Человеческий волос уже давно используется в качестве биологического маркера для оценки загрязнения окружающей среды, токсинов, злоупотребления наркотиками и воздействия пестицидов.
В настоящее время повреждения, вызванные загрязнением окружающей среды, проявляются в коже головы и волосах. Крупные взвешенные частицы, мелкие взвешенные частицы, взвешенные в воздухе, дым и газообразные загрязнения оседают на коже головы и волосах, вызывая раздражение, перхоть, покраснение, более быстрое отслоение внешних слоев головы и повышенную чувствительность, что приводит к псориазу при длительном воздействии.
Структура волоса
Волокна волос делятся на кутикулы, кортекс и медулу.
Медула – это внутренняя часть стержня волос. Она придает волосам прочность, гибкость, эластичность и цвет (благодаря натуральным и искусственным пигментам).
Медула окружена одним слоем перекрывающихся прозрачных, чешуйчатых клеток кутикулы, наружного слоя волос. Его основной функцией является защита стержня волоса от воздействия окружающей среды и химических веществ. Прилипание и ориентация кутикулы отвечают за такие свойства поверхности, как яркость и устойчивость к расчесыванию.
Природа волосяного волокна привлекает некоторые вещества, содержащиеся в загрязненном воздухе. Волосы поглощают воду как в жидком, так и в паровом виде. Кератин может поглощать до 40% собственного веса в воде.
Гидратации способствует повышение температуры, изменение pH и все полярные растворители, разрушающие водородные связи. Гидратация изменяет эластичность волокна.
За этим поглощением следует набухание волос, с увеличением диаметра нити на 15-10% и длины на 0,5-1,0%. Абсорбция и набухание существенно зависят от рН среды. Полярные растворители оказывают аналогичное воздействие на волосковые нити. Как правило, устойчивость волос к набуханию обусловлена наличием связей, поддерживающих целостность ретикулярной сетки, что позволяет избежать проникновения молекул.
Это абсорбирующее и набухающее явление может способствовать проникновению определенных органических молекул.
Если волокно волоса не повреждено, это может повлиять на пористость. Некоторые свойства влияют на пористость: щелочной pH, более 8; высокая температура, химические процессы, такие как завивка волоса, обесцвечивание, выпрямление, окрашивание и относительная влажность воздуха.
Специальные стратегии могут защитить волосы от вредного воздействия окружающей среды, в том числе: предотвращение воздействия загрязнителей воздуха, частое мытье головы мягкими шампунями, использование специальных антиоксидантных шампуней и защита волокна веществами, которые действуют за счет снижения пористости.
Активные ингредиенты и механизмы действия по борьбе с загрязнением окружающей среды
Кожа естественным образом защищает себя от загрязнений в некоторой степени путями клеток иммунной системы, однако длительное и повторяющееся ежедневное воздействие высоких уровней загрязнителей может нарушать защитные механизмы.
Некоторые загрязнители (например, ПАУ), которые могут легко проникать через кожный барьер, могут вызывать повреждения даже без чрезкожного проникновения в более глубокие слои кожи через механизм передачи сигнала.
По этой причине для поддержания баланса кожи необходимо ежедневное применение средств по уходу за кожей, которые действуют, как эффективный щит от загрязняющих веществ. Препараты против загрязнений включают в основном пленкообразователи и антиоксиданты, предназначенные для улучшения барьерной функции кожи путем физического экранирования кожи и удаления окислительных загрязнителей.
Косметические ингредиенты могут либо предотвращать контакт между кожей и загрязнителями, либо запускать биохимические процессы для уменьшения окислительных первичных и вторичных продуктов.
Учеными рекомендуется разработать косметическое средство для достижения обеих целей.
Активные молекулы могут играть профилактическую роль при блокировке сигнальных путей противовоспалительной мембраны, таких как Keap1-Nfr2 и IKB-NFKB. Это может немедленно уменьшить краткосрочное повреждение здоровья, вызванное факторами воспаления, такими как ЦОГ и интерлейкины.
Другие сигнальные пути могут быть усилены, увеличивая дифференцировку клеток, такие как NOTCH1 и WNT, или улучшая метаболизм ксенобиотиков, таких как AhR.
Многоцелевые стратегии лечения, сочетающие биологическую и физическую защиту от современных загрязнителей, более эффективны как при кратковременном, так и при длительном повреждении кожи.
Помимо использования специальных методов борьбы с загрязнением, существуют общие рекомендуемые меры, которые могут защитить кожу от повреждений, вызванных загрязнением, такие как использование ополаскивающих средств (например, геля для душа) для очистки от загрязнения поверхностей кожи, солнцезащитных спреев для поглощения УФ излучения и предотвращения фотореактивных соединений, реагирующих на воздействие УФ, растворителей для сохранения и восстановления защитной функции кожи и предотвращения чрезмерного мытья кожи, предотвращения повреждения естественным путем.
Волосы и кожа головы также подвержены чрезмерному воздействию загрязняющих веществ, что приводит к тусклому, сухому и безжизненному внешнему виду.
Некоторые виды загрязнителей обладают адгезией к волокнам волос через адсорбцию и могут быть использованы в качестве индикатора воздействия на человека загрязнения. Косметика для волос против загрязнений действует благодаря пленкообразующему и антиадгезионному эффектам. Пленка блокирует адсорбцию загрязняющих частиц и может быть легко удалена после промывки.
