alvis_hr-TH.2
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II. II.- GENERALIDADES 2.1.- LA PIEL La piel humana no es sólo un órgano de protección y eliminación, sino que establece también a menudo el primer contacto entre dos personas. Es un órgano sensorial propio, que recibe y conduce diversos estímulos; por lo que desempeña funciones de receptor y emisor de impulsos. La piel es el “reflejo del alma”, debido a su intima relación con el interior del organismo. 14
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II. II.- GENERALIDADES
2.1.- LA PIEL
La piel humana no es sólo un órgano de protección y eliminación, sino
que establece también a menudo el primer contacto entre dos personas.
Es un órgano sensorial propio, que recibe y conduce diversos estímulos;
por lo que desempeña funciones de receptor y emisor de impulsos. La
piel es el “reflejo del alma”, debido a su intima relación con el interior del
organismo.
14
El grosor de la piel no sólo varía con la raza y las condiciones climáticas,
sino en cada individuo según la región corporal. Tiene la máxima
delgadez en los párpados (0.2-0.6 mm) y el mayor grosor en la palma de
la mano y la planta de los pies (2-4 mm).
2.1.1.- ANATOMÍA DE LA PIEL
Todos los seres vivos están formados de células, las cuales desempeñan
todas las funciones del organismo, esencialmente las principales como:
metabolismo, crecimiento, reproducción, transmisión hereditaria y el
movimiento. La membrana celular es la envoltura más externa, cuya
misión es la de revestir y proteger a la célula, y es la encargada de
decidir si se absorben o rechazan las sustancias; además, regula el
transporte hacia la célula y desde ella. Los componentes celulares
(mitocondrias, complejo de Golgi, retículo endoplasmático, ribosomas,
lisosomas, etc.) desempeñan un papel importante para la célula; el
núcleo celular contiene el ácido desoxirribonucleico(ADN) de importancia
vital, este constituye el enorme almacén de información, ya que si
tenemos en cuenta que la especie humana renueva unas 50 veces todas
las células corporales en el curso de su vida, en el momento culminante
de su existencia se renuevan 10 millones de células por segundo; es así
que toda la información es transmitida íntegramente por el ADN a las
células hijas en los procesos de división celular (mitosis).
2.1.2.- ESTRUCTURA DE LA PIEL
15
Según su estructura, la piel puede dividirse en tres capas principales:
capa superior (epidermis), capa coriácea (dermis, corión o cutis) y la
capa interior (subcutis o hipodermis). (Figura 1)
Figura 1. Estructura de la piel humana.
Fuente AVRE SKIN CARE, 2002.*
* Referencia: http://www.avreskincare.com/misc/about_skincare/about_skin.html, Acceso: 05 de
e tener en cuenta que sobre la epidermis se asienta como
última capa la “película superficial” llamada “manto ácido o hidrolipídico”
formada de agua y lípidos; está capa protege toda la epidermis y ofrece
condiciones adecuadas de vida y flora cutánea. La película superficial esta
formada por sebo cutáneo y agua, representando por tanto una
emulsión, cuyos emulsionantes proceden del proceso de queratinización.
Los lípidos derivan en parte de la liberación que tiene lugar durante la
queratinización y en parte de las glándulas sebáceas. La cantidad de
lípidos que procede de las glándulas sebáceas depende de la abundancia
local y de su actividad. El agua procede de la perspiración insensible
Abril del 2006.
Debemos d
16
(vaporización a través de las glándulas sudoríparas sin apreciarse) y de la
perspiración sensible (vaporización a través de los poros, sudoración).
La película superficial no puede deslindarse con exactitud del medio
ambiente (donde existe un microclima) ni de la capa córnea. Su espesor
viene a ser como el de una emulsión.
El manto de agua y lípidos inhibe la desecación y garantiza así la
constancia de la flexibilidad, regula además la proporción de agua de las
capas situadas más profundamente. El pH relativamente bajo de 5- 6 (de
ahí que se trate como un manto ácido) ejerce una acción antimicrobiana.
Los aminoácidos desempeñan el papel de sustancias tampón, por lo que
la piel posee también una capacidad considerable de neutralización.
En la piel podemos hallar la flora cutánea, que es el conjunto de
organismos que colonizan normalmente la piel, siendo la mayoría de
estos considerados inofensivos, pero pueden originar procesos
patológicos si se debilitan las células orgánicas o penetran en el torrente
circulatorio. Debemos tener en cuenta que estos microorganismos liberan
en la piel enzimas bacterianas que causan diversas transformaciones
químicas en la piel, por ejemplo, como producto de las reacciones se
origina el amoníaco, que eleva inoportunamente el pH de la piel, en
oposición se liberan también ácidos grasos de bajo peso molecular como
producto de la degradación de las grasas, y que disminuyen el pH.
Además de estos productos químicos debemos de considerar que los
ácidos grasos, junto con los compuestos procedentes de la
17
descomposición de los tio derivados, causan el olor penetrante y
desagradable del sudor.
2.1.2.1.- EPIDERMIS
La misión de la epidermis es la producción de queratina, la defensa
contra las sustancias extrañas y la formación de pigmentos. La epidermis
consta de cinco capas: stratum corneum (estrato córnea), stratum
lucidum, stratum granulosum (estrato granuloso), stratum spinosum
(estrato espinoso) y stratum germinativum o basale (estrato basal).
(Figura 2)
Para la cosmética la capa superior (stratum corneum: capa córnea) y la
capa más inferior (stratum germinativum: estrato basal) son las más
importantes.
18
Figura 2. Estructura de la epidermis.
Fuente Henry Gray's Anatomy of the Human Body *
* Referencia: http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Gray941.png ; Acceso: 04 de Junio del 2006.
Estrato Basal (Stratum germinativum o basale)
El estrato basal es el límite hacia el interior del cuerpo, de la epidermis
con el corión (dermis). Está formado por queratinocitos cilíndricos que
están capacitados para llevar a cabo la división celular (mitosis).
En este estrato tiene lugar la construcción y renovación de la epidermis
mediante divisiones celulares sucesivas de los queratinocitos y allí se
forman los pigmentos en los melanocitos.
La mitosis da origen a células hijas equivalentes, cuya diferenciación a
queratinocitos (células productoras de sustancia córnea) se produce
rápidamente. Se deben de distinguir tres etapas de desarrollo:
19
regeneración de la epidermis por mitosis y diferenciación, la maduración
y finalmente la queratinización.
En el proceso de división de las dos células una emigra hacia arriba
(exterior) por lo que se deseca lentamente, muere su núcleo y se
queratiniza. Las células jóvenes recién formadas se desplazan hacia
arriba en el lapso de unos 30 días, por que la empujan sin cesar las que
le suceden, de esta forma se origina una columna celular.
En el proceso de desplazamiento de estas células, experimentan todos los
procesos de la maduración y atraviesa todas la capas de la epidermis.
La cohesión entre las células, que no dejan de transformarse
anatómicamente se hace cada vez más débil hacia la superficie, las
uniones con las que están situadas lateralmente se aflojan, los espacios
intracelulares se llenan de linfa, lo cual hace que aumente la turgencia de
la epidermis, por último las células muertas se desprenden como finas
escamas de queratina de la capa más alta de la epidermis, invisibles a
simple vista (exfoliación y descamación).
En la zona de transición entre las células vivas y las que se hallan en vías
de extinción se encuentra la llamada “Barrera de Rein”, que es una
membrana de queratina, constituida por varias capas delgadas y tiene la
función de proteger el interior del organismo contra la pérdida de
humedad y de impedir la penetración de sustancias extrañas. Esta
barrera forma una capa impermeable al agua, los electrolitos y a muchos
20
principios activos de los cosméticos, pero es permeable a los lipoides y a
las sustancias liposolubles, por ejemplo los aceites, vitaminas
liposolubles, etc.
Las células desprendidas de la epidermis (unos 7.5 mg/día) tienen que
ser reemplazadas constantemente en la capa basal, por lo cual existe una
correlación entre las pérdidas celulares y la neoformación (“relación
feedback”). Para que se de con éxito la comunicación entre las
necesidades de los estratos superiores a las capas germinativas, existen
las “calonas” (9,10), que son un tipo de autacoides inhibidores que regulan
a través de un efecto inhibidor el ilimitado potencial mitótico que poseen
las células basales. Estos compuestos que en esencia son glicoproteínas
con un peso molecular aproximado de 35000 Da. Su producción
deficitaria conduce al adelgazamiento de la piel (atrofia) y su exceso
causa el engrosamiento de ella (hipertrofia) (11,12).
El proceso de división celular esta sometido a un ritmo, el cual es más
rápido durante la noche y en reposo. Pero el estrés extremo (por
ejemplo: excesiva exposición al sol) aumenta también la tasa de mitosis.
Los queratinocitos emigran con mayor rapidez hacia arriba y así aumenta
el grosor de la capa córnea (callosidad por radiación UV “callosidad
actínica”).
La superficie de la piel es lisa; sin embargo, la parte inferior de la
epidermis posee ondulaciones (cuerpo papilar) visible con facilidad al
microscopio, por lo que esta constituye una extensión mucho mayor. Esta
21
gran superficie da origen al corión (situado debajo), generando además:
un metabolismo muy activo entre la epidermis y la dermis en lo
concerniente a la energía y al oxigeno, toda vez que los capilares
sanguíneos terminan en la capa alta del corión; se evita el
desplazamiento lateral de ambas capas de la piel entre sí, a causa de su
engranaje.
En la capa germinativa se hallan los melanocitos, cuya función consiste
en sintetizar la melanina y, por tanto, producir el pigmento. La
pigmentación resultante (bronceado) es una autodefensa de la piel
(escudo protector de los tejidos vivos situados debajo) y desempeña un
papel importante en la protección cosmética contra el sol. La piel
contiene además las células de Langerhans, que desempeñan una función
importante, en el sistema inmunitario; así como las células de Merkel,
con una función no aclarada todavía del todo, pero que es muy posible
que sean los sensores del sistema nervioso (13). (Figura 3)
Figura 3. Síntesis de melanina.
Fuente Cognis Deutschland GmbH & Co. KG, 2006. *
22
* Referencia: http://www.scf-online.com/english/32_e/32_e_pr/frontpage32_e_pr.htm; Acceso: 04 de Junio del 2006.
Estrato Espinoso (Stratum spinosum)
Las células se encuentran unidas entre sí por sus extremos, donde se
verifica una particular configuración de la membrana citoplasmática,
formando espesamientos denominados desmosomas.
Estas regiones se hallan reforzadas por tonofibrillas, las cuales se
asemejan a espinas, de ahí el nombre de estrato, es debido a este tipo
de unión que las paredes celulares no están firmemente adheridas
permitiendo la circulación del líquido intercelular, fuente de alimentación
y eliminación de toxinas.
Este estrato es importante por las reacciones enzimáticas y metabólicas
que en él se producen (14).
23
Estrato granuloso (Stratum granulosum)
Constituido por tres o cuatro hileras de células aplanadas, que contienen
gránulos de queratohialina.
A este nivel las células pierden su vitalidad y comienzan su
transformación cornea. Estas células han perdido la capacidad de
dividirse, encontrándose una elevada cantidad de enzimas favorecedoras
de la síntesis de queratina, síntesis que se inicia a partir de este
estrato (14).
Estrato lúcido (Stratum lucidum)
El estrato lúcido está compuesto por células carentes de núcleo celular,
en las cuales se puede observar una intensa actividad enzimática. En este
estrato prosigue la queratinización, la cual engloba también la
transformación de los gránulos de queratohialina de la capa granulosa en
eleidina.
La eleidina, es una sustancia oleosa y que probablemente es una
sustancia intermedia en la formación de queratina (15,16), esta sustancia
se solidifica al ponerse en contacto con el aire; es una sustancia acidófila
rica en grasas y proteínas que posee unas fuertes propiedades
refractantes, se presenta como una capa homogénea y brillante. Este
estrato protege a la piel ante las acciones de las soluciones acuosas (13).
24
Estrato Córneo (Stratum corneum)
Constituye la superficie de contacto directo con el mundo exterior y sus
agentes (luz, viento, temperatura, humedad del aire, etc.) por ser la capa
más externa de la epidermis. Esta tiene un grosor medio de 0.1 mm y la
capa córnea no supera los 0.01-0.03 mm, pero en la palma de la mano y
la planta de los pies puede llegar a 4 mm (callosidades).
El grosor de la capa córnea varía en las distintas regiones de la piel de
una persona a otra. La parte inferior de la capa córnea consta de células
fuertemente unidas que constituyen el stratum conjunctum, cuando se
van perdiendo lentamente la cohesión constituyen el stratum disjunctum
para finalmente terminar desprendiéndose. La escasa permeabilidad de la
capa córnea hace que ésta desempeñe también la función de barrera (17).
Las células queratinizadas (cornercitos, células córneas) constan de
queratina, esta es una proteína dotada de una elevada estabilidad
química, lo cual es muy importante para la función que desempeña. La
queratina es prácticamente insoluble en agua, pero puede “hincharse” en
medio acuoso, especialmente si es alcalino. Con esto pierde el estrato
córneo su resistencia. La proporción de agua llega aproximadamente al
10%.
Los factores de hidratación incluidos (Natural Moisturizing Factors, NMF),
constituidos por una mezcla de sustancias hidrófilas, regulan el contenido
25
acuoso. La capa córnea está considerada a menudo, sin motivo alguno,
como capa muerta; pero es evidente que debe permanecer intacta, ya
que, si está agrietada o dañada, es más fácil que la atraviesen los
agentes ambientales (negativos) que si está completa y conserva su
flexibilidad (13).
2.1.2.2.- DERMIS
Ubicada por debajo de la epidermis se encuentra la dermis, constituida
por el tejido conjuntivo, formando una red fibrosa compleja, resistente y
espesa, formada por colágeno (Ver figura 4) y elastina. En el espesor
dérmico se alojan vasos sanguíneos, linfáticos, troncos y receptores
nerviosos, glándulas sebáceas y sudorales, folículos pilosos y fibras
musculares (14).
Subdivisiones de la dermis:
Dermis papilar
26
Es la que está en contacto con la membrana basal a la que levanta por
sus prolongaciones; estas prolongaciones son las papilas dérmicas y son
fácilmente visibles en las palmas de las manos y plantas de los pies.
En el interior de las papilas dérmicas se hallan los siguientes elementos:
•.- Arteriola.
•.- Venula.
• .-Capilar arterio-venoso.
•.- Capilar linfático.
•.- Terminaciones nerviosas.
En esta porción de la dermis las fibras colágenas tienen una orientación
vertical.
Dermis reticular o corion
Si bien él limite es arbitrario, en esta porción dérmica se comprueba un
incremento en el espesor y la densidad de la trama fibrilar,
comprobándose, además una orientación horizontal.
La dermis reticular está atravesada por vasos y nervios, localizándose en
ella las glándulas sudoríparas, las sebáceas y los folículos pilosos.
2.1.2.3.- HIPODERMIS
27
En realidad, el corion se prolonga hacia la profundidad transformándose,
una parte en tejido adiposo, mientras que la otra mantiene las
características del tejido conjuntivo formando tabiques fibrosos que
delimitan lóbulos grasosos. Los tabiques fibrosos, a su vez envían
prolongaciones al interior de los lóbulos grasosos, dividiéndolos en
múltiples celdillas, también llamadas lobillos adiposos.
La hipodermis juega un papel importante en la protección de los
traumatismos y pérdida del calor. Estéticamente da turgencia a
la piel (14).
Figura 4. Representación del colágeno. Se observa a los aminoácidos que son responsables de la conformación helicoidal.
Fuente Angel Herraéz, 2006 *
*Referencia:
http://www.posgrado.umss.edu.bo/Modulo%20introductorio%20en%20linea/biomodel/model5/model/helices/colag
eno/inicio.htm , Acceso: 04 de Junio del 2006.
2.1.3.- ALTERACIONES EN LAS DIFERENTES CAPAS DE LA PIEL
RELACIONADAS CON LA EDAD
28
2.1.3.1.- Epidermis
Partimos del hecho que es importante y primordial que el estrato
germinativo conserve su función de renovación, mediante divisiones
celulares, hasta una edad avanzada, pero la vida de las células
neoformadas queda muy reducida. Así, en el envejecimiento se produce
un déficit de la renovación celular y la desaparición de células por
descamación, hasta el extremo de perder grosor y estructura algunas
capas de la epidermis.
Debido a alteraciones estructurales la barrera deja de cumplir su función
de membrana, entre las células situadas profundamente, y las más altas
del estrato córneo, esta alteración produce la pérdida de capacidad de
hidratación de la capa córnea haciendo que la piel ofrezca un aspecto
seco, áspero y escamoso. La impresión de sequedad se refiere sólo a la
superficie.
En cuanto a la pigmentación, se puede indicar que el número de
melanocitos no cambia con la edad, pero la intensificación del
metabolismo de los pigmentos provoca un aumento de la pigmentación
de la piel.
La influencia excesiva de los rayos ultravioleta sobre la epidermis
atrofiada (degenerada) se traduce en la presentación de las manchas
pigmentadas en las regiones corporales expuestas a la luz. (Figura 5)
29
Figura 5. Efecto de la luz solar sobre los melanocitos
Fuente Cognis Deutschland GmbH & Co. KG, 2006. *
*Referencia: http://www.scf-online.com/english/36_e/skinfunk36_e.htm , Acceso: 04 de Junio del 2006..
2.1.3.2.- Dermis
Las alteraciones del corion, debidas a la edad, provocan una disminución
del grosor más acentuada que en la epidermis. Las fibras colágenas y
elásticas son las más afectadas, siendo el colágeno dérmico
frecuentemente identificado como el determinante principal de la
biomecánica global de la piel (18-20).
En el tejido conjuntivo joven hay colágeno soluble, que se transforma en
insoluble e inelástico a causa de la reticulación transversal debida al
envejecimiento progresivo.
El tejido pierde su capacidad de inhibición e hidratación a consecuencia
del depósito de sales de calcio, lo cual no altera las fibras en sí, sino su
reticulación.
30
Las fibras elásticas, que son más interesantes para el proceso de
envejecimiento, adquieren prematuramente mayor grosor y se hacen
más frágiles. La elasticidad de la piel envejecida está claramente
reducida y está relacionado con el estado en que se encuentran las fibras
elásticas.
Una de las alteraciones más importantes es consecuencia de la
degeneración de la sustancia fundamental. La disminución de los
mucopolisacáridos ácidos tiene una importancia especial debido a su
elevada capacidad de hidratación.
2.1.3.3.- Subcutis
En el tejido subcutáneo desaparece la grasa por desintegración del
panículo adiposo, lo cual influye negativamente sobre la retención del
calor.
2.1.3.4.- Vasos sanguíneos
La fragilidad y la pérdida de elasticidad de los capilares aumentan de
forma ostensible, por lo que no tardan en aparecer las telangiectasias
(dilatación de los vasos capilares) principalmente en la cara.
Aparte de la degeneración progresiva de las paredes de los vasos
sanguíneos, hay que tener en cuenta también la disminución del
31
rendimiento del corazón, la corriente sanguínea se hace entonces más
lenta y se reduce consiguientemente la irrigación de los tejidos.
2.1.3.5.- Glándulas sudoríparas
La secreción de las glándulas sudoríparas disminuye con la edad, lo cual
retrasa la reacción a los estímulos térmicos. Se puede decir, que el
hombre reacciona al calor y los estímulos farmacodinámicos por medio de
la sudoración con mayor intensidad que la mujer. Sin embargo, la mujer
responde con mayor vigor a los estímulos emocionales.
Las glándulas odoríferas (glándulas apocrinas) se degeneran
relativamente pronto sobre todo en la mujer. Es conocido que en las
personas ancianas falta el olor en el sudor axilar.
2.1.3.6.- Glándulas Sebáceas
La actividad de las glándulas sebáceas debería estar solo un poco
alterada, si bien la tendencia a disminuir la grasa superficial es intensa.
Si nos referimos a la “piel senil seca”, hay que atribuirla al deficiente
desarrollo del manto hidrolipídico por reducción de la secreción sudoral.
En todo caso, la piel senil necesita en general cosméticos ricos en grasa;
no obstante, la decisión a este respecto depende de las condiciones
individuales de cada persona.
32
Por otro lado, las personas de edad avanzada son menos propensas a
sensibilizarse, esto tiene base en la menor resorción que experimenta
dicha piel en esa etapa etárea.
En los últimos tiempos la cosmética se ha preocupado en tratar de
encontrar activos antiarrugas que puedan borrarlas o disminuirlas, sólo
por mencionar un ejemplo, tenemos las fórmulas cosméticas a base de
colágeno, las cuales muestran resultados saltantes como los que se
pueden observar en la Figura 6.
Figura 6. Atenuación de líneas de expresión por acción de una formulación
cosmética. Fuente Schultz, 1992. *
*Referencia: http://www.iqb.es/monografia/fichas/ficha036.htm#usos , Acceso: 04 de Junio del 2006..
Pero no debemos de olvidar que ciertas arrugas son normales, por
ejemplo, en las articulaciones; las causadas por la mímica se forman al
relajarse las fibras elásticas (arrugas de la risa, “frente pensadora”). La
formación de arrugas, en la frente y partes laterales de los ojos (“patas
33
de gallo”), en torno a la nariz y a los lados del cuello, es también
característica, como el plegamiento de la piel en el dorso de la mano. Allí
aparecen los vasos sanguíneos cada vez más evidentes a través de la
piel. (Figura 7)
Figura 7. Proceso de formación de arrugas.
Fuente Cognis Deutschland GmbH & Co. KG, 2006. *
*Referencia: http://www.scf-online.com/english/33_e/frontpage33_e.htm , Acceso: 04 de Junio del 2006..
La causa de las arrugas reside en la alteración del corion por efecto de la
edad. Sin embargo, el subcutis (con su tejido adiposo) no ejerce ningún
predominio sobre el aspecto externo del cuerpo. La piel está aplicada en
34
gran parte sobre los músculos o los huesos directamente y esto es válido
también para las manos y los pies, especialmente en las articulaciones.
Las arrugas mímicas son mas marcadas cuanto más pobre en grasa sea
la piel facial. Se ponen de manifiesto y confieren a la cara su aspecto
típico debido a la repetición constante de las contracciones en el curso de
la vida. Esto es también característico en los alrededores de los labios.
Para la cosmética, también es importante el aspecto alrededor de los
ojos. Las arrugas de las comisuras oculares externas aparecen por mirar
constantemente en ambientes de mucha luz, razón por la cual se pliega
la piel en el curso de los años (también transversalmente al músculo). La
prolongación de este plegamiento hacia fuera es debida a la actividad de
los cordones musculares que se contraen al reír y sonreír.
El resultado del tratamiento cosmético no es precisamente solucionador,
pues no debemos de olvidar que los músculos suspendidos libremente y
“no fijos” no son susceptibles de regenerarse; por otro lado, las
contracciones y relajaciones repetidas una y otra vez marcan los surcos
con una profundidad progresiva siempre en los mismos sitios.
Habitualmente, la piel y los tejidos subcutáneos se adaptan a su forma
ante fuerzas generadas por la estructura y postura corporal, recuperando
su forma original, tras haber terminado la deformación (19-22).
35
2.2.- BIOINGENIERÍA CUTÁNEA
La Bioingeniería es una ciencia que estudia las características mecánicas
y funcionales de la piel a través de la medición objetiva y rigurosa de
determinados parámetros cutáneos, utilizando métodos in vivo no
invasivos.
Desde el punto histórico la dermatología se basó por varios años en el
arte de la observación visual. En 1979, se crea la Sociedad Internacional
de Bioingeniería Cutánea, ligada al desarrollo de nuevas tecnologías con
diferentes niveles de sofisticación, los cuales en conjunto contribuyen
para hacer de la Bioingeniería Cutánea una ciencia.
En 1994, se registra la creación de The European Group for Efficacy
Measurements on Cosmetics and Other Topical Products (EEMCO),
36
organismo internacional que ha contribuido a la padronización de
métodos y tecnologías, para una normalización de los resultados. (23)
The EEMCO es un grupo de expertos independientes de las áreas del
sector público y privado de los diferentes estados miembros de la Unión
Europea, teniendo competencias en el campo de la evaluación
instrumental de productos cosméticos. (7)
2.2.1.- CAMPOS DE APLICACIÓN (8)
Entre los campos de aplicación que abarca la bioingeniería cutánea
tenemos los siguientes:
• .-Investigación en Biología Cutánea.
• .-Cosmética.
• .-Dermatología.
2.2.2.- EVALUACIÓN CLÍNICA DE PRODUCTOS COSMÉTICOS
Los productos cosméticos cuando han demostrado tener ingredientes
seguros, son aplicados sobre los pacientes con buena salud y sin
patologías. Para la evaluación clínica es muy importante respetar los
derechos éticos de las personas que voluntariamente participan en los
ensayos, para esto es importante basarnos en la Declaración de Helsinki
37
que entre sus principios éticos básicos está proteger la vida, salud,
intimidad y la dignidad del ser humano (22).
2.2.2.1.- Variables de medición cutánea:
■ .-Contenido Hídrico
■ .-Transepidermical Water Loss (TEWL)
■ .-Contenido lípidico
■ .-pH
■ .-Reologia
■ .-Microrelieves
■ .-Melanina
En la siguiente tabla se detallan los métodos no invasivos de
Bioingeniería cutánea para la caracterización de las propiedades de la
piel. (Tabla 1)
38
Tabla 1. Métodos no invasivos de Bio-ingeniería cutánea para la caracterización de propiedades de la piel.
Métodos no invasivos de Bio-ingeniería cutánea para la caracterización de propiedades de la piel
Propiedad de la piel
Posible significancia
Parámetro evaluado
Principio de medición
Equipo Influencias ambientales
Influencias individuales
Requerimientos del laboratorio
Preparación del paciente
Duración de la
medición
Función barrera del estrato corneo
Predicción de riesgo de eczema.
Agentes limpiadores
TEWL
Principio de difusión
Tewameter
Temperatura
Humedad
Actividad física
Sudoración
Aire acondicionado
Deshumedecedor
Descanso físico
5 min.
Humectación
Predicción de riesgo de eczema.
Efecto humectante
Humectación
Capacitancia
Corneo meter
Temperatura Humedad
Sudoración
Aire acondicionado Deshumedecedor
Aclimatación
1 min.
Actividad de las Glándulas sebáceas
Efecto regulador de sebo
Lípidos de la superficie de la
piel
Fotometría
Sebumeter
Temperatura Humedad
Hormonales
Aire acondicionado
---
1 min.
Manto Hidrolipídico
Capacidad buffer de la piel contra sust.
alcalinas pH Potenciometría
Skin pH-meter
--- Sudoración Aire acondicionado --- 1 min.
Elasticidad
Efecto reafirmante
Prop. Elásticas y
viscoelasticas
Medida de la deformación
de la piel
Cutometer
Humedad Temperatura
---
Aire acondicionado
---
1 min.
Asperezas - Relieve
Efecto anti-aging
Relieve de piel
Transmisión de luz
Skin Visiometer
Humedad Temperatura
---
Aire acondicionado
---
10 min.
Fuente Courage & Khasaka, 2006. *
*Referencia: http://www.courage-khazaka.de/ , Acceso: 04 de Junio del 2006.
39
2.2.3.- PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
Entre los parámetros más importantes de la evaluación en la piel por los
métodos de Bioingeniería cutánea in vivo no invasiva tenemos los siguientes:
2.2.3.1.- VALORACIÓN DE LA HUMECTACIÓN CUTÁNEA
Humectación cutánea
El agua está presente en la totalidad del organismo, y representa alrededor del
70% del peso corporal.
La humectación consiste en la humedad que la epidermis toma del medio
exterior a través del empleo de preparados de base acuosa, que además
suelen integrar en su composición cierta proporción de agentes higroscópicos
(humectantes).
Cabe diferenciar el concepto de humectación del concepto de hidratación
cutánea, ya que este último hace referencia a la cantidad de agua presente en
la piel (24).
El grado de humedad cutánea y la regulación del tránsito de agua hacia la
atmósfera dependen de la integridad de la epidermis y más en concreto del
estrato córneo. Esta estructura se va a comportar como una presa capaz de
40
almacenar agua hasta llenarse por completo, llegado a ese punto comienza a
liberarla para evitar su desbordamiento.
El estrato córneo ofrece una considerable resistencia a la conducción de la
electricidad, mientras que los queratinocitos en diferenciación y la dermis son
buenos conductores. El elemento esencial para que se produzca este fenómeno
es la presencia de agua, que será directamente proporcional a la conductancia
eléctrica o capacitancia al paso de electricidad a través de los materiales e
inversa a la resistencia.
Se ha establecido que la concentración de saturación de agua del estrato
córneo es 45 mg de agua por mg de estrato córneo. En condiciones
predeterminadas de humedad, sobre el 60%, el estrato córneo plantar sólo
retiene 0,1 mg/mg, mientras que la cantidad de otras zonas pueden alcanzar
hasta 33 mg/mg. La humedad relativa y la temperatura influyen notablemente
en la determinación del agua del estrato córneo y se aconseja trabajar en
condiciones estándar en habitaciones termostarizadas (25).
Se han descrito varios métodos para la determinación del contenido acuoso de
la piel, como la conductancia eléctrica de la superficie de la piel por medio de
una corriente alterna de alta frecuencia, la resistencia a la corriente directa de
la superficie de la piel, espectroscopía de infrarrojos, método fotoacústico,
método de microondas y determinación de las propiedades mecánicas (8).
41
El más utilizado para la determinación del contenido acuoso de la piel, es el
método por conductancia eléctrica con el Corneometer.
2.2.3.1.1.- CORNEOMETER CM 825. MEDICIÓN DE LA HUMECTACIÓN DE
LA PIEL
Mide de manera indirecta el contenido acuoso en el estrato córneo a partir de
la capacitancia eléctrica. Cuanto mayor sea el contenido acuoso, mayor es la
conductancia o la capacitancia eléctrica de la superficie de la piel. Así puede
determinarse cuantitativamente el contenido acuoso del estrato córneo a partir
de estos valores. (Figura 8)
El corneometer utiliza unidades relativas proporcionales al grado de
humectación corneal. Una UA corresponden a 0,2-0,9 mg de agua por mg de
estrato córneo anhidro (25).
Figura 8. Corneometer CM 825.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
*Referencia Ebel Technological Institute.2006
42
2.2.3.1.1.1.- PRINCIPIO DE MEDICIÓN
El principio de medición del Corneometer CM 825 se basa en la medición de la
capacitancia de un medio dieléctrico. Cualquier cambio en la constante
dieléctrica debido a variación de la hidratación de la epidermis altera la
capacitancia de un condensador de precisión, registrándose este cambio a
través de lecturas en el equipo. (Figura 9)
En el análisis nos interesa evaluar el aumento de las mediciones con respecto
al control basal.
Figura 9. Principio de medición del Corneometer.
Fuente Courage & Khazaka, 2006. *
*Referencia: http://www.courage-khazaka.de/ , Acceso: 04 de Junio del 2006.
43
2.2.3.1.1.2.- RANGO DE HUMECTACIÓN MEDIDO POR CORNEOMETRÍA
• .-Rango de humectación medido por el equipo = 20-120 U.A
• .-Piel seca = < 30 U.A
• .-Piel hidratada = > 60 U.A
2.2.3.1.1.3.- SONDA
El dispositivo de medición del Corneometer está constituido por una sonda
cilíndrica, que contiene en su extremo distal dos circuitos paralelos a modo de
condensadores recubiertos por una membrana plástica. La sonda se deberá
colocar perpendicularmente sobre la superficie de la piel. La presión ejercida
sobre ella debe ser siempre la misma y por ello la sonda dispone de un
mecanismo hidráulico interno que, con independencia de la presión ejercida
por el manipulador, mantiene una presión constante (0,33 g/cm2).
Una vez colocada la sonda en el lugar de medida y ejercida la presión sobre la
piel, se cierra el circuito y se determina la conductancia o capacitancia
dependiendo del dispositivo, en una fracción de segundo. Se suelen realizar
entre 3 y 10 mediciones por cada determinación y se introducen en un registro
informático para obtener los promedios de ellas. (Figura 10 y 11)
44
Figura 10. Medición en la zona de la pantorrila con la sonda del Corneometer CM 825.*
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
Figura 11. Medición en la zona del antebrazo con la sonda del Corneometer CM 825.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
*Referencia Ebel Technological Institute. 2006
45
2.2.3.1.1.4.- VENTAJAS
Una de las mayores ventajas del método de medición de capacitancia, en
comparación con otros métodos de medición, es que la medición llevada a
cabo con este equipo puede ser detectada incluso con los más ligeros cambios
en el nivel de humectación. La reproducibilidad de la medición es muy elevada
y el tiempo de medición es mínimo (1 seg.). Debido a la estructura del cabezal
de medición, la profundidad de la medición es mínima (los 10-20 primeros µm
del estrato córneo de la piel (26).
En las Figuras 12 y 13 se observan microfotografías faciales que muestran el
contraste marcado de una superficie facial reseca y humectada.
46
Figura 12. Microfotografia de una superficie facial reseca.
Resolución 640x480x8/10 Bites en imagen de pantalla. Fuente Courage & Khazaka, 2006.*
Figura 13. Microfotografia de una superficie facial humectada.
Resolución 640x480x8/10 Bites en imagen de pantalla. Fuente Courage & Khazaka, 2006. *
*Referencia: http://www.courage-khazaka.de/ , Acceso: 04 de Junio del 2006.
47
2.2.3.2.- VALORACIÓN DE LA PÉRDIDA DE AGUA TRANSEPIDÉRMICA
(TEWL)
El agua en forma de vapor se difunde pasivamente a través del estrato córneo
contra un gradiente de concentración y en su retención desempeñan un papel
primordial los corneocitos que cubren la epidermis junto a las estructuras
lamelares lipídicas intercorneales.
Las investigaciones muestran que el agua no está ligada al estrato córneo de
manera uniforme; así el 5% está íntimamente enlazado y se denomina
constitutiva, el 40% está débilmente enlazado y será retenido por los
humectantes naturales, el resto que está por encima del 45%, se encuentra
libre en forma líquida. El agua íntimamente ligada no se pierde por
evaporación ni a concentraciones de humedad relativa del 0%; la débilmente
ligada, según algunos autores, desciende en las pieles xeróticas ya que
depende del Natural Moisturinzing Factor (NMF) y el agua libre es la que
primero se evapora.
La TEWL es la pérdida del agua libre por evaporación y del agua débilmente
enlazada del estrato córneo y es proporcional a la función barrera epidérmica
(25).
En la piel hay componentes que mediante mecanismos diversos contribuyen de
manera natural a mantener un estado óptimo de hidratación cutánea. El
48
estado de hidratación condiciona las cualidades mecánicas y estéticas de la
piel; éstas son el reflejo del equilibrio entre los aportes de agua (endógena y
exógena, proveniente esta última de la higrometría del aire) y las pérdidas que
se producen por evaporación (sudoración y transpiración).
De esa forma, el concepto actual de hidratación cutánea no puede considerarse
individual, sino que depende de dos variables bien definidas: la cantidad de
humedad que contiene la epidermis y la pérdida de agua transepidérmica o
Trans Epidermal Water Loss (TEWL). Ambos valores suelen ir paralelos, pero
no tienen porque coincidir y siempre dependerán de la integridad cutánea.
El estrato córneo, tiene una configuración un tanto especial a base de
corneocitos unidos por la sustancia lamelar cementante, que hacen difícil el
tránsito, salida y entrada de las moléculas acuosas.
El modelo de lípidos cementantes se basa en capas alternantes de agua y
lípidos formando una estructura tipo cristal líquido. Las ceramidas forman el
armazón y los lípidos restantes se incorporan en la bicapa lipídica formada por
su unión a ácidos grasos libres.
La presencia de agua en la sustancia cementante es imprescindible para
mantener la cohesión, de forma que la estructura de cristal líquido se debe a la
presencia de agua en ella. El nivel de descamación viene determinado por la
49
alteración de la estructura de cristal líquido y el desprendimiento de los
corneocitos no cementados (24). (Figura 14)
Figura 14. Distribución del contenido acuosa en la piel.
Fuente Fabregas & Del Pozo, 2006. *
*Referencia Bibliográfica (24).
50
La TEWL tiene diferentes aplicaciones, que incluyen desde la determinación de
la pérdida transepidérmica de agua en la piel sana y en la piel enferma; de
distintos trastornos patológicos.
En general si la piel es dañada, irritada o ulcerada la TEWL se encontrará
incrementada. Otros usos de la TEWL incluyen la valoración de la hidratación
cutánea tras la aplicación de productos cosméticos, la pérdida del vehiculo
acuoso de la superficie de la piel y la determinación del agua de la superficie
corporal.
2.2.3.2.1.- TEWAMETER: Medición de la pérdida de agua
transepidérmica (TEWL)
La medición de la pérdida de agua transepidérmica (TEWL) es el parámetro
más importante para evaluar la eficacia de la función barrera de la piel.
Un gran número de estudios científicos internacionales han demostrado su
importancia en los campos cosméticos y dermatológicos.
La medición del valor de TEWL usando el Tewameter (Figura 15), permite una
detección temprana de incluso el más leve deterioro en la función barrera de la
piel. Existen diversos campos de aplicación: pruebas y aplicaciones cosméticas
y farmacéuticas, diagnósticos clínicos objetivos en dermatología, medicina de
trabajo, asesoría médica, observación de recién nacidos, industria alimentaria
y muchos otros campos.
51
En el análisis nos interesa evaluar la disminución del parámetro TEWL con
respecto al control basal.
Figura 15. Equipo Tewameter TM300.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
*Referencia Ebel Technological Institute. 2006
2.2.3.2.1.1.- PRINCIPIO DE MEDICIÓN
La medición de la evaporación del agua se basa en el principio de difusión.
La pérdida de agua transepidérmica (TEWL) es un mecanismo de pérdida de
agua corporal, distinto a la perspiración y al vapor de agua exhalado
procedente del aparato respiratorio. Pequeños niveles de perspiración se
describen como un flujo constante, por los conductos sudoríparos, además de
la difusión de vapor de agua a través del estrato córneo.
La descripción matemática de la difusión del agua a través de la piel pone en
consideración distintas cuestiones que deben ser tenidas en cuenta cuando se
52
desarrollan protocolos de estudio utilizando la pérdida transepidérmica de
agua. (27)
2.2.3.2.1.2.- LA SONDA
EL dispositivo de medición esta constituído de una sonda que mide el gradiente
de evaporación del agua de forma indirecta mediante dos pares de sensores
(temperatura y humedad relativa) situados en el interior del cilindro hueco, y
es analizado por un microprocesador. El pequeño tamaño del cabezal de la
sonda minimiza la influencia de las turbulencias de aire en el interior de la
sonda. (Figura 16)
Figura 16. Partes de la sonda de medición del Tewameter.
Fuente Courage & Khazaka, 2006. *
*Referencia: http://www.courage-khazaka.de/ , Acceso: 04 de Junio del 2006.
53
Con este método es posible realizar mediciones continuas, necesarias para la
mayor parte de aplicaciones, sin afectar la epidermis. Debido a los modernos
elementos electrónicos de la sonda es posible obtener rápidamente resultados
estables de las mediciones. Es posible registrar valores de medición durante
largos periodos (días) para aplicaciones especiales (28) .
En las siguientes figuras se muestran las diferentes zonas de medición con el
equipo Tewameter. (Figuras 17, 18 y 19)
Figura 17. Medición en la zona de la mano con la sonda del Tewameter TM300.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
Figura 18. Medición en la zona del brazo con la sonda del Tewameter TM 300.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
54
Figura 19. Medición en la zona de las pantorrillas con la sonda de Tewameter TM 300.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
*Referencia Ebel Technological Institute. 2006
2.2.3.3.- COMPORTAMIENTO VISCOELÁSTICO FISIOLÓGICO in vivo DE
LA PIEL HUMANA EVALUADO POR CUTOMETRÍA
El comportamiento viscoelástico de la piel humana in vivo es un indicador
importante de una buena condición cutánea con referencia a su organización
funcional.
La piel es un órgano complejo que presenta propiedades conocidas como la
“viscoelasticidad”, por tener propiedades elásticas y viscosas. Desde el punto
de vista fisiológico, las características biomecánicas de la piel in vivo son
indicadores morfofuncionales muy importantes.
Son conocidos algunos de los factores que las afectan como edad, género,
raza, lugar anatómico, así como diversos factores que comprometen su
55
mantenimiento, como es el caso de la radiación UV responsable del llamado
envejecimiento precoz fotoinducido.
Desde el punto de vista fisiológico el comportamiento viscoelástico de la piel es
principalmente atribuido a las fibras de colágeno y elastina presentes en la
dermis; el colágeno dérmico es frecuentemente identificado como el
determinante principal de la viscoelasticidad global de la piel; sin embargo, los
tejidos conjuntivos de soporte y las capas más superficiales de la piel también
contribuyen a las propiedades reológicas conocidas.
Se debe observar que gran parte de las formulaciones dermatológicas
utilizadas para el restablecimiento de la fisiología cutánea normal, incluyen
como beneficio la mejoría del comportamiento viscoelástico de la piel, a pesar
de ser aplicadas en la epidermis superficial.
Uno de los métodos más utilizados para la cuantificación de estas variables in
vivo, de naturaleza no invasiva es el llamado “método de succión” que se basa
en la aplicación de una presión negativa, ejercida en un plano perpendicular a
la superficie de la piel (29) y estas mediciones se realizan con el Cutometer.
(Figura 20)
56
Figura 20. Cutometer CM 575.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
*Referencia Ebel Technological Institute. 2006
2.2.3.3.1.- Sitios anatómicos de la piel
Se han examinado las características viscoelásticas de la dermis situada en
diversos sitios de la piel (antebrazo, frente, lado temporal, muslo) usando el
método de la succión. Las diferencias significativas en características visco
elásticas han sido diferenciadas variando desde 0.48 (piel de la mano), 0.50
(los pies), 0.60 (frente), a 0.80 (antebrazo).
57
2.2.3.3.2.- Influencia del género
No se han detectado diferencias significativas en los parámetros intrínsecos de
la deformación entre los hombres y las mujeres que fueron evaluados con el
método de la succión (30).
2.2.3.3.3.- CUTOMETER CM 575: PRINCIPIO DE MEDICIÓN
El principio de medición se basa en el método de succión. El aparato crea
presión negativa y la piel es arrastrada hasta la apertura de la sonda. En el
interior de la sonda se mide la profundidad de penetración mediante un
sistema de medición óptica sin contacto. Este consiste en una fuente de luz y
un receptor de luz, así como en dos prismas situados uno junto al otro, que
proyectan la luz desde el emisor hasta el receptor. La intensidad de la luz varía
debido a la profundidad de penetración en la piel. La resistencia de la piel a la
absorción por la presión negativa (firmeza) y su capacidad de volver a su
posición original (elasticidad) se muestra en forma de curvas al final de cada
medición. A partir de estas curvas es posible calcular parámetros de gran
interés. (Figura 21)
En el análisis nos interesa evaluar el aumento y o disminución de los
parámetros con respecto al control basal.
58
Figura 21. El cutometer mide óptimamente la profundidad a la cual la piel penetra la abertura del probador.
Fuente Courage & Khazaka, 2006. *
*Referencia: http://www.courage-khazaka.de/ , Acceso: 04 de Junio del 2006.
2.2.3.3.3.1.- SONDA
El dispositivo de medición del Cutometer contiene una sonda cuyo diseño
permite realizar mediciones en zonas de la piel que normalmente resultarían
de difícil acceso. La sonda contiene un resorte elástico que garantiza una
presión constante de la sonda sobre la piel. Asimismo, la sonda puede fijarse a
la zona de la piel objeto de la medición, mediante anillos adhesivos de doble
cara.
59
La sonda puede tener diferentes tamaños de apertura (2, 4, 6 y 8 mm aprox.)
para adaptarse a diferentes lugares del cuerpo y a los diferentes requisitos del
estudio (31). (Figuras 22 y 23)
Figura 22. Medición en la zona del antebrazo.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
Figura 23. Medición en la zona del rostro.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
*Referencia Ebel Technological Institute. 2006
60
2.2.3.3.3.2.- PARAMETROS DE EVALUACIÓN
Podemos observar en la figura 24 todos los parámetros viscoelásticos que
evalúa el Cutometer.
Figura 24. Parámetros viscoelásticos de la piel medidos por el Cutometer.
Fuente Courage & Khazaka, 2006. *
*Referencia: http://www.courage-khazaka.de/ , Acceso: 04 de Junio del 2006.
61
2.2.3.3.3.3.- Interpretación de los Parámetros Viscoelásticos de la piel,
medidos por el Cutometer
R0 = (Uf = 1)
Es la amplitud máxima de la piel, representado por el punto más alto de la
curva, éste tiene una implicación para la firmeza de la piel.
R1 = Uf - Ua
Es la capacidad de la piel de volver a su estado original.
R2 = Ua/ Uf
Porción entre la capacidad de redeformación de la piel y la amplitud máxima.
Más cercano es el valor a 1 más elástico es la curva. Es un parámetro muy
importante.
R3
Amplitud máxima pasada, el punto más alto de la curva anterior, comparado a
la amplitud máxima de la primera curva. La amplitud aumenta con cada nueva
succión.
R4
Amplitud mínima pasada, punto que mide el último comparado a la amplitud
mínima de la primera curva. La capacidad de redeformación disminuye con
cada nueva succión.
62
R5 = Ur / Ue
Es la elasticidad neta. Más cercano es el valor a 1 más elástico es la curva.
R6 = Uv / Ue
Es la porción de la viscoelasticidad en la parte elástica de la curva. Más
pequeño es el valor más alta es la elasticidad.
R7 = Ur / Uf
Porción de la elasticidad comparada a la curva completa, más cercano es el
valor a 1 más elástico es la curva.
R8 = Ua
Es el Ua de la primera curva. Cuando el Ua y el Uf son más cercanos es mayor
la capacidad de la piel de volver a su estado original.
R9 = R3 – R0
Representa los efectos de fatiga de la piel después de aspirar por muchas
veces la piel. El R9 más pequeño indica que son pequeños los efectos de
fatiga.
Con el incremento o disminución de los valores de las mediciones de los
parámetros viscoelásticos de la piel realizados con el Cutometer podemos
sustentar los siguientes beneficios:
63
Efecto lifting Humectante/Nutritivas:
ϕ .-R0=Uf↓ - R0=Uf ↑
ϕ .-R1=Uf-Ua ↓ - R1=Uf-Ua ↓
ϕ .-R2=(R0-R1)/R1↑ - R2=(R0-R1)/R1 ↑
2.2.3.4.- TOPOGRAFÍA DE LA PIEL MEDIANTE VIDEOCÁMARA UV
El micro relieve de la piel resulta de la organización tridimensional de las
fibras de colágeno presentes en la dermis superficial. El aspecto de la
superficie de la piel y sus características geométricas están también
determinados por la presencia de la epidermis y de la cubierta del estrato
córneo. Así, parece lógico asumir que todos los cambios en la composición y
en la estructura de estas capas esta relacionado con los cambios en el micro
relieve de la piel. La dermis superficial también contiene los vasos capilares
que proporcionan la nutrición y regulación de temperatura de la piel. Todos
los cambios en el flujo sanguíneo, y en la porosidad capilar, pueden dar lugar a
cambios en el estado de hidratación del tejido afectando y modificando el
microrelieve en la superficie de la piel. El microrelieve puede ser medido por
observación clínica, así como también por varias técnicas no invasivas (32).
Hoy los modelos bi dimensionales se complementan a menudo por métodos
tridimensionales, los cuáles permiten evaluar la anisotropía de la piel.
64
El análisis de imágenes superficiales proporciona el estado de densidad, la
profundidad y la forma del micro relieve (33-35).
Las medidas de micro relieve se usan para evaluar los efectos de productos
cosméticos aplicados tópicamente, además de permitirnos evaluar sustancias
que estos contienen como por ejemplo: los surfactantes que es conocido que
estos compuestos modifican la función de barrera, creando una piel áspera y
seca (36). El microrelieve cutáneo es un buen indicador en el proceso de
envejecimiento.
2.2.3.4.1.- VISIOSCAN
Se trata de una videocámara especial de luz UV-A con alta resolución, que
estudia la epidermis a través de imágenes que muestran la estructura de la
piel y el nivel de sequedad. (Figura 25)
Figura 25. Visioscan VC 98.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
*Referencia Ebel Technological Institute. 2006
65
La cámara dispone de un sensor de video en blanco y negro de alta resolución
(640x480x8/10 Bites en imagen de pantalla) y una fuente de luz UV-A con
forma de anillo (totalmente inocua para la piel) para una iluminación uniforme
de la piel. Con su luz especial proporciona una imagen precisa y sin brillos.
(Figura 26, 27)
Figura 26. Cámara de video Visioscan VC 98.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
Figura 27. Esquema interno de la cámara de video Visioscan VC 98.
Fuente Courage & Khazaka, 2006. **
*Referencia Ebel Technological Institute. 2006
** Referencia: http://www.courage-khazaka.de/ , Acceso: 04 de Junio del 2006.
66
2.2.3.4.1.1.- PRINCIPIO DE MEDICIÓN
Se basa en la distribución de los niveles de gris de la imagen mediante un
sensor de video en blanco y negro de alta resolución y una fuente de luz UV-A.
2.2.3.4.1.2.- PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
Se evalúan cuatro parámetros que describen cuantitativa y cualitativamente la
epidermis. En el análisis nos interesa evaluar la disminución de estos
parámetros con respecto al control basal.
Entre estos parámetros tenemos los siguientes:
• .-Suavidad de la piel-(Smoothness skin-SEsm)
• .-Rugosidad de la piel-(Roughness skin-SEr)
• .-Escamación-(Scaling skin-SEsc)
• .-Arrugas-(Wrinkles skin-SEw).
(a) (a).-SEsm (Skin smoothness):
Este valor es calculado del promedio del ancho y profundidad de
arrugas, es un índice que indica el grado de suavidad de la piel. A
menor valor de SEsm indica una superficie de piel más suave.
67
(b) (b).-SEr (Skin roughness):
Este valor es obtenido calculando la proporción de puntos más oscuros
a través de toda la imagen, es un índice que indica el grado de aspereza
de la piel. A alto valor de SEr indica una de piel más áspera.
(c) (c).-SEsc (Skin scaliness):
Las áreas escamosas son identificadas como valores con más brillo en
toda la imagen. El valor SEsc es obtenido calculando la proporción entre
las áreas más brillosas y el área total investigada, el valor SEsc es un
índice que indica el grado de sequedad del estrato corneo (por ejemplo
cantidad de escamas). A menor valor de SEsc indica que la piel tiene un
mayor contenido de humectación y una menor cantidad de
escamosidades (epidermolisis).
(d) (d).-SEw (Skin wrinkles):
Este valor indica el número y ancho de la textura superficial ó indica las
arrugas en dirección horizontal y vertical a la piel. Un alto valor de SEw
indica que la piel tiene un gran número de arrugas anchas.
De este modo se pueden realizar las comparaciones en las tendencias previas
y posteriores al tratamiento de la misma zona de la piel (37).
En las siguientes figuras se muestran las zonas de medición con la cámara del
equipo Visioscan VC 98. (Figuras 28, 29 y 30)
68
Figura 28. Medición en la zona del rostro.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
Figura 29. Medición en la zona del antebrazo.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
69
Figura 30. Medición en la zona del cabello.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
*Referencia Ebel Technological Institute. 2006
70
En la siguiente fotografía, se muestra la imagen que emite el equipo como
producto de la medición de la piel del rostro. (Figura31)
Figura 31. Imagen de la superficie de la piel del rostro que emite el equipo Visioscan VC 98. Resolución 640x480x8/10 Bites en imagen de pantalla.
Fuente Laboratorio de Seguridad y Eficacia. *
*Referencia Ebel Technological Institute. 2006
71
2.3.- LA EMULSIÓN Y SUS APLICACIONES EN COSMÉTICA (38)
Cualquier crema cosmética está basada en una emulsión, de ahí la importancia
de explicar: qué es, los tipos y sus características físico-químicas.
Existen diferentes definiciones de la emulsión. Algunas hacen referencia a sus
propiedades físicas, químicas o a una combinación de ambas. Cabe destacar
también que la emulsificación no es una ciencia exacta que sigue unas leyes
rigurosas, sino que está basada en la experiencia mediante prueba y error.
Además depende también del tipo de producto que se pretende obtener. Se
define la emulsión como la dispersión, más o menos estable de dos líquidos
inmiscibles entre sí. Uno de los líquidos, al que se le denomina fase dispersa,
interna o discontinua, es dispersado en forma de glóbulos en otro que se
denomina fase continua, matriz o externa.
2.3.1.- Tipos de emulsiones y aplicaciones.
Dentro de las emulsiones siempre se encuentra una fase acuosa y otra fase
oleosa o grasa. De aquí, que las emulsiones se dividirán en dos tipos: la
emulsión de aceite en agua (O/W) y las emulsiones de agua en aceite (W/O).
Las primeras, también llamadas oleoacuosas son pequeñas gotas de aceite
rodeadas de una fase externa acuosa. Las segundas llamadas hidro oleosas
son pequeñas gotas de agua rodeadas de una fase externa de aceite.
72
En relación a los contenidos de la fase externa e interna, cabe destacar que los
inferiores a un 20% de fase interna o dispersa se suelen dar en emulsiones
O/W, siendo estas emulsiones muy fluidas. Los contenidos de hasta un 50-
60% de fase dispersa solemos tener ambos tipos de emulsiones predominando
más las de W/O, y raramente se sobrepasan estos porcentajes en una
emulsión cosmética.
Un método sencillo para saber si estamos frente a una solución de fase externa
acuosa u oleosa, es el de la solubilidad, ya que la primera será fácilmente
soluble en agua. De la misma manera se podría aplicar dos colorantes a la
emulsión, uno soluble en agua y otro en aceite, de manera que el color
predominante será el que determine el carácter de la fase externa. Otro será el
de la conductividad, ya que obtendremos un pequeño flujo de corriente si la
fase externa es acuosa.
También existen emulsiones mixtas en las que coexisten los dos tipos
anteriormente citados, a éstas se las denomina emulsiones duales.
Otras emulsiones que cabe destacar, aunque no son tan importantes como las
anteriores, son las de agua en silicona.
73
Las emulsiones se clasifican según su aplicación:
1. 1.-Como vehículo para la transmisión de un principio activo, muy común
en las de tipo farmacológico como analgésicos musculares pero también
encontramos cosméticos como cremas depilatorias y filtros solares.
2. 2.-La emulsión por sí misma es la que tiene todos los beneficios del
producto que aplicamos en la piel como las cremas hidratantes.
3. 3.-Limpieza de la piel, como cremas desmaquillantes.
4. 4.-Cremas que proporcionan un tratamiento para la piel, como las anti-
celulíticas o las anti-edad.
5. 5.-De protección, como las cremas solares.
El último tipo de clasificación de las emulsiones son las que definen el uso a las
que van destinadas:
a) a).-Decorativas, como los maquillajes.
b) b).-Estéticas como las depilatorias y del afeitado.
74
2.4.- Amaranthus caudatus L. “Kiwicha”
La Kiwicha (quechua) Amaranthus caudatus L., es una planta amarantácea de
rápido crecimiento, con hojas y tallos y flores morados, rojos y dorados que
crece en las regiones altas del Perú, Ecuador, Bolivia, y Argentina. Alrededor
de 1.200 variedades aún se mantienen en los Andes.
Es una planta dicotiledónea. Su tallo central puede alcanzar de 2 a 2,5 m de
altura en la madurez, a pesar de que algunas variedades son más pequeñas.
Las ramas de forma cilíndrica, pueden empezar tan abajo como la base de la
planta dependiendo de la variedad de ésta. La raíz principal es corta y las
secundarias se dirigen hacia abajo, dentro del suelo. Sus vistosas flores brotan
del tallo principal, en algunos casos las inflorescencias llegan a medir 90 cm.
La Kiwicha se adapta fácilmente a muchos ambientes distintos, tiene un tipo
eficiente de fotosíntesis, crece rápidamente y no requiere mucho
mantenimiento. Se desarrolla a una altitud entre los 1.400 y los 2.400 msnm.
Igualmente, se ha logrado desarrollarla en los alrededores de Lima que está
sobre el nivel del mar.
75
2.4.1.- Origen
Es originario de la zona andina peruana. Las formas nativas desarrollan en los
departamentos de Cuzco, Ayacucho y Cajamarca, esta variedad se ve reflejada
también en los colores de los granos, además de una diversidad de nombres
populares en los valles interandinos sudamericanos. Varios indicios
arqueológicos de excavaciones realizadas en Junín, muestran el hallazgo de
restos vegetales del Amaranto, los mismos que al ser sometidos a pruebas de
carbono-14 ponen de manifiesto una antigüedad de 12 mil años a.C. (39). De
este modo se deja reflejado el muy importante papel de este grano para los
Incas.
2.4.2.- Nombres comunes:
Aymara: Kiwicha, amarantu, trigu inka, achis, achita, chaquilla, sangorache,
borlas.
Quechua: Kiwicha, inka hakatu, ataku, sankurachi, hawarcha (Ecuador),
millmi, quymi.
Francés: amarante caudeé, amarante queue de renard.
Inglés: Love-lies-bleeding, red-hot, cattail, bush green, Inca wheat
(normalmente usado para quinua), tassel flower, quilete
Portugués: Amaranto de cauda.
76
2.4.3.- Descripción taxonómica
Plantas anuales, monoicas. Tallos erectos, 0.5 - 2.0 m de altura, ramificación
densa o simple, glabros o densamente pubescentes en la parte superior,
pálidos, verdes o rojizos. Hojas lanceoladas a ovadas u ovado-romboides, base
aguda a cuneada, ápice generalmente subagudo, el mismo ápice
principalmente redondeado o diminutamente hendido con el nervio medio
cortamente excurrente, glabras en ambos lados, hojas completa-mente
desarrolladas de 6-20 cm. de longitud y 2-8 cm. de ancho, comúnmente
teñidas de color rojo; pecíolo tan largo como la hoja o más corto, rojo brillante.
Inflorescencias grandes, pendientes, en panículas terminales de hasta 1 m de
longitud, la forma y arreglo como también el color de las inflorescencias varía
grandemente en las cultivariedades, a menudo rojas, rosadas o amarillentas;
inflorescencias densa-mente agrupadas en cortas espigas, presentes en las
axilas u hojas superiores. Tépalos 5 en flores de ambos sexos, algo desiguales,
flores subtendidas por brácteas ovadas, brácteas desde más cortas que los
tépalos hasta dos veces su longitud. Tépalos de las flores estaminadas ovados
a oblongos, nervio medio excurrente en la punta; estambres. Tépalos externos
en flores pistiladas elípticas y agudos, 1.5-3.0 mm de longitud, tépalos
internos espatulados u oblongo-espatulados, usualmente al menos algunas
flores con partes externas de tépalos. Utrículo tan largo o más que los tépalos,
ruguloso, circuncisil. Semillas subesféricas a lenticulares, 0.8-1.5 mm de
diámetro, pálidas o café oscuro a aproximadamente negras, opacas, y
77
brillantes o semitransparentes y opacas, algunas veces aparecen rosadas en
los bordes, debido al embrión pigmentado (39).
2.4.4.- Aspecto
El coime o amaranto es una planta anual de tallos tanto suculentos cuando
tiernos y algo fibrosos; en estado de madurez, puede medir hasta 3 m de
altura o más. El color de la planta va desde el verde hasta el púrpura, con
varios colores intermedios como el rojo, rosado, y café. Las flores están
dispuestas en una inflorescencia en panícula, la cual en su madurez presenta
una coloración bastante vistosa de amarillo, verde, rosado, rojo y púrpura,
mide hasta de 90 cm. de altura, dando a la planta un aspecto ornamental.
(Figura 32). El nombre genérico Amaranthus significa de color amarillo y el
epíteto específico caudatus, como en forma de cola.
Figura 32. Amaranthus caudatus L. “Kiwicha”.
Fuente Mythofleurs, 2006. *
*Referencia: http://www.mytho-fleurs.com/images/jardins_botaniques/jardin%20alpin%20paris/page_01.htm ,
Acceso: 04 de Junio del 2006.
78
2.4.5.- Fruto
Las semillas de amaranto son pequeñas, ovaladas, lisas, brillantes y
ligeramente aplanadas, pudiendo ser de color blanco, blanco amarillento,
dorado, rojo, rosado y negro (40). Anatómicamente se distinguen en el grano
(semilla) las siguientes partes centrales: la cubierta, que es una capa muy fina
de células conocida como epispermo; una segunda capa, que está formada por
los cotiledones y es la parte más rica en proteína, y, finalmente, una capa
interna, rica en almidones, conocida como perisperma.
En cuanto al peso de la semilla, se presenta una variación entre las diferentes
especies de Amaranthus y aún entre cultivariedades de una misma especie,
siendo estos valores promedios de aproximadamente desde 0.5 a 0.9
miligramos por semilla.
2.4.6.- Composición química de los granos
Los granos contienen entre 4.8 y 8.1% de aceite (41). También se reporta entre
12 y 15 % de proteínas crudas y un elevado aporte de aminoácidos como
lisina, treonina y triptófano (42).
En las tablas 2 y 3 se hace una comparación de la composición química con
otros cereales mundialmente conocidos y reconocidos por su importante aporte
químico al hombre.
79
Tabla 2. Comparación química con otros cereales.
PRINCIPIO AMARANTO TRIGO MAÍZ SORGO ARROZ AVENA
Proteína 15.0 9.30 9.40 8.80 7.20 11.60
Grasa 7.20 0.70 4.30 3.20 0.60 3.10
Fibra Cruda 6.70 0.50 1.80 2.30 0.60 3.50
Cenizas 2.50 1.50 1.30 2.70 0.50 1.50
Carbohidratos 65.40 74.40 74.40 64.40 79.70 73.80
Calorías 377.00 307.00 361.00 342.00 364.00 370.00
Fuente BRESSANI, 1961, citado por APAZA, 1996.*
Tabla 3. Comparación de aminoácidos esenciales de otros cereales.
AMINOÁCIDO KIWICHA TRIGO MAÍZ SORGO ARROZ AVENA
Cistina 2.30 2.00 1.30 1.70 1.30 2.00
Isoleucina 3.60 4.00 4.60 5.40 4.50 4.80
Lisina 5.10 2.60 2.90 2.70 3.80 3.40
Leucina 5.30 6.30 13.00 16.10 8.20 7.00
Metionina 22.00 1.40 1.90 1.70 1.70 1.40
Treonina 3.40 2.70 4.00 3.60 3.70 3.10
Triptófano 0.90 1.20 0.60 1.10 1.00 1.20
Fuente BRESSANI & ELIAS, 1961 citado por GUILLEN, 1990. *
*Referencia: http://www.cab.int.co/cab3/sibd5/index.php?option=com_content&task=view&id=17&Itemid=50 ,
Acceso: 04 de Junio del 2006.
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Además del componente anterior, también tiene un rico contenido en
minerales (43). (Tabla 4)
Tabla 4. Composición del contenido mineral con otros cereales.
MINERALES DEL GRANO DE
Amaranthus caudatus L. CONTENIDO mg/g
Calcio 271 - 303
Fósforo 556 – 600
Potasio 525 – 536
Magnesio 319 – 344
Hierro 21 – 104
Sodio 22 – 26
Zinc 3.4 – 3.2
Manganeso 2.9 – 5.2
Cobre 0.9 – 4.1
Fuente BRESSANI, 1992. *
*Referencia: http://www.cab.int.co/cab3/sibd5/index.php?option=com_content&task=view&id=17&Itemid=50 ,
Acceso: 04 de Junio del 2006.
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La composición del aceite de Kiwicha, muestra un alto contenido en ácidos
grasos del tipo insaturado, que le confieren un potencial uso en el campo
cosmético por las numerosas acciones comprobadas de estos componentes
sobre la piel (44-45). En la tabla 5 podemos apreciar la composición típica de
ácidos grasos insaturados de aceites convencionales del mercado.
Tabla 5. Ácidos grasos insaturados de Amaranthus caudatus L. “Kiwicha”.
ACEITE ACIDO LINOLEICO ACIDO LINOLENICO
Amaranthus caudatus L.
Kiwicha 35 – 40 0.5 – 0.8
Palta 30.5 0
Rábano 21.2 9.6
Oliva 12.9 0.85
Girasol 64.1 0.05
Uva 67.3 0.3
Maíz 55.9 0.9
Fuente CIQUAL databases AFSSA, 2003. *
*Referencas Biblioográficas (44) y (45).
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Comparado con los aceites convencionales el aceite de Amaranthus caudatus L.
“Kiwicha” contiene un elevado contenido de escualeno, entre 5 – 8%, que
muchos otros vegetales convencionales (46). (Tabla 6)
La significancia del escualeno radica en su papel fisiológico como importante
habilidad para absorber la radiación UV, y de capturar los radicales superóxido
y de restaurarlos hasta la forma original inactiva, por esta acción este
compuesto es referido comparativamente con la acción antioxidante del Di-ter
Butilhidroxitolueno (BHT) y con una superior acción antioxidante que cualquier
otro lípido de la piel (47).
Tabla 6. Contenido de Escualeno del aceite de los granos de Amaranthus caudatus L. “Kiwicha”.
ACEITE % ACEITE % DE ESCUALENO EN
ACEITE
Amaranthus sp. 7 7
Oliva 36 0.4
Salvado de Arroz 16 0.3
Maíz 4 0.03
Palta 47 0.03
Girasol 47 0.01
Semilla de Algodón 7 0.01
Coco 35 0.002
Fuente Euro-ingredients, 2005.*
*Referenca Biblioográfica (47).
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Además de los compuestos indicados, el aceite de Amaranthus caudatus L.
“Kiwicha” es rico en numerosos derivados de la Vitamina E, los mismos que
son conocidos como tocotrienoles, entre los cuáles se incluye α-, β-, γ- y δ-
tocopherol también conocidos como α- y β-tocotrienol (48).
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