Внешняя Оксигенация

Внешняя оксигенация – ключ к здоровой коже

В Les Nouvelle Esthetiques, №4 2018 опубликована статья научного консультанта завода Oxygen Botanicals (Канада) - доктора Григория Молева (Израиль).

Приводим полный текст статьи:

Григорий Молев (Gregory Molev, Ph.D.)

Химик исследователь, доктор наук, научный консультант, Израиль

Кислород играет важнейшую роль в процессах дыхания и метаболизма, а значит, и в нормальном функционировании всех тканей тела. На клеточном уровне дыхание является основным способом высвобождения клетками химической энергии, обеспечивающей их активность. В процессе клеточного дыхания питательные вещества (например, глюкоза или другие сахара, аминокислоты и т. д.) окисляются, в результате чего  образовываются молекулы особого вещества – аденозинтрифосфата (АТФ), представляющего собой энергетический потенциал клеток. АТФ используется всеми клетками тела для формирования новых химических связей, формирования и восстановления клеток, тканей и всего организма на макроуровне. Окисляющим веществом, которое клетки используют для образования АТФ, является молекулярный кислород (O2) (Рисунок 1). Снижение количества кислорода может привести к нарушению функции клеток и, как следствие, к их гибели.

 

/Glucose – Глюкоза

ATP – АТФ

Energy – Энергия/

Рисунок 1. Упрощенная схема реакции (гликолиз, цикл лимонной кислоты и цепь переноса электронов), происходящей в процессе клеточного дыхания, когда питательное вещество (глюкоза) окисляется кислородом, в результате чего образовываются молекулы углекислого газа, воды и АТФ. Из одной молекулы глюкозы может образоваться до 38 молекул АТФ.

Аденозинтрифосфат (АТФ) – энергетический потенциал клетки.

Поток крови забирает кислород из легких и доставляет его ко всем клеткам тела. Под действием высокого давления кислорода (PO2) в легких молекулы кислорода связываются с гемоглобином – белком, содержащимся в красных клетках крови (эритроцитах). В тканях с низким содержанием PO2 молекулы кислорода высвобождаются, и клетки используют их для выработки энергии. Снабжение тканей кровью обычно четко регулируется, чтобы обеспечить надлежащее насыщение кислородом (оксигенацию). В этом отношении кожа представляет собой исключение, поскольку снабжение кожи кровью существенно варьируется (Артманн [Artmann], 1993, Абрамович [Abramovic], 2007)[i]. Этот феномен объясняется строением кожи.

Кожа – самый большой орган тела. Поверхность кожи взрослого человека составляет в среднем 1,5-2,0 кв. метра. Однако, на кожу приходится всего 6 % общего кровообращения (тогда как, например, на мозг приходится 14 %, а на почки –  22 %) (Рисунок 2)[ii].

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.  Диаграмма Сэнки, демонстрирующая систему кровообращения человека с указанием приблизительной процентной доли сердечного выброса, направляемого в жизненно важные органы тела. Рисунок взят из Википедии (Wikipedia).

Толщина кожи на различных участках тела существенно отличается. Кроме того, она разная у мужчин и женщин, у молодых и пожилых людей. Даже на участках, расположенных очень близко друг к другу, толщина кожи может отличаться. Например, средняя толщина кожи верхних век составляет 0,38 мм, тогда как толщина кожи на кончике носа превышает этот показатель более чем в три раза (Рис. 3) (Ха [Ha], 2005)[i].

Рисунок 3. Средняя толщина кожи лица (в мм). По данным Ха и др (№3 в списке использованной литературы).

Кожа состоит из трех основных слоев: эпидермис, дерма и гиподерма (Рис. 4). Наружный слой эпидермиса состоит из мертвых клеток, которые постоянно слущиваются. Дерма содержит волокнистые белки коллаген и эластин, отвечающие за гладкость, эластичность и здоровый вид кожи в целом. Для выработки белков, выживания и размножения клеткам кожи, как и всех остальных органов, нужен кислород.

Кровеносные сосуды, снабжающие кожу кислородом, расположены в гиподерме, далеко от наружных слоев. В дерму кровь поступает через капилляры, самые тонкие кровеносные сосуды.

 

Рисунок 4. Строение кожи человека.

В эпидермис кислород поступает из воздуха посредством обмена газов (газообмен в коже). Исследования показали, что хотя у человека такой газообмен составляет всего 1-2 % от общего газообмена, он играет очень важную роль в локальном кожном метаболизме (Федер [Feder], 1985)[i]. Опубликованные данные о свойствах кожи, относящихся к диффузии кислорода, а также моделирование внутрикожных профилей парциального давления кислорода свидетельствуют, что верхние слои кожи на глубину 0,25-0,40 мм почти исключительно снабжаются кислородом извне (Штюкер [Stücker],  2002)[ii]. Чтобы выяснить, влияет ли возраст на кожный газообмен, исследователи изучили данные в двух подгруппах: в одной участвовали 10 добровольцев в возрасте младше 30 лет (23,7 ± 3,1 лет, 6 женщин, 4 мужчин), в другой – 10 добровольцев в возрасте старше 70 лет (77,8 ± 5,4 лет, 7 женщин, 3 мужчин). Значительной разницы между группами обнаружено не было, а это означает, что насыщение кислородом из воздуха не зависит от возраста. Тем не менее, во внутренних слоях кожи глубиной свыше 0,40 мм, где вырабатывается бóльшая часть эластина и коллагена, клетки снабжаются кислородом, доставляемым с кровью, а это уже зависит от возраста.

Внешние условия, такие как сухой воздух, свет (особенно УФ-излучение), холод и различные физиологические процессы (гормоны, заболевания, иммунные реакции и, особенно, старение), уменьшают проницаемость кровеносных капилляров и, как следствие, ухудшают снабжение дермы кислородом, что приводит к локальной гипоксии. Даже если на одном участке кожи кровоснабжение хорошее, на близлежащем участке оно может быть недостаточным, поскольку толщина кожи неоднородна. Многие клинические исследования показали, что при снижении в коже уровня кислорода хуже заживают раны, чаще возникают инфекции, появляется нездоровый вид и ускоряется процесс старения.

В определенный момент жизни у человека формируется разрушительный аутокаталитический цикл: старение приводит к ухудшению поглощения клетками кожи кислорода из крови, а недостаток кислорода в коже вызывает ее дальнейшее старение. Разорвать этот порочный круг можно путем дополнительного насыщения кожи кислородом. Поскольку в составе воздуха на кислород приходится всего 21 %, снабжение кожи кислородом можно увеличить за счет внешней оксигенации, увеличивая содержание кислорода в области, непосредственно прилегающей к коже.

Исследования, проведенные за последние десять лет, доказали эффективность топических методов оксигенации кожи. Например, в одном из недавних опубликованных исследований изучалось поглощение кислорода кожей, на которую воздействовали водой, перенасыщенной кислородом (Ридинг [Reading], 2012)[iii]. На протяжении исследования было проведено 50 экспериментов, в ходе которых здоровые добровольцы мужского и женского пола (24,2 ± 1,4 лет) на 30 минут опускали каждую ступню в водопроводную воду или в воду, насыщенную O2. Для оценки изменений PO2 и окисленного гемоглобина в коже применяли чрескожную оксиметрию и спектроскопию в ближней инфракрасной области. Показатель оксигенации кожи ступней, на 30 минут погруженных в воду, насыщенную O2, на 3,5% ± 1,3% превышал этот показатель в коже ступней, обработанных водопроводной водой. Этот эффект сохранялся еще некоторое время после процедуры, в частности, показатель PO2 в коже ступней, обработанных водой, насыщенной O2, был более высоким через 2 минуты и 15 минут после окончания процедуры. Даже при 5-минутном перекрытии притока крови к ступням, в коже, обработанной водой, насыщенной O2, показатель поглощения O2 был в 3 раза выше, чем в коже, обработанной водопроводной водой. Исследователи установили, что из воды, насыщенной O2, кожа поглощает 4,5 мл O2·м–2·мин–1. Этот эксперимент бесспорно доказывает, что путем внешней оксигенации возможно дополнительно насытить кожу кислородом даже при очень слабом кровоснабжении.

Было проведено много других исследований для оценки влияния топической оксигенации на заживление ран (Сен [Sen], 2009, Ладыжинский [Ladizinsky], 2010)[iv]. Многообещающие результаты были получены при топическом применении O2 как в клинических, так и в доклинических исследованиях, что дает основания для серьезного изучения этого метода. Например, капли перфторуглерода, инкапсулированные в водную дисперсионную фазу, использовались в виде топической эмульсии O2 для экспериментального лечения ран. Результаты этого двойного слепого исследования in vivo демонстрируют, что при применении топических методов оксигенации значительно повышается скорость эпителизации (Дэвис [Davis], 2007)[v].

Заживление эпителия раневой поверхности улучшалось также при систематическом чрескожном введении 100% O2. Недавнее клиническое исследование (Сэд [Said], 2005)[vi] по оценке действия O2 при топическом нанесении на хронические раны показало значительное уменьшение размера ран. Результаты исследования по оценке действия кислорода при топическом нанесении на хронические раны согласовываются с ранее полученными данными, свидетельствующими, что топическое применение может способствовать заживлению ран.

Еще одно недавнее исследование (Ло [Lo], 2013)[vii], проведенное на мышах, которым применяли микрожидкостные повязки, показало, что при применении 100 % кислорода он проникает вглубь тканей, что подтверждалось измерениями в агаровой модели и in vivo. Было продемонстрировано улучшение показателя зрелости коллагена (белка, ответственного за здоровый внешний вид кожи) на участке обработки.

Выводы:

(1) Доказано, что при топическом применении кислорода кожа обогащается кислородом в такой степени, которая не может быть достигнута за счет обычного кожного газообмена и кровоснабжения.

(2) При более высоком содержании кислорода в коже усиливается выработка белков, обеспечивающих ее эластичность и хороший внешний вид, ускоряется заживление ран, кожа становится более здоровой.

 

OXYGEN BOTANICALS™ (Канада) - первая в мире профессиональная линия по уходу за кожей, которая содержит чистый стабилизированный молекулярный кислород, полученный не химическим способом. Линия OXYGEN BOTANICALS™ содержит уникальную запатентованную формулу стабилизации и удержания чистого молекулярного кислорода в катезомах, высвобождающих кислород и другие активные питательные вещества непосредственно в различных слоях кожи каждые 40-50 минут. Сегодня продукция фармакологического концерна CMI представлена в огромном количестве косметологических центров, клиник, салонов и SPA центров по всему миру. Официальный представитель OXYGEN BOTANICALS™ в Украине компания AlfaSPA Development


[[i]] Feder, M. E.; Burggren, W. W. (1985). "Cutaneous gas exchange in vertebrates: design, patterns, control and implications" Biological Reviews 60 (1): 1-45.

[[ii]] Stücker, M.; Struk, A.; Altmeyer, P.; Herde, M.; Baumgärtl, H.; Lübbers, D. W. (2002) “The cutaneous uptake of atmospheric oxygen contributes significantly to the oxygen supply of human dermis and epidermisThe Journal of Physiology, 538 (3): 985-994.

[[iii]] Reading, S. A.; Yeomans, M. (2012) “Oxygen absorption by skin exposed to oxygen supersaturated waterCanadian Journal of Physiology and Pharmacology, 90 (5): 515-524.

[[iv]] (a) Sen, C. K. (2009) “Wound Healing Essentials: Let There Be OxygenWound Repair Regen. 17 (1): 1-18. (b) Ladizinsky, D. Roe, D. (2010) “New Insights Into Oxygen Therapy for Wound HealingWounds, 22 (12): 294-300.

[[v]] Davis, S. C.; Cazzaniga, A. L.; Ricotti, C.; Zalesky, P.; Hsu, L. C.; Creech. J.; Eaglstein, W. H.; Mertz, P. M. (2007) Topical oxygen emulsion: a novel wound therapy. Arch. Dermatol. 143: 1252-1256.

[[vi]] Said, H. K.; Hijjawi J.; Roy, N.; Mogford, J.; Mustoe, T. (2005) Transdermal sustained-delivery oxygen improves epithelial healing in a rabbit ear wound model. Arch. Surg. 140: 998-1004.

[[vii]] Lo, J. F.; Brennan, M.; Merchant, Z.; Chen, L.; Guo, S.; Eddington, D. T.; DiPietro, L. A. (2013) Microfluidic Wound Bandage: Localized Oxygen Modulation of Collagen Maturation Wound Repair Regen. 21 (2): 226-234.


[[i]] Ha, R. Y.; Nojima K.; Adams, W. P.; Brown, S. A. (2005) “Analysis of Facial Skin Thickness: Defining the Relative Thickness Index”  Plast. Reconstr. Surg. 115: 1769-1773.


[[i]] (a) Artmann, C.; Röding, J.; Stanzl, K.; Zastrow, L. (1993) Oxygen in the skin – a new parameter of skin ageing. Söfw J.;   15:   6-8. (b) . Abramovic, Z.; Sentjurc, M.; Kristl, J.; Khan, N.; Hou, H.; Swartz, H. M. (2007) “Influence of Different Anesthetics on Skin Oxygenation Studied by Electron Paramagnetic Resonance in vivoSkin Pharmacol. Physiol. 20: 77-84.

[[ii]] University of Minnesota, Physiology Tutorial: Atlas of Human Cardiac Anatomyl.

Другие статьи

Заполните форму и мы перезвоним Вам в ближайшее время.
Мы предоставляем информацию исключительно профессионалам, поэтому мы просим вас предоставить документы, подтверждающие ваше образование.
Заполните форму и мы перезвоним Вам в ближайшее время, чтобы уточнить детали и рассчитать окупаемость Вашего бизнеса.
Рассчет мы осуществляем абсолютно бесплатно.
Форма подписки
Заказать обратный звонок!
Спасибо!
Ваша заявка сохранена.
Мы свяжемся с Вами в ближайшее время.
Возникла ошибка :(
При сохранении заявки возникла ошибка сервера.
Попробуйте позже или сообщите нам о проблеме.