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Generalità
L’acqua è un elemento vitale per la pelle e l’intero organismo.
Mantenere il giusto grado di idratazione cutanea assicura quindi un ottimale salute della pelle, e ne migliora l’aspetto.
Per questo motivo, moltissimi cosmetici vengono formulati per mantenere e migliorare l’idratazione della pelle 1, 2.
Il consumatore medio pensa che le creme idratanti "aggiungano acqua alla pelle"; in realtà, nella maggior parte dei casi, questi prodotti agiscono riducendo l’evaporazione di acqua dalla pelle. Tale effetto è chiamato "azione emolliente" 3.
Una delle funzioni più importanti della pelle è quella di opporsi alla perdita di acqua dall’organismo.
Basti pensare a cosa succede in caso di ustioni, che quando sono sufficientemente estese provocano la morte per disidratazione e squilibri elettrolitici.
Una perdita anche solo del 7% dell’acqua corporea è sufficiente a mettere in pericolo la vita stessa dell’individuo.
Quanta acqua c’è nella Pelle
Circa il 50-60% del peso corporeo di un adulto è costituito da acqua.
Una pelle idratata e sana raggiunge circa il 70% di contenuto di acqua negli strati profondi (derma) e il 30% negli strati superficiali (strato corneo) 4, 5.
A livello cutaneo, il contenuto di acqua cambia infatti radicalmente in base allo "strato cutaneo" considerato 6:
- lo strato più superficiale della pelle, a contatto con l’ambiente esterno, è il cosiddetto strato corneo dell’epidermide. Qui, il contenuto d’acqua è molto basso, nell’ordine del 15-30% nella pelle sana.
- Gli strati più profondi, come lo strato basale dell’epidermide e il derma sottostante, contengono dal 70 all’80% di acqua.
In casi di disidratazione corporea, la "riserva" di acqua nel derma diventa la prima fonte dalla quale attingere per sopperire alle carenze idriche.
Complessivamente, l’acqua contenuta nella pelle rappresenta il 20% del contenuto totale di acqua nel corpo 7.
Lo strato corneo è la barriera fisiologica primaria della pelle ed è di fondamentale importanza per il mantenimento dell’equilibrio idrico 8. Le sue cellule sono chiamate corneociti.
E’ stato dimostrato che l’acqua non è distribuita in modo uniforme all’interno dello strato corneo, ma esiste un gradiente idrico di concentrazione.
In particolare, nella parte centrale, la concentrazione di acqua è compresa tra il 57 e l’87%, risultando più abbondante rispetto agli strati superiore e inferiore 26.
Funzioni
L’idratazione della pelle non ne influenza soltanto l’elasticità e la morbidezza, ma anche i parametri molecolari, le attività enzimatiche e la segnalazione cellulare 9.
Nel derma
Negli strati più profondi della pelle (derma), l’acqua svolge funzioni non solo metaboliche, ma anche strutturali.
In questa sede, troviamo infatti dei particolari composti – detti glicosamminoglicani – in grado di attirare e trattenere grandi quantità di acqua.
In questo modo, i glicosamminoglicani formano una sostanza gelatinosa importantissima per il mantenimento dell’idratazione e del turgore del derma, ma anche per i processi metabolici, la riparazione delle ferite e la comunicazione intracellulare.
Tra i vari glicosamminoglicani, il più conosciuto è l’acido ialuronico. Circa la metà dell’acido ialuronico nel corpo è presente nella pelle, dove si lega all’acqua assicurandone l’idratazione 10.
Nell’epidermide
Man mano che dal derma si risale in superficie, il contenuto di acqua si riduce.
Infatti, come abbiamo visto, una delle principali funzioni dell’epidermide è quella di impedire eccessive perdite di acqua.
L’idratazione dello strato corneo, seppur ridotta, rimane comunque fondamentale per il mantenimento della normale integrità e turnover della pelle 5.
L’acqua consente infatti una maggiore flessibilità dello strato corneo, ma è anche una componente cruciale delle reazioni enzimatiche responsabili dello sfaldamento delle cellule invecchiate durante il processo di desquamazione.
Al di sotto di una concentrazione critica di acqua epidermica, le connessioni tra le cellule superficiali dello strato corneo rimangono intatte. Di conseguenza, cellule morte si accumulano in superficie, traducendosi nella comparsa di pelle secca e squamosa.
Regolazione dell’idratazione cutanea
Entro certi limiti, la perdita di acqua dalla cute è un fenomeno fisiologico: l’acqua risale dal circolo sanguigno agli strati cutanei più profondi (derma) e da qui fino a quelli più superficiali (strato corneo), evaporando nell’ambiente.
Poiché non ci rendiamo conto di questo fenomeno, si parla comunemente di “perspiratio insensibilis” ovvero di "traspirazione non percettibile". In termini tecnici si parla invece di TEWL.
TEWL è l’acronimo di Trans Epidermal Water Loss, un parametro che quantifica la perdita di acqua trans-epidermica. La TEWL media è di circa 300-400 ml al giorno; tuttavia, può essere influenzata da fattori ambientali; ad esempio, si riduce in condizioni di elevata umidità.
Vari meccanismi si oppongono a questa perdita di acqua e in tal senso, come abbiamo visto, lo strato corneo gioca un ruolo di primo piano.
Sono in particolare due le "barriere" più importanti da menzionare.
- La caratteristica struttura "malta e mattoni"
- La presenza del cosiddetto film idrolipidico cutaneo (fattore di idratazione naturale)
Oltre al trasporto passivo di acqua appena descritto, ne esiste anche uno di "tipo attivo", mediato da speciali proteine chiamate acquaporine.
Queste proteine formano dei canali preposti a veicolare acqua e ingredienti idrosolubili, trasportandoli in superficie.
Struttura "malta e mattoni"
Lo strato corneo è organizzato in una struttura “mattoni e malta“.
Le sue cellule (corneociti) sono infatti appiattite, strettamente addossate le une alle altre come le tegole di un tetto e cementate da una “malta” fatta di grassi.
Allo stesso tempo i corneociti sono circondati da una "lamella lipidica", costituita da ceramidi, colesterolo e acidi grassi liberi prodotti dagli stessi cheratinociti.
Questi lipidi creano una specie di barriera impermeabile che riduce notevolmente la perdita di acqua dalla pelle.
Film idrolipidico cutaneo
Il film idrolipidico è un sottile mantello protettivo che ricopre la pelle. Come il nome stesso ricorda, è formato da una componente idrica e da una componente lipidica.
La fase acquosa del film idrolipidico è chiamata NMF (Natural Moisturizing Factor o Fattore Naturale di Idratazione).
L’NMF contiene una miscela di sostanze idrosolubili e igroscopiche in grado di legare e trattenere l’acqua, inclusa l’umidità ambientale a contatto con la pelle.
L’NMF è costituito da acqua, sali minerali, amminoacidi, enzimi, urea e ammoniaca, zuccheri e acidi organici (acido lattico, acido citrico ecc.). Buona parte di queste sostanze deriva dal sudore; importante anche il contributo derivante dalla rottura della filaggrina (proteina che fa da supporto ai filamenti di cheratina all’interno dei corneociti e che viene successivamente degradata).
Le molecole che compongono l’NMF sono igroscopiche e assorbono l’acqua atmosferica a concentrazioni fino al 50%.
La fase oleosa del film idrolipidico è invece costituita da lipidi, in gran parte provenienti dal sebo e in misura nettamente inferiore dalle lamelle lipidiche prodotte dai corneociti.
Acqua nella Pelle e Invecchiamento
Il naturale processo di invecchiamento e l’esposizione a fattori come le radiazioni ultraviolette, il fumo di tabacco e l’inquinamento, possono ridurre le quantità di acqua e acido ialuronico nella pelle 11, 12.
L’acido ialuronico, considerato principalmente un componente dermico, si trova in realtà anche nell’epidermide, dove contribuisce alla normale struttura dello strato corneo e alla funzione di barriera epidermica 5. Soprattutto in questa sede, le sue concentrazioni si riducono con l’età 15.
Per la perdita di acido ialuronico, ma anche di collagene, si assiste non solo a un calo assoluto del contenuto di acqua, ma anche a un aumento relativo dell’acqua libera (cioè svincolata da proteine e glicosamminoglicani) 14.
Tutto ciò contribuisce alla comparsa di inestetismi come rughe, solchi e lassità cutanee.
Con l’invecchiamento, il contenuto di acido ialuronico epidermico diminuisce, passando dallo 0,03% nelle donne di età compresa tra 19 e 47 anni fino allo 0,015% nelle donne di 60 anni e dimezzandosi ulteriormente allo 0,007% nelle donne di 70 anni 13.
Altre Cause di Disidratazione
Oltre all’età e alla predisposizione genetica, fattori esterni possono provocare stati più o meno accentuati di disidratazione cutanea.
Le principali cause di disidratazione si possono distinguere in:
- cause di tipo chimico (ad esempio, l’azione solvente e delipidizzante legata all’applicazione ripetuta di tensioattivi)
- cause legate ad aggressioni climatiche e ambientali: vento, freddo e bassa umidità ambientale (aria secca).
Cosmetici Idratanti
Quando la pelle viene esposta a un ambiente umido, i corneociti assorbono notevoli quantità di acqua, potendosi gonfiare fino a circa il 50% in altezza se completamente idratati 16, 17.
Le creme idratanti si dividono in diverse categorie e le loro funzioni includono la prevenzione della perdita di acqua attraverso la pelle, l’aggiunta di acqua alla pelle e la riduzione delle squame visibili.
Sul fronte cosmetico, le strategie di idratazione sono fondamentalmente due:
- regolare il contenuto lipidico cutaneo con sostanze emollienti: impediscono la perdita di acqua con un effetto occlusivo;
- regolare il contenuto idrico cutaneo con sostanze umettanti: catturano l’acqua e la trattengono nella pelle.
Emollienti e Occlusivi
Alcuni emollienti sono anche noti come idratanti occlusivi, perché prevengono l’evaporazione dell’acqua o riducono la perdita d’acqua transepidermica (TEWL) dalla pelle, formando una barriera.
Questa barriera consente il reintegro del contenuto d’acqua dello strato corneo, trattenendo l’umidità che risale dagli strati più profondi.
Il petrolatum (vaselina) è l’idratante occlusivo più efficace; una concentrazione minima del 5%, può ridurre la perdita d’acqua trans-epidermica di oltre il 98%, con una resistenza alla perdita di vapore acqueo 170 volte superiore rispetto all’olio d’oliva 2.
| Sostanza applicata | Valori TEWL (g hm −2 ) 26 | |
|---|---|---|
| Prima del trattamento | 30 minuti dopo il trattamento | |
| Olio di jojoba | 11,82 ± 2,18 | 11,82 ± 2,68 |
| Olio di semi di soia | 10,78 ± 2,03 | 9,88 ± 2,06 |
| Olio di avocado | 11,70 ± 1,61 | 9,93 ± 2,22 |
| Olio di mandorle | 11,82 ± 1,35 | 10,67 ± 1,54 |
| Olio di paraffina | 11,95 ± 1,54 | 10,70 ± 1,78 |
| Vaselina | 10,95 ± 2,1 | 5,08 ± 1,78 |
In generale, molte sostanze possono servire come idratanti emollienti / occlusivi:
- Idrocarburi: vaselina, olio minerale, paraffina, squalene;
- Siliconi ad alto peso molecolare: dimeticone;
- Oli vegetali: olio di cocco, olio di ricino, olio d’oliva, olio di semi d’uva, olio di soia;
- Grassi animali: olio di visone, olio di emù, lanolina;
- Esteri di cera: lanolina, cera d’api;
- Steroli: colesterolo, ceramidi.
Restitutivi
Alcuni agenti emollienti sono definiti restitutivi; sono in grado, cioè, di ripristinare il cemento lipidico o i lipidi di superficie, che a loro volta si opporranno alla perdita di acqua.
Tra i restitutivi più efficaci ricordiamo le ceramidi, lo spermaceti, l’acido miristico e il cetyl palmitate.
Umettanti
Gli umettanti sono composti che attirano e legano l’acqua.
Alcune di queste sostanze, come l’urea, sono componenti naturali dell’NMF.
Gli umettanti possono idratare la pelle se l’umidità ambientale è superiore al 70%, ma più comunemente attirano acqua dall’epidermide e dal derma più profondi.
Pertanto, paradossalmente, senza l’uso concomitante di una crema idratante occlusiva, alcuni umettanti potrebbero essere controproducenti, provocando una maggiore perdita di acqua transepidermica ed esacerbando la secchezza della pelle.
Gli agenti umettanti più usati sono:
- glicerina,
- sorbitolo,
- glicole propilenico,
- glicole butilenico,
- glicole pentilenico,
- glicole dipropilenico,
- polietilenglicoli,
- eteri del glucosio,
- urea,
- acido ialuronico,
- allantoina,
- pantenolo,
- trimetilgicina,
- mucillagini,
- lattato di sodio,
- alfa-idrossiacidi (come l’acido glicolico e l’acido lattico, a concentrazioni <10%).
Formulazioni
Quando una crema idratante contiene umettanti, il contenuto di acqua della pelle aumenta più rapidamente, ma come accennato ciò non riduce necessariamente la perdita d’acqua transepidermica.
Allo stesso modo, quando si utilizza un agente occlusivo, l’idratazione della pelle richiede un certo lasso di tempo per aumentare.
Per questo motivo, le creme idratanti moderne spesso contengono agenti occlusivi e umettanti, che contribuiscono sinergicamente all’efficacia.
Il termine “crema” si riferisce tradizionalmente a un prodotto contenente ingredienti più occlusivi, mentre in una “lozione” o in un "siero" prevalgono gli agenti umettanti 19.
Curiosità
L’idratazione dello strato corneo porta a un aumento della permeabilità della pelle. Questa caratteristica viene sfruttata nella somministrazione di farmaci per via cutanea e transdermica 20. Applicando ad esempio una pellicola antitraspirante, si crea un "occlusione" che aumenta la penetrazione cutanea del farmaco precedentemente applicato sotto di essa 21, 22.
Acqua nella Dieta e Idratazione della Pelle
Mantenersi idratati attraverso la dieta è importante per la bellezza della pelle.
Secondo una revisione di 6 studi, l’aumentata assunzione di acqua porta a un leggero aumento dell’idratazione del derma e dello strato corneo, in particolare negli individui che bevono poca acqua durante la giornata 23.
Allo stesso tempo, si osservano riduzioni dei segni clinici di secchezza e rugosità, e leggeri miglioramenti dell’elasticità cutanea.
Uno studio della durata di un mese su 49 persone ha stabilito che l’aumento dell’assunzione di acqua di 2 litri al giorno ha migliorato in modo significativo l’idratazione superficiale e profonda della pelle, specialmente in coloro che bevevano abitualmente meno di 3,2 litri di acqua al giorno 24.
Un altro studio su 40 adulti anziani ha collegato una maggiore assunzione di liquidi a una maggiore idratazione della pelle 25.
Si è osservato che la capacità di assorbire acqua da parte dello strato corneo è maggiore quando è idratato rispetto a quando è secco 27. Paradossalmente, quindi, la pelle secca è un problema che si autoalimenta.
