Valeur pH dans les soins de la peau

pH

¹Les organites sont les structures internes (« organes ») de la cellule qui sont délimitées par une membrane et qui remplissent différentes fonctions. Quelques exemples d’organites sont le noyau cellulaire, qui contient l’ADN (le pH à l’intérieur est de 7,1-7,3) et les mitochondries, qui produisent la majeure partie de l’énergie de la cellule (ATP) (le pH dans les mitochondries humaines est respectivement de 7,8-8,0 dans la matrice et de 7,0-7,4 dans l’espace entre les membranes externe et interne).

Le pH : quelques mots sur la science et la technologie qui le sous-tendent

Comme indiqué, le pH d’une solution est une mesure du degré d’acidité ou d’alcalinité – et plus spécifiquement le logarithme décimal négatif de la concentration de la solution ou, plus précisément l’activité (a)² af hydrogen-ioner (H⁺). Dette skrives som følger: 

pH = -log(a_H) ≈ -log([H⁺])

Le terme H⁺ (hydrogen-ion), men reelt vil man ikke have frie H⁺libres dans une solution aqueuse, car les ions H⁺réagissent avec l’eau H₂O pour former H₃O⁺, que l’on appelle ion hydronium ou oxonium.

L’échelle de pH va de 0 à 14³ og da pH er logaritmisk (10-talslogaritmen) har værdien ikke nogen enhed og hver pH værdi repræsenterer en 10-folds forskel i H⁺. Ainsi, une solution avec un pH 5,0 aura une concentration dix fois plus élevée d’ions H⁺-ioner i forhold til en opløsning med pH 6,0.
De même que les ions H⁺ for syre-niveau har man OH^- (hydroxid-ion) for base-niveau⁴ - balancen mellem disse to ioner er afgørende for den vandige opløsnings pH. En lav pH angiver en relativ høj koncentration af H⁺ og lav koncentration af OH^-. Lorsque le pH augmente, la concentration de H⁺ falde, og koncentrationen af OH^- stige. Ved pH 7.0 vil koncentrationen af disse ioner være lig hinanden (det er situationen ved helt rent vand) og ved pH over 7,0 vil koncentration af OH^- overstige koncentrationen af H⁺.

Pour comprendre d’où viennent H⁺ og OH^- kommer fra må man forstå hvordan syrer og baser fungerer. Meget kort er en syre et stof, som kan afgive en (eller flere) hydrogen-ioner, mens en base er et stof, som kan optage et (eller flere) hydrogen-ioner.
Hvor let syren afgiver sit hydrogen er et udtryk for hvor stræk syren er – jo lettere den afgiver hydrogenet, jo stærke er syren. Og ligeså for basen – jo lettere den optager et hydrogen, jo stærkere er basen.

La réaction par laquelle un acide libère de l’hydrogène (H⁺), kaldes en dissociations-reaktion og ser således ud:

HA ⇌ H⁺ + A^-

Où HA désigne l’acide, H⁺ er den afgivne hydrogen-ion, A^- betegner den såkaldte korresponderende base (syreresten) og ⇌ angiver, at det er en reaktion, som kan gå begge veje.
Man har således et syre-base-par. For sådanne syre-base par gælder det, at en stærk syres korresponderende base er relativt svag og ligeså er en stærk bases korresponderende syre relativ svag, mens en svag syres korresponderende base også er relativt svag og ligeså for den svage base har den en korresponderende svag syre.
Ainsi, une solution d’un acide (ou d’une base) sera un équilibre entre la forme acide (HA) et la dissociation en H⁺ og den korresponderende base, A⁵.
. Ce rapport d’équilibre entre la concentration de la forme dissociée (H+ et A-) et la forme acide (HA) est une valeur sans unité, appelée constante de dissociation de l’acide et notée K_a⁶. K_a stiger parallelt med styrken af syren.  

²La concentration d’ions hydrogène [H⁺] est normalement le terme utilisé pour décrire le pH, mais de façon plus exacte, c’est l’activité des ions H⁺ ioner. I praksis er det næsten det samme.

³Dans les cas particuliers de forte concentration d’acides très forts ou de bases très fortes, le pH peut être inférieur à 0 et supérieur à 14.

⁴Tout comme le pH, il existe également une mesure moins couramment utilisée, le pOH, qui correspond au logarithme négatif de la concentration en ions OH-, exprimant le niveau acide ou basique de la solution.

⁵Il s’agit d’une réaction qui dépend de la température et qui constitue en soi un système tampon faible (de faible capacité).

⁶Les autres termes désignant la constante de dissociation sont la constante d’équilibre et la constante de force de l’acide. Le « a » minuscule de K_a står of ”acid” og således ser man af og til i dansk litteratur at betegnelsen ”K_s» dans la littérature scientifique danoise, où « s » est pour « syre » (acide).

La force de l'acide

Comme pour le pH, cette valeur est généralement convertie en pK_a, som kaldes syrestyrkeeksponenten og meget lig pH er defineret som den negative ti-tals-logaritme af syrestyrkekonstanten: 

pK_a = -log(K_a)

La valeur pK_apeut servir à diviser les acides en acides forts, moyens, faibles et très faibles comme suit :

• pK_a ≤ 0: Stærk syre
• 0 < pK_a ≤ 4: Middelstærk syre
• 4 < pK_a ≤ 10: Svag syre
• pK_a > 10: Meget svag syre

Pour un acide faible dans une solution aqueuse, la plupart des molécules seront sous forme acide (HA). Inversement, une solution avec un acide fort contiendra principalement la forme dissociée (H⁺ og A^-et donc la concentration de H⁺ være høj i opløsningen og dermed vil pH være lav.

La molécule d’eau elle-même est un ampholyte, ce qui signifie qu’elle est à la fois un acide très faible et une base très faible : son pK_a er 7,0. Syre-base-reaktionen for vand ser således ud, hvor to vand-molekyler reagerer og hhv. afgiver og modtage en H⁺, mais la réaction peut également se produire dans l’autre sens :

2 H₂0 ⇌ H₃O⁺ + OH^-

Comme il s’agit d’un acide très faible et d’une base très faible, seule une très petite partie sera dissociée en H₃O⁺ og OH^-. Lorsque l’eau est totalement pure, 10^-7 (= 0,0000001 = en ti milliontedel) af H₂O-molekylerne, som er dissocieret og herfra får man at neutral pH er 7:

pH = -log (10^-7) = 7

La relation entre pH et pK_a udtrykkes ved Henderson-Hasselbalch-ligningen, som også kaldes buffer-ligningen. Denne ligning er en tilnærmelse og indeholder nogle antagelser. Den er ikke så akkurat ved stærke syrer og baser og medtager ikke vands egne syre-base-egenskaber. Henderson-Hasselbalch-ligningen er som følger:

pH = pK_a + log [A^-]/[HA]

Elle démontre que le pH d’une solution acide (ou basique) est égal au pK_a adderet med logaritmen til koncentrationen af den korresponderende base divideret med koncentrationen af syren. Hvis koncentrationen af den korresponderende base og koncentrationen af syren er lige store, vil pH af opløsningen være lig med syrens pK_ade l’acide. Cette équation est également connue sous le nom d’équation du système tampon, car elle est principalement utilisée pour calculer les systèmes tampons. Par exemple, on peut utiliser l’équation pour estimer le pH d’un système tampon et pour calculer la concentration de l’acide et de la base correspondante si l’on connaît le pH et le pK_a.

Systémes tampons

Elle démontre que le pH d’une solution acide (ou basique) est égal au pK_a adderet med logaritmen til koncentrationen af den korresponderende base divideret med koncentrationen af syren.

Si la concentration de la base correspondante et la concentration de l’acide sont égales, le pH de la solution sera égal au pK_ade l’acide. Cette équation est également connue sous le nom d’équation du système tampon, car elle est principalement utilisée pour calculer les systèmes tampons. Par exemple, on peut utiliser l’équation pour estimer le pH d’un système tampon et pour calculer la concentration de l’acide et de la base correspondante si l’on connaît le pH et le pK_a.

Un système tampon se compose d’un acide (généralement relativement faible) et de sa base correspondante (ou d’une base relativement faible et de son acide correspondant) et est utilisé pour maintenir le pH dans une plage relativement étroite malgré l’ajout d’acide ou de base au système : ainsi, un système tampon agit comme un « tampon pH » avec une certaine capacité. La capacité représente la quantité d’acide ou de base qui peut être ajoutée au système sans modifier le pH de manière significative. Elle dépend principalement de la concentration de l’acide et de la base correspondante, ainsi que du pH de la solution. La capacité est à son maximum lorsque la concentration de l’acide et de la base correspondante est proche de l’égalité et lorsque le pH de la solution est proche de la valeur pK_ade l’acide – généralement, la capacité est maximale dans la plage pH-pK_a ± 1.

Buffersystemer virker ved, at den svage syre og den korresponderede base kan reagere med den syre (H⁺et/ou la base (OH^-) ajoutés et ainsi « neutraliser » le H⁺ eller OH^-, de sorte que le pH ne change pas beaucoup. Lorsque vous dépassez la capacité, par exemple en ajoutant une quantité d’acide telle que la totalité de la base correspondante dans la solution est épuisée par la réaction avec l’acide ajouté, le pH chute assez brusquement. Inversement, si vous ajoutez plus de base que la capacité du système tampon ne peut en supporter (parce que l’acide dans le système tampon est épuisé), le pH augmente assez brusquement.

En pratique, on crée normalement un système tampon en ajoutant un acide (ou une base) dont le pK_a i forhold til den pH, man gerne vil have og tilsætte en tilsvarende mænge af den korresponderende base i form af saltet af syren (eller hvis man har en base, vil man tilsætte den tilsvarende mængde af den korresponderende syre).

Buffersystemer i praksis

L’acide acétique et l’acétate de sodium (sel de sodium de l’acide acétique) constituent un exemple de système tampon (une paire acide-base). L’acide acétique a un pK_a på 4,7 og således vil dennes bufferkapacitet være højest i pH-intervallet 3,7-5,7.
Dans les cosmétiques, par exemple, on utilise souvent l’acide citrique, qui est un acide trivalent (qui peut libérer trois atomes d’hydrogène) et qui a donc trois valeurs de pK_a: 3,1, 4,8 et 6,4, ce qui couvre une gamme de pH relativement large et pertinente d’un point de vue cosmétique.

La mesure du pH des solutions aqueuses⁷ kan udføres via forskellige metoder og disse metoder kan give små forskelle i værdien og man bør derfor være opmærksom på målemetoden, hvis man sammenligner pH-værdier. De mere tekniske detaljer om hvordan pH måles og de usikkerheder man skal tage højde for ved forskellige målemetoder og de matematiske formler bag, vil ikke blive gennemgået grundigt her⁸.

En af de mindre præcise metoder, som mange nok kender fra skolen, er pH-måling med syre-base-indikator. Det kan være en indikatorvæske eller indikator-papir (pH-strips) som har imprægneret indikatorvæske. Disse vil ændre farve afhængig af pH i den væske de kommer i kontakt med og således kan pH aflæses visuelt ved at sammenligne med en farveskala eller mere præcist via kolorimetri (kvantitativ farvemåling).

I dag anvendes ofte et pH-meter, som er et elektronisk instrument med en ion-selektiv glaselektrode og en reference-elektrode, som dyppes ned i opløsningen, der skal måles. Ved kontakt med en vandig opløsning vil der dannes et elektrisk potentiale over den ion-sensitive elektrode, som er afhængig af hydrogen-ion-koncentrationen og dermed pH. Reference-elektrodens potentiale varierer ikke og er indstillet ved at have kalibreret pH-metret i forvejen, og dermed kan instrumentet lave en kvantitativ sammenligningen mellem de elektriske potentialer over de to elektroder og derudfra udregne pH.
Det er vigtigt at kalibrere et pH-meter jævnligt for at være sikker på at det måler præcist. Der behøver ikke være meget vand for at måle pH og dermed kan pH af overflader såsom huden også måles med fx et pH-meter med en flad elektrode (og evt. en smule helt ren vand). Men da sådanne elektroder er relativt store vil man måle pH over et vist areal og det er dermed ikke muligt at måle pH-forskellige på cellulært eller sub-cellulært niveau. Dertil skal bruges andre og mere komplicerede metoder såsom Fluorescence lifetime imagin microscopy.

⁷pH kan også måles på ikke-vandholdige substanser, men det er lidt anderledes.

⁸Vous pouvez en savoir plus sur ces sujets techniques dans ces articles, par exemple : Buck, R. et. al. Measurement of pH. Definition, standards, and procedures (IUPAC Recommendations 2002). Pure and Applied Chemistry, 2002, 74(11), 2169-2200 et Zulkarnay, Z et. al. An Overview on pH Measurement Technique and Application in Biomedical and Industrial Process. 2015, 2nd International Conference on Biomedical Engineering (ICoBE), Penang, Malaysia, March 2015, pp. 1-6.

Le pH et la peau : structure et composants de la peau

Inden man fordyber sig i hudens pH, er det nyttigt at have en god forståelse for, hvordan huden er opbygget. Dette er i sagens natur et komplekst emne, som kan belyses fra mange forskellige vinkler. Her vil fokus første være på den grundlæggende opbygning af hudens lag – primært epidermis – og derefter på de komponenter, som menes at have betydning for hudens pH.

La peau se compose de trois couches⁹: Nederst er subcutis (underhuden) – også kaldet hypodermis, som primært består af fedt og bindevæv.
I midten er dermis (læderhuden), som især består af bindevæv og heri er fx nerve-ender, blodårer, hårsække, talgkirtler og svedkirtler indlejret.
Yderst er epidermis (overhuden), som består af flere lag. Nederst er stratum basale, som er et enkelt cellelag af bl.a. melanocytter, udifferentierede keratinocytter og stamceller, der hele tiden danner nye keratinocytter (celler).

Disse keratinocytter migrerer udad og danner efterhånden de andre epidermale lag, som er: Stratum spinosum, stratum granulosum, stratum lucidum og endelig yderst er der stratum corneum (SC), som er ca 10-30 µm tykt.
La couche basale, la couche épineuse et la couche granuleuse contiennent des cellules vivantes et sont appelées la partie viable de l’épiderme, tandis que la couche claire¹⁰ og stratum corneum består af døde celler og kaldes den ikke-levedygtige (non-viable) del af epidermis – men der foregår stadig mange forskellige kemiske processer i disse lag.
Det er vigtigt at vide, at der i huden findes mange forskellige kommunikationsveje og interaktioner mellem keratinocytter, immunceller og mikroorganismer på huden, som kan indvirke på forskellige funktioner i huden såsom opretholdelsen af hudbarriererne.

En ce qui concerne la barrière cutanée et le pH de la peau, la couche externe de l’épiderme, la couche cornée, est particulièrement intéressante.

La couche cornée contient plusieurs couches (généralement 15 à 25) de kératinocytes plats, morts pour la plupart, appelés cornéocytes. Ceux-ci sont intégrés dans une matrice intercellulaire riche en lipides hautement organisés, qui constitue un élément crucial de la barrière cutanée. Cette structure de la couche cornée est souvent décrite comme une maçonnerie de briques (cornéocytes) et de mortier (structure lipidique intercellulaire). La couche cornée se débarrasse constamment d’une partie de sa surface pour renouveler la peau. Ce processus, appelé « desquamation », est généralement bien régulé.

Alleryderst er huden ”befolket” af forskellige mikroorganismer – hudens mikrobiota – som på mange måder har vist sig at være meget interessant i forhold til hudens funktioner og kvaliteter.
Corneocytterne i stratum corneum er flade celler, som primært indeholder keratin filamenter, forskellige enzymer og vand. Omkring corneocytterne er der et særligt cellehylster kaldet ”the cornified cell envelope”, som primært består af tværbundne proteiner såsom filaggrin, loricrin og involucrin, som sammen danner en meget svært opløseligt og stabil struktur. Bundet til disse proteiner er et enkelt lag af lipider bestående primært af langkædede ceramider – dette lag kaldes ”the lipid envelope”.
Dette lag danner vigtige interaktioner med det intercellulære lipid lag mellem corneocytterne.

Et par andre vigtige strukturer mellem corneocytterne er corneodesmosomerne, som består af forskellige proteiner og holder sammen på cellerne i stratum corneum; og de såkaldte tights juctions, der også består af proteiner og medvirker i barrierefunktionen.

Les lipides intercellulaires¹¹ udgør ca. 15 % af vægten af stratum corneum og er primært ceramider (ca. 50%), kolesterol (25-30 %) frie fedtsyrer (10-15 %); kolesterol estere (ca. 10 %), kolesterol sulfat (2-5 %) og kun meget lidt phospholipider, hvilket er i modsætning til de andre lag af epidermis og dermis, hvori phospholipider udgør en betragtelig del af lipiderne.
Den primære kilde til disse intercellulære lipider er de såkaldte ”lamellar bodies”, som er ovale sekretoriske organeller placeret intracellulært i de levedygtige keratinocytter i primært stratum granulosum, der kan udskille fx lipider ud af cellen.
Ud over at udskille lipider såsom phospholipider, glucosylceramider og kolesterol, der kommer til at danne det velorganiserede intercellulære lipid-rige matrix udskiller disse ”lamellar bodies” også visse enzymer såsom lipid hydrolaser, lipaser, proteaser og visse enzymhæmmende proteiner og antimikrobielle peptider såsom beta-defensiner og cathelicindiner.

Derfor er disse organeller særdeles vigtig for både hudens permeabilitetsbarriere og mikrobielle barriere.

⁹Vous trouverez une illustration de la peau dans la description de la glycérine sur ce site.

¹⁰Stratum Lucidum findes normalt kun i hud med en tyk epidermis (såsom håndflader og fodsålerne) og består af 2-5 cellelag af flade primært døde keratinocytter indeholdende stoffet eleidin, som er en forløber for keratin.

¹¹Ils sont également appelés lipides extracellulaires.

Le pH et la peau : pH faible à la surface de la peau

Au-dessus des couches d’environ 10 à 30 µm d’épaisseur de la couche cornée, le pH passe de 7,0 à 7,4 comme dans le reste de la peau à un pH beaucoup plus faible à la surface, qui varie quelque peu entre les différentes parties du corps, mais le plus souvent le pH est d’environ 5,0 à la surface de la peau. Il s’agit d’une très grande différence de pH de 2 unités (c’est-à-dire environ 100 fois la concentration de H⁺ på overfladen i forhold til blot ca. 10-30 µm længere nede i huden. Denne gradient er bl.a. blevet studeret på alm sund hud og sammenlignet med to forskellige former for ichthyosis¹² (fiskeskælshud).
Un pH-mètre a été utilisé pour mesurer le pH à la surface, puis la couche cornée a été progressivement enlevée jusqu’à la couche granuleuse à l’aide de ruban adhésif (cette technique est très connue et s’appelle le « scotch-test »). Entre chaque dixième bande de ruban adhésif, le pH a été mesuré et une courbe a pu être établie sur la façon dont le pH change à mesure que l’on s’enfonce dans la couche cornée. On constate ici que pour une peau saine, la courbe passe d’environ 4,5 en surface à environ 7,1 au niveau de la couche granuleuse et qu’à mi-chemin de la couche cornée, le pH est d’environ 5,4 et donc que le changement de pH est plus brutal dans la moitié profonde de la couche cornée, où la structure est également plus compacte. C’est dans cette zone qu’agissent de nombreuses enzymes dépendantes du pH.

D’autres études similaires ont montré que le pH dans les couches les plus externes de la couche cornée est légèrement inférieur à celui de la surface, puis que le pH augmente au fur et à mesure que l’on progresse dans les couches, pour atteindre un pH de 7,0-7,4 lorsque l’on atteint la couche granuleuse.

'Manteau acide'

Ce phénomène, selon lequel la surface de la peau est nettement plus acide que le reste de la peau, est connu sous le nom de « manteau acide ». Ce terme a été inventé en 1928 par deux scientifiques et n’a jamais cessé d’être utilisé depuis, même si le terme « manteau » n’est probablement pas le plus exact. À l’époque, on pensait que le faible pH protégeait contre les infections microbiennes, mais il a été prouvé depuis que ce facteur était beaucoup plus important.

Syrekappen kan beskrives som en naturlig blanding af forskellige stoffer såsom frie fedtsyrer, aminosyrer og andre små syrer, som sørger for at overfladen og de yderste lag af stratum corneum har en relativt lav pH. Dette vil blive beskrevet nærmere i næste afsnit. Generelt er pH på hudoverfladen mellem 4,0 og 6,0 – med nogle få undtagelser som har højere pH.

I litteraturen angives en del forskellige pH-værdier som værende normalen, men ved sammenligning bør man være opmærksom på hvor på kroppen der er målt og hvilken målemetode der er anvendt.

Et interessant studie fra 2006 viste, at hvis man udlod at påføre noget på huden på indersiden af underarmen i 24 timer ville pH i gennemsnit falde fra 5.12±0,56 til 4,93±0,45. Og det blev estimeret at hudens ”naturlig” pH på dette hudområde i gennemsnit ville være på 4,7.
L’étude a également montré qu’en général, une peau dont le pH est inférieur à 5,0 est en meilleur état qu’une peau dont le pH est supérieur à 5,0 ; cela a été démontré par la mesure de divers paramètres biophysiques tels que la fonction de barrière, le niveau d’hydratation, le niveau de squames et la résistance à l’irritation induite (par exemple en utilisant du laurylsulfate de sodium, une substance irritante pour la peau). Il a également été observé que le microbiote « normal » adhérait mieux à la peau dont le pH était relativement bas.

Il a été démontré que le pH relativement bas de la surface de la peau et le gradient de pH à travers la couche cornée ont de nombreuses fonctions importantes et souvent interdépendantes pour la peau, qui seront décrites ici :

• Enzymaktivitet: Mange enzymers aktivitet er afhængig af pH. Dette gælder både for visse enzymer, som medvirker til at opbygge hudbarriererne og enzymer, som medvirker til at nedbryde corneodesmosomer og dermed fremmer desquamation (der bør være i balance).
  Deux enzymes clés pour la formation de céramides importantes pour la barrière cutanée dépendent du pH : la β-glucocérébrosidase a un pH optimal de¹³ ved 4,5. Hvis pH kommer meget over eller meget under disse værdier bliver enzym-aktiviteterne reduceret og dermed dannes færre ceramider.
  Andre pH-afhængige enzymer er fx phosphataser, phospholipaser og enzymgruppen serine protease, som bl.a. omfatter kallikrein-enzymer.
  Serine proteaser er enzymer, der nedbryder peptidbindinger i proteiner – bl.a. i de proteiner som udgør corneodesmosomerne, der binder corneocytterne sammen og dermed kan disse hæmme hudens integritet og sammenhængskraft.
  Andre serine proteaser kan inaktivere de lipid-processerende enzymer og hæmme udskillelse fra lamellar bodies og stimulere epidermal hyperproliferation (som er en faktor i fx akne). Disse serine proteaser har et pH-optimum, der er lidt højere (for mange af dem omkring pH 7).
  Så hvis hudens pH stiger er disse enzymer mere aktive og samtidig er de to nøgleenzymer til dannelsen af ceramider mindre aktive.
  
  Un pH élevé peut donc inhiber les fonctions de barrière de la peau, ce qui constitue la deuxième raison pour laquelle le manteau acide de la peau est important.

• Maintien de la barrière cutanée : les fonctions de barrière de la peau, extrêmement importantes, peuvent être classées en différents systèmes interconnectés : la barrière physique, la barrière chimique, la barrière microbienne et la barrière immunitaire.
  Samlet sørger de for at give fysisk, kemisk og biologisk beskyttelse til kroppen i forhold til udefra kommende emner og den fysisk-kemiske barriere sørger også for at kroppen ikke mister fx for meget vand.
  
  Den fysiske permeabilitetsbarriere, som også er vigtig for den kemiske og biologiske beskyttelse, består primært af komponenterne i stratum corneum i form af de hydrofile corneocytterne, emnerne som holder dem sammen og den organiserede intercellulære lipofile matrix.
  Som det fremgår ovenfor, er hudens pH afgørende for flere dele af barriere-funktionerne: Udskillelse fra lamellar bodies af både enzymer, lipider og antimikrobielle stoffer; samt aktivitetsniveauet af enzymer, som sørger for den metabolisme, der skal til for at danne de intercellulære lipider.
  
  Man mener også at pH er afgørende for organiseringen af de intercellulære lipider.
• Stratum corneums integritet – desquamationsbalancen: Der er en vigtig dynamisk balance mellem den intercellulære sammenhæng via corneodesmosomer og tight junctions og den naturlige og nødvendige nedbrydning af samme og derved desquamation.
  Ici aussi, le pH joue un rôle important, notamment en raison de l’activité des enzymes dépendantes du pH, comme décrit plus haut.
• Cytokin aktivering og inflammation: Corneocytterne i stratum corneum indeholder et lager af precursors til inflammatoriske cytokiner (Pro-IL1α og proIL-1β).
  Hvis hudbarrieren forstyrres, vil pH normalt øges, hvilket vil øge aktiviteten af serine proteaser såsom kallikrein-enzymer. Aktiveringen vil medvirke til frigørelse og aktivering af cytokinerne IL-1α og IL-1β, som derefter starter en kaskade af reaktioner som medvirker til at genoprette barrieren.
  
  Således vil en midlertidig øgning i pH hjælpe til at genopbygge barrieren, men hvis pH i længere tid er for høj, kan det resultere i inflammation medieret af cytokinerne. Modsat menes en reduktion i pH at kunne medvirke til at reducere inflammation.
• Hudens mikrobiota og mikrobielle barriere: Huden har en gensidig symbiotisk relation (hvor begge har gavn af forholdet) med mikrobiotaen: Huden giver det rette miljø for visse mikroorganismer, mens disse til gengæld medvirker til hudens mikrobielle forsvar ved bl.a. at hæmme kolonisering af andre (fx patogene) mikroorganismer og hjælper også huden på andre måder.
  Den lave pH på hudens overflade medvirker til at huden er et godt medie for den ”normale” mikrobiota og har også vist sig, i sig selv at hæmme væksten af visse patogene mikroorganismer.
  Yderligere i forhold til hudens mikrobielle barriere har pH som nævnt indvirkning på frigivelsen af visse antimikrobielle stoffer såsom antimikrobielle peptider fra lamellar bodies. Også aktiviteten af disse – fx de antimikrobielle peptider såsom cathelicidin, dermicidin og desuden kationiske stoffer og nitrater, som findes i sved – er afhængig af pH og optimal ved pH 5,5.
  
  Omdannelse af stoffet nitrit, der producers af bakterier i mikrobiotaen ud fra nitrat i sved, til nitrogenoxid, sker også kun ved en svag sur pH. Nitrogenoxid udfører en række vigtige funktioner ikke kun i forhold til den mikrobielle balance på huden, men også som et intra- og ekstracellulært signalstof, som bl.a. spiller en vigtig rolle i sårheling.

¹²L’ichtyose (peau en écailles de poisson) est un terme générique désignant différentes formes de la maladie, qui se manifeste par une peau sèche et squameuse.

¹³Le pH optimal est la valeur de pH où l’enzyme a l’activité la plus élevée.

Le pH et la peau : mécanismes et facteurs endogènes du pH de la peau

De endogene mekanismer og stoffer, som opretholder den lave pH på hudens overflade og pH-gradienten i stratum corneum, er et kompliceret emne. Forskellige videnskabelige artikler lægger mere eller mindre vægt på de forskellige mekanismer og stoffer og det er således ikke helt klarlagt hvilke, der har størst betydning. Sandsynligvis påvirker de forskellige mekanismer hinanden og både mekanismerne og stofferne har nok varierende betydning i de forskellige lag af stratum corneum.
différentes couches de la couche cornée. En ce qui concerne les substances qui composent le manteau acide et contrôlent le pH dans et sur la couche cornée, on pense que les acides alpha hydroxy (AHA¹⁴) såsom Lactic Acid (mælkesyre) fra fx sved og fedtsyrer fra sebum sammen med urocanic acid (UCA), pyroglutamic acid (PCA) og visse aminosyrer udgør den primære kilde til stratum corneums pH.
Aminosyrer fra nedbrydningen af proteinet filaggrin og kolesterol sulfat menes at have en vis betydning for pH i de dybere lag af stratum corneum.

Une autre composante importante de l’acidification des couches profondes de la couche cornée est la protéine de la membrane plasmique, NHE1, située dans la membrane cellulaire des kératinocytes. Il s’agit d’un échangeur Na⁺/H⁺ antiporter, som kan pumpe en hydrogen-ion (H⁺) hors de la cellule et de pomper simultanément un ion sodium (Na⁺) dans la cellule, régulant ainsi le pH à l’intérieur de la cellule et contribuant à réduire le pH dans l’espace intercellulaire (extracellulaire) – plus précisément, on pense que la NHE1 peut former des microdomaines extracellulaires¹⁵ med relativ lav pH i den dybere del af stratum corneum tæt ved stratum granulosum, som ellers overordnet har en pH omkring 7.0-7.4.

Disse mikrodomæner med relativ lav pH menes at være vigtige for aktivering af de pH-afhængige enzymer, der som nævnt ovenfor sørger for at processere de lipider, som udskilles fra lamellar bodies og indgår i den barriereskabende intercellulære organiserede lipid-matrix.
On pense également que la NHE1 est importante pour la différenciation cellulaire des kératinocytes, par exemple, et qu’elle joue un rôle dans la cicatrisation des plaies en régulant le pH de la surface de la plaie.

Les lipides acidifiants tels que le sulfate de cholestérol et les acides gras libres sont également considérés comme un facteur contribuant au gradient de pH de la couche cornée. Les acides gras libres peuvent être libérés, par exemple, des phospholipides excrétés par les corps lamellaires : ce processus est catalysé par le groupe enzymatique PLA2, qui est un groupe de phospholipases dépendant du pH et dont l’optimum se situe à l’extrémité légèrement acide de l’échelle de pH.

Certains acides aminés et dérivés d’acides aminés ont également un impact sur le pH de la couche cornée. Par exemple, la sueur contient des acides aminés dont une source très importante est la dégradation de la protéine filaggrine.
Nedbrydningen af filaggrin resulterer bl.a. i aminosyren glutamic acid (glutaminsyre), som kan omdannes til pyroglutamic acid (PCA) og aminosyren histidin, der via enzymet histidase kan omdannes til urocanic acid (UCA).
Le PCA et l’UCA contribuent tous deux à réduire le pH et sont également hydratants ; ils font partie des facteurs naturels d’hydratation (NMF)¹⁶.

Man har især studeret processerings-vejen filaggrin-histidin-urocanic acid i forhold til betydningen for pH i dyreforsøg. Disse tyder på at denne nedbrydning til UCA ikke er essentiel for pH, da andre kompensatoriske mekanismer kan tage over og sørge for nedreguleringen af pH.
 Små syrer såsom Lactic acid (mælkesyre) og Butyric acid (butansyre) menes også at nedregulere pH i stratum corneum. Disse findes fx i sved fra de ekkrine kirtler, der findes næste overalt på kroppen. Sved fra disse kirtler¹⁷ udskilles direkte til hudens overflade, har en pH på 4,0-6,8 og består primært af vand og derudover lave koncentrationer af små elektrolytter, små syrer som Lactic acid (mælkesyre), Citric acid (citronsyre), ascorbic acid (vitamin C) og urea, aminosyrer og fedtsyrer.

Melanin fra melanosomer i stratum granulosum menes også at medvirke til pH-reduktion og menes (delvist) at forklare, hvorfor mere pigmeteret hud generelt har en lavere pH (ca 0,5 pH lavere).

Endelig kan mikrobiotaen også bidrage til den relativt lave pH i overfladen af stratum corneum.

¹⁴Pour en savoir plus sur les AHA, consultez la description des AHA, BHA et PHA sur ce site.

¹⁵Ces microdomaines ne peuvent être mesurés à l’aide d’un pH-mètre à électrode de verre et, par conséquent, le pH de la partie profonde de la couche cornée est le plus souvent mesuré comme étant autour de la neutralité.

¹⁶Les NMF sont brièvement décrits dans la description de la glycérine sur ce site Web.

¹⁷Der findes også aprokrine svedkirtler, som sidder i forbindelse med en hårfollikel og dermed bliver denne sved normalt blandet med sebum fra talgkirtlerne da de også har udgang i hårfollilklen. Apokrine svedkirkler findes primært i armhulen og ved genitalierne og deres sekret har en pH på 6.0-7.5 og består af vand, proteiner, kulhydrater, nogle af kroppens affaldsstoffer, lipider og steroler. Det er en relativ viskøs væske, som i sig selv er lugtfri, men nogle af disse stoffer bliver nedbrudt af mikroorganismerne på huden og metabolitterne derfra giver svedlugt.

¹⁸Grundet det relativt høje pH i fx armhulen er mikrobiotaen dér anderledes, hvilket medvirker til svedlugten der dannes fra deres metabolisme af sekretet fra de aprokrine kirtler.

¹⁹Fitzpatrick skalaen er en skala fra I til VI, som angiver hvor pigmenteret huden er og hvordan det reagerer overfor UV-belysning

²⁰PHA står for Poly Hydroxy Acid. Man kan læse mere om PHA i beskrivelsen af AHA, BHA og PHA på denne hjemmeside.

²¹TEWL er forkortelsen for Trans Epidermal Water Loss

Le pH et la peau : facteurs exogènes du pH de la peau

Les facteurs exogènes (externes) comprennent l’occlusion de la peau (par exemple avec des gants), le microbiote de la peau (dont on peut dire qu’il est également influencé par des facteurs endogènes), les facteurs climatiques et les autres substances et produits auxquels la peau est exposée.

Okklusion af huden øger hudens pH – det har været kendt siden 1970’erne – og dette har en række følgevirkninger.
Man har vist at efter fem dages okklusion af huden på underarmen hos raske personer steg pH fra 4,38 til 7,05, hudens mikrobiota ændrede sig markant og hudens TEWL steg med en faktor tre (forringet permeabilitetsbarriere). Også tre dages okklusion øgede pH markant og var først tilbage til normalen efter et døgn.
Hudens mikrobiota både påvirker – ved dannelse af metabolitter – og bliver påvirket af hudens pH. Der er dermed et relativt komplekst sammenspil mellem huden og mikrobiotaen på huden, som der forskes meget i.

Bien entendu, les produits appliqués sur la peau peuvent également affecter le pH de surface de la peau et, dans certains cas, son pouvoir tampon. Par exemple, un savon classique au pH élevé peut augmenter le pH de la peau, et les produits qui restent sur la peau (produits sans rinçage) peuvent également affecter le pH et le pouvoir tampon – dans les deux sens.
L’eau du robinet peut également affecter le pH de la peau. En Europe, le pH de l’eau varie de façon relativement importante. Par exemple, au Danemark, il se situe entre 6,5 et 8,0, tandis que le pH des nappes phréatiques est généralement plus faible au nord et plus élevé au sud de l’Europe, mais reste compris entre 5,5 et 8,5.
Des études ont montré qu’un simple lavage de la peau à l’eau du robinet peut augmenter le pH de surface de la peau pendant environ 4 heures.

Le pH et la peau : le pouvoir tampon de la peau

Bufferkapacitet af et system er som nævnt systemets evne til at modstå markante pH-svingninger trods påvirkning udefra.

Man har fundet frem til, at huden har en rimelig god bufferkapacitet mellem pH 4 og 8. Man mener, at denne bufferkapacitet stammer fra forskellige buffer-systemet i huden og det er omdiskuteret, hvilke systemer der bidrager mest.
Studier tyder på at komponenter i sved bidrager til bufferkapaciteten og nogle studier peger på at buffersystemerne Lacitic acid / Lactate og Carbonic acid / bicarbonate bidrager.

L’acide lactique présent dans la sueur a un pK_a på 3,8 hvilket er i den lave ende i forhold til stratum corneums pH og nyere studier tyder på at Lacitic acid / Lactate buffersystemet ikke er det primære buffersystem i stratum corneum. Heller ikke Carbonic acid / bicarbonate buffersystemet ser ud til at være have en signifikant rolle i hudens buffersystem.

Des études plus anciennes ont émis l’hypothèse que le sébum contribue au pouvoir tampon en protégeant l’épiderme des acides et des bases externes, simplement en inhibant la pénétration dans la peau et donc l’impact que les substances externes peuvent avoir. Cette hypothèse est considérée comme correcte.

On pensait également que les acides gras contenus dans le sébum contribuaient au pouvoir tampon, mais on estime aujourd’hui que cette part est négligeable. La kératine a également été considérée comme un composant possible du pouvoir tampon, mais il n’y a pas encore de preuves à ce sujet.

Nyere studier tyder på, at det især er aminosyrer, der giver hudens bufferkapacitet.
Man ved endnu ikke præcist, hvilke aminosyrer der medvirker, men det kan være aminosyrer i sved fra de ekkrine svedkirtler. Denne sved indeholder omkring 0,05 % aminosyre. Det kan også være aminosyrer fra nedbrydning af proteiner i huden såsom desmosomer og filaggrin og fra hårfollikler.

Il ne fait aucun doute que la peau normale et saine possède un pouvoir tampon raisonnablement bon dans la plage de pH normale de la peau, mais des études supplémentaires sont nécessaires pour élucider les systèmes tampons qui contribuent le plus à ce pouvoir tampon.

Le pH et la peau : problèmes et maladies de peau

En del hudproblemer, hudsygdomme og sårheling er forbundet med en forhøjet pH-værdi i hudens stratum corneum. For de hudsygdomme, som man især har set på, er det ikke klarlagt om det er hudsygdommen, der resulterer i pH-øgningen eller det er pH-øgningen, der medvirker til udviklingen af sygdommen.

Mange hudproblemer er forbundet med inflammation i huden og generelt ved inflammation i huden ses en øgning i pH. Tør og sensitiv hud er også ofte forbundet med let øget pH i hudoverfladen.
Generelt er en kompromitteret hudbarriere ofte associeret med hudproblemer og som det fremgår har pH en stor betydning for hudbarriererne og opretholdelse deraf. I flere studier har man set på om en reduktion af hudens overflade-pH kan lindre og forbedre hudens beskaffenhed. I det følgende vil flere relevante hudproblemer og tilknyttede studier blive præsenteret.

L’ichtyose

Ichthyosis (fiskeskælshud) er en gruppe af sygdomme karakteriseret ved tør og skællende hud med øget pH i overfladen. Det er forbundet med reduceret funktionel filaggrin (grundet mutation i genet for filaggrin), der er en meget vigtig komponent i strukturen af stratum corneum, organiseringen af det intercellulære lipofile matrix og ikke mindst hudens vigtige fugtniveau ved at give ophav til flere af NMF-komponenterne. Den øgede pH medvirker til at desquamation-processen ikke fungerer som den burde.  

Psoriasis

Comme l’ichtyose, le psoriasis est une maladie de peau héréditaire caractérisée par une éruption cutanée limitée et squameuse, souvent associée à une légère augmentation du pH de la surface de la peau. Cette maladie est généralement très bien documentée, mais le rôle du pH dans le psoriasis n’a pas fait l’objet d’autant d’écrits. On sait que les changements dans la différenciation des cellules de la peau, la barrière cutanée et l’inflammation jouent un rôle crucial dans la pathogenèse du psoriasis et l’on pense donc que le pH est également un facteur.

L'intertrigo

Candida Intertrigo er en svampeinfektion i huden – typisk steder, hvor hud rører hud – som viser sig ved bl.a. blank, rød og kløende hud og nogle studier har vist sammenhæng med højere pH i hudoverfladen. Denne hudsygdom er desuden associeret med diabetes og patienter i dialysebehandling.
I et forsøg med raske personer applicerede man en opløsning af svampen Candica albicans i en bufferopløsning med hhv. pH 6 eller 4,5 på sund hud under okklusion, hvilket efter 24 timer viste, at denne svamp ikke klarede sig så godt i det sure miljø. Man har dermed sandsynliggjort at en højere pH i huden øger risikoen for denne svampeinfektion. 

L'acné

Akne er forbundet med inflammation i huden, øget vækst af visse stammer af Cutibacterium acnes (tidligere navn: Propionibacterium acnes) og øget pH i hudoverfladen.
Dans une étude portant sur 200 patients atteints d’acné et 200 personnes sans acné (réparties également entre hommes et femmes âgés de 15 à 30 ans), le pH a été mesuré sur le front, le nez, les joues et le menton, ce qui a révélé une différence significative : en moyenne, le pH des personnes sans acné était de 5,09 ± 0,39, tandis que celui des patients acnéiques était de 6,35 ± 1,3. On pense que le pH plus élevé est favorable à la croissance de la bactérie Cutibacterium acnes.

Ulcéres

Sår er også forbundet med øget pH. Åbne sår har en pH omkring 6,5-8,5, mens de problematiske kroniske sår har pH omkring 7,2-8,9. Sårheling er en kompleks proces og pH af overfladen vil ændre sig undervejs i helingsprocessen.
I forbindelse med helingsprocessen skal pH falde for at en række vigtige processer kan finde sted såsom proliferation af fibroblaster, collagen-dannelse, makrofag-aktivitet og keratinocyt-differentiering.

Une étude a cherché à savoir si le pH pouvait être un outil de diagnostic du processus de cicatrisation des plaies et aider ainsi à évaluer le type de traitement dont une plaie a besoin, comme des antibiotiques (en cas d’infection bactérienne de la plaie). On n’en est pas encore là, mais des études ont montré que certaines souches de bactéries responsables d’infections de plaies avaient davantage tendance à former un biofilm²² ved højere pH. Man har desuden fundet at i visse situationer, kan behandling af sår med et topikalt²³ produkt med lav pH have en positiv virkning på sårhelingen – sandsynligvis ved fx at øge antimikrobiel aktivitet af visse stoffer i hudoverfladen og regulere visse enzymers aktivitet.

L'eczéma

Eksem såsom atopisk dermatitis, kontakteksem og ble-eksem er associeret med inflammation i huden og øget pH.
Ved atopisk dermatitis ses ofte en reduktion i virksom filaggrin, der som nævnt ovenfor er vigtig for hudbarrieren og hudens fugtniveau og hudens pH. I bleområdet har huden normalt i forhøjet pH, hvilket kan medvirke til aktiveringen af protease- og lipase-enzymer og bl.a. derved forringe hudbarrieren, hvilket medvirker til udviklingen af eksem.
I forhold til atopisk dermatitis har man især studeret musemodeller af sygdommen. Man har fx studeret om behandling med topikale produkter med en relativ lav pH (fx med lactobionic acid – en PHA) kan afhjælpe symptomerne og det tyder studierne på.

Det er generelt velkendt at bibeholdelse af en normal hud-pH via passende topikale produkter kan forbedre hudens tilstand. Nogle studier tyder endda på at bibeholdelse af en let sur stratum corneum kan hæmme udviklingen af atopisk dermatitis. Man har også udført lignende forsøg på nyfødte spædbørn og ældre menneskers hud og på rotter, som viste at topikal brug af produkter med relativ lav pH indeholdende fx PHA eller AHA kan normalisere hudens pH og barrierefunktion.

I et studie på personer med svagt tør hud anvendte man et produkt med pH 3,7-4,0 indeholdende 4 % Lactic acid (en AHA) 2 gange om dagen i 4 uger. Dette resulterede i signifikant forbedring af stratum corneums ceramide-koncentration, barrierefunktion og reduceret sensitivitet over for Sodium Lauryl Sulfate induceret irritation. I forhold til hvor længe et produkt med lav pH kan virke på huden kommer det både an på produktets sammensætning og dennes bufferkapacitet og hudens beskaffenhed.

I et vehikel-kontrolleret studie med mennesker prøvede man at undersøge dette ved brug af en creme med Acetic acid (eddikesyre) eller Hydrogenchlorid ved pH 3,5. Man så at lige efter applikation faldt pH med det samme og pH steg igen efter 15 min men langsomt og en relativ lav pH vedblev i op til 6 timer efter applikation.

²²Biofilm er en tynd belægningsfilm af bakterier indlejret i en særlig matrix, som bakterierne selv producerer. Biofilm findes mange steder og kan give problemer, når de fx er i et sår, da det gør bakterierne mere modstandsdygtig overfor mange forskellige interventioner såsom høj eller lav pH og antibiotika.

²³Topikal brug er udtryk for at et produkt bruges ved at placeres det på kroppens overflader; således bliver al kosmetik brugt via topikal administration.

pH et produits topiques

De produkter man bruger på huden, kan naturligvis influere hudens pH i større eller mindre grad. Som det fremgår ovenfor, er det oftest en for høj pH på huden, der er associeret med hudproblemer og derfor har mange studier set på om man med topikale leave on produkter kan reducere hudens pH og derved forbedre fx hudbarrieren – og det viser mange studier at man kan.

Ligeså har mange studier omhandlet hvordan forskellige typer af produkter påvirker hudens pH – hvoraf særligt renseprodukter har været i fokus pga. nogle af disse kan øge hudens pH. Det er i den forbindelse vigtigt at huske, at huden normalt har en rimelig god bufferkapacitet og den vil således normalisere hudens pH efter noget tid og at produkters indvirkning på huden kan være kompleks og afhænger af den præcise sammensætning af produktet og hvordan produktet bruges og ikke mindst hudens beskaffenhed. Det er således ikke kun produktets pH, som afgør dens påvirkning af hudens pH.
En vigtig faktor er også produktets bufferkapacitet – hvilket man sjældent ved noget om og det er kun sjældent undersøgt i de studier, hvor man netop ser på, hvordan produkter kan påvirke hudens pH. De studier der er udført, er sjældent lette at sammenligne, da der er mange variationsmuligheder - fx forsøgsmetode, testpersonernes hud, hvor længe efter applikation pH bliver målt osv. Bemærk også at pH på huden efter applikation af et produkt er resultatet af både produktets og hudens pH samt produktets og hudens bufferkapacitet.

Les nettoyants

Renseprodukter er en stor gruppe af meget forskellige typer af produkter, som kan påvirke huden på flere måder – de fleste vil øge hudens pH – for mange af dem fordi de skal vaskes af huden med vand (rinse off produkter) og som nævnt kan vand i sig selv øge hudens pH, men normalt ikke i så lang tid – nok bl.a. fordi vand næsten ingen bufferkapacitet har.

Klassisk sæbe, som har været brugt i over tusinde år, indeholder natur-afledte surfaktanter (overfladeaktive stoffer også ofte kaldet detergenter eller tensider), som er fremstillet ved forsæbningsreaktion af fedtstoffer, er normalt basisk med pH mellem 8,0 og 11,0 og det er derfor ikke så overraskende, at disse kan øge hudens pH.
Studier med sådanne klassiske sæber har vist, at hudens pH typiske stiger med ca. 2 enheder og ikke vender tilbage til det normalt pH-niveau inden for 6 timer.
I forhold til brugen af blot vand til at vaske huden med, forlænger den klassiske sæbe den tid det tager for huden at komme tilbage til sit normale pH-niveau og desuden kan klassisk sæbe ligesom mange andre renseprodukter fjerne en del fedtopløseligt fra huden – hvilket menes at gøre huden mere sårbar og udsat for irritation.

Studier har vist, at tilsætning af lipider til renseprodukter kan reducere interaktionen mellem surfaktanterne i renseproduktet og lipiderne på huden og dermed nedsætte denne påvirkning.

Détergents synthétiques

Omkring 1950 opfandt man en ny type surfaktanter kaldet ”syndet”, som er forkortelse for syntetisk detergent og siden er mange flere og mildere og - i forhold til syndet surfaktanterne – mere naturlige surfaktanter blevet opfundet.

Med disse surfaktanter kan man fremstille renseprodukter med pH-værdi svarende til hudens pH. De bliver ofte markedsført som værende meget mildere for huden (hvilket mange af dem er) i forhold til den klassiske faste sæbe. Men her er det vigtigt at se på hele den kemiske sammensætning af produkterne og hvad de kan gøre ved huden ud over at ændre på pH.

Man har i et studie fra 2014 forsøgt at sammenligne huden på indersiden af underarmen hos to grupper af raske personer, som have brugt enten klassisk høj-pH fast sæbe eller et renseprodukt med pH relativ tæt på hudens pH i over 5 år. Man fandt frem til at brug af klassisk høj-pH fast sæbe ikke påvirkede hudens pH-regulerende evne – buffer-mekanismer. Man fandt også, at hudens pH blev øget næsten lige meget ved brug af begge produkter og for begge grupper var hudens pH tilbage ved normalen efter ca. 6 timer.

Le pH détermine-t-il si un produit est doux ou non ?

Une autre étude intéressante s’est penchée sur l’affirmation selon laquelle les nettoyants dont le pH est proche de celui de la peau sont meilleurs pour la peau.

Dans cette étude, une série de mesures a été effectuée sur la peau des aisselles d’un groupe de personnes en bonne santé après l’utilisation de divers produits nettoyants sous forme de barres « syndet » et de quelques savons liquides dont la composition est connue (certains d’entre eux seulement qualitativement) et le pH connu – tous à base principalement de surfactants anioniques²⁴ surfaktanter, hvilket i dag bruges til langt de fleste renseprodukter.

Man undersøgte bl.a. hudens tørhed og barriere (TEWL måling). Dette studie viste at brug af et renseprodukt baseret på primært anioniske (negativt ladede) surfaktanter med pH tæt på hudens øgede hudens tørhed og irritationsniveau mere end samme formulering justeret til pH 7,0. Den mulige forklaring på dette handler om øget elektrostatisk interaktion (negativt ladede ioner vil interagere med positivt ladede ioner) mellem anioniske surfaktanter i renseproduktet og stratum corneum ved lav pH i forhold til neutral pH.
Den mere dybdegående og tekniske forklaring er som følger: Stratum corneums isoelektriske punkt er omkring pH 4,0. Ved det isoelektriske punkt vil stratum corneums overflade have næsten lige mange positive og negativ ladede ioner og dermed have en nettoladning på ca. 0. ved pH over det isoelektriske punkt vil overfalden af stratum corneum have et overtal af negative ladede ioner og ved under det isoelektriske punk vil der være overtal af positive ladede ioner.
Så hvis huden påføres en opløsning (renseprodukt) med pH over 4,0 (fx neutral pH) vil der være relativt en mindre antal af positive ioner på overfladen af stratum corneum som opløsningens anioner (negativt ladede stoffer) kan interagere med. Men hvis opløsningens pH er lavere og tættere på eller under det isoelektriske punkt for stratum corneum vil antallet af positive ladede ioner på stratum corneum være relativt højt og dermed vil antallet af anionisk stoffer i opløsningen (renseproduktets surfaktanter) have flere ioner på stratum corneum at binde sig til.
Når flere surfaktanter binder til huden kan det forventes at det er svære at vaske dem helt af og dermed kan surfaktanterne blive på huden i længere tid og derved genere, give tør hud og påvirke hudbarrieren.

Konklusionen var at pH alene ikke afgør om et produkt er mildt eller ej – man skal se på hele sammensætningen af produktet og interaktionen mellem de anvendte stoffer i produktet og stratum corneum ved den pågældende pH.

Odeur de sueur, déodorants et pH

At produkter kan påvirke hudens pH, er interessant i forhold til deodoranter og den oftest uønskede svedlugt fra armhulerne. Den højere pH i armhulerne er en af årsagerne til at visse mikroorganismer trives netop der. Disse mikroorganismers metabolisme er årsagen svedlugt. Man har derfor set på om deodoranter, som kan reducere pH i armhulen også kan reducere lugten.

Les résultats d’une étude ont montré que l’utilisation quotidienne de certains déodorants ayant un pH de 5,0 réduisait le pH de la peau de l’aisselle pendant au moins 2 à 4 heures ainsi que l’odeur de la sueur. Le pH revenait à son niveau initial deux jours après la dernière application.

Bénéfique pour la peau

Reduktion af hudens pH og generelt brug af leave on produkter med pH tæt på hudens er også interessant i andre sammenhænge – særligt til ældre hud og hud med atopisk dermatitis. Der er fx nogle studier, som viser, at ældre hud som typisk har en lidt højere pH og dårligere hudbarriere har gavn af at få påført produkter, som ikke har en for høj pH.

Studier tyder på at effekten først kommer efter længere tids daglig brug. Et af disse studier var med 20 ældre personer i 60’erne som brugte enten en bestemt emulsion justeret til en pH 4,0 eller pH 5,8. Efter 4 uger var hudens pH signifikant reduceret, hvor man havde brugt produktet med pH 4,0, mens resultaterne for niveauet af fugt i huden og hudens TEWL ikke var signifikant forskellig for de to emulsioner.
Begge emulsioner øgede hudens samlede lipidindhold – produktet med pH 4,0 var lidt mere effektivt på det punkt. Efter de 4 uger blev huden udfordret med det irriterende stof Sodium Lauryl Sulfate – dette forsøg viste at huden der var blevet behandlet med emulsionen med pH 4,0, var mere modstandsdygtig.

Et metastudie omhandlende lindring af tør hud, kløe og generel forbedring af hudbarrieren viste, at generelt kan leave on produkter med pH 4,0 forbedre hudbarrieren i ældre hud. Også behandling af atopisk dermatitis med relativt lav pH leave on produkter ser ud til at gavne tilstanden. Generelt ser man at normalisering af hudens pH via topikale produkter i visse tilfælde kan hjælpe til at etablere en mere balanceret mikrobiota, forbedre hudbarrieren, inducere epidermal differentiering og reducere inflammation i huden.

²⁴Et anionisk molekyle har en negativ ladning, et kationisk molekyle har en positiv ladning, et amfoterisk molekyle har både en positiv og en negativ ladning og et non-ionisk molekyle har ingen ladning.

Variation du pH dans le lot

Forskellige produkttyper fremstilles ofte inden for forskellige pH-intervaller. Der er ikke specifikke regler for, hvilken pH et kosmetisk produkt skal have og heller ikke hvor meget et givent produkts pH må variere fra batch til batch. Producenter af produkter til særligt følsomme områder såsom øjenområdet og vagina vil normalt vælge en pH tæt på områdets normale pH. Kosmetiske produkter skal naturligvis være sikre at bruge.

Derfor er meget lave og meget høje pH-værdier normalt forbeholdt særlige produkttyper (fx har nogle hårudglattende produkter meget høj pH).Der kan være flere årsager til, at et produkts pH kan variere lidt fra batch til batch. Der kan fx være pH-variation i de råvarer, der bruges, og produktionsmetoden kan gøre det svært at efterjustere pH (fx hvis et produkt skal fyldes i emballagen i varm tilstand). Ikke alle producenter efterjusterer pH (efter at alle de andre råvarer er blandet sammen), når det fx drejer sig om produkter, som ikke er særligt følsomme over for pH-variation i forhold til virkning og stabilitet og/eller producenten har erfaret at formuleringens pH ikke normalt varierer meget fra batch til batch. Generelt sørger producenter af kosmetik for, at et givent produkts pH er inden for et relativt snævert interval – inden for 0,5-1 pH-enhed.

Dette gør PUCA PURE & CARE også, og i de fleste produkter bruges syren Citric acid og basen Sodium hydroxid til at efterjusteres de vandholdige produkters pH.

Sources

• Ali, S. M.; & Yosipovitch, G. Skin pH: from basic science to basic skin care. Acta dermato-venereologica, 2013, 93(3), 261–267.
• Behne, M. J.; Meyer, J. W.; Hanson, K. M.; Barry, N. P.; Murata, S.; Crumrine, D.; Clegg, R. W.; Gratton, E.; Holleran, W. M.; Elias, P. M.; & Mauro, T. M. NHE1 regulates the stratum corneum permeability barrier homeostasis. Microenvironment acidification assessed with fluorescence lifetime imaging. The Journal of biological chemistry, 2002, 277(49), 47399–47406.
• Bennison, L.; Miller, C.; Summers, R.H.; Minnis, A.; Sussman, G.; & McGuiness, W.J. The pH of wounds during healing and infection: A descriptive literature review. Wound Practice & Research: Journal of the Australian Wound Management Association, 2017, 25, 63.
• Buck, R.; Rondinini, S.;Covington, A. ; Baucke, F. ; Brett, C. ; Camoes, M. ; Milton, M. ; Mussini, T. ; Naumann, R. ; Pratt, K. ; Spitzer, P. & Wilson, G. Measurement of pH. Definition, standards, and procedures (IUPAC Recommendations 2002). Pure and Applied Chemistry, 2002, 74(11), 2169-2200.
• Elias, P.M. Stratum corneum acidification: how and why?. Experimantal Dermatol, 2015, 24: 179-180.
• Feingold K. R. Lamellar bodies: the key to cutaneous barrier function. The Journal of investigative dermatology, 2012, 132(8), 1951–1953.
• Fluhr, J. W.; Elias, P. M.; Man, M. Q.; Hupe, M.; Selden, C.; Sundberg, J. P.; Tschachler, E.; Eckhart, L.; Mauro, T. M.; & Feingold, K. R. Is the filaggrin-histidine-urocanic acid pathway essential for stratum corneum acidification?. The Journal of investigative dermatology, 2010, 130(8), 2141–2144.
• Francl; M. Urban legends of chemistry. Nature Chemistry, 2010; 2, 600–601.
• Fürtjes, T.; Weiss, K. T.; Filbry, A.; Rippke, F.; & Schreml, S. Impact of a pH 5 Oil-in-Water Emulsion on Skin Surface pH. Skin pharmacology and physiology, 2017, 30(6), 292–297.
• Gunathilake, R.; Schurer, N. Y.; Shoo, B. A.; Celli, A.; Hachem, J. P.; Crumrine, D.; Sirimanna, G.; Feingold, K. R.; Mauro, T. M.; & Elias, P. M. pH-regulated mechanisms account for pigment-type differences in epidermal barrier function. The Journal of investigative dermatology, 2009, 129(7), 1719–1729.
• Hachem, J. P.; Crumrine, D.; Fluhr, J.; Brown, B. E.; Feingold, K. R.; & Elias, P. M. pH directly regulates epidermal permeability barrier homeostasis, and stratum corneum integrity/cohesion. The Journal of investigative dermatology, 2003, 121(2), 345–353.
• Hatano, Y.; Man, M. Q.; Uchida, Y.; Crumrine, D.; Scharschmidt, T. C.; Kim, E. G.; Mauro, T. M.; Feingold, K. R.; Elias, P. M.; & Holleran, W. M. Maintenance of an acidic stratum corneum prevents emergence of murine atopic dermatitis. The Journal of investigative dermatology, 2009, 129(7), 1824–1835.
• Hawkins, S.; Dasgupta, B. R.; & Ananthapadmanabhan, K. P. Role of pH in skin cleansing. International journal of cosmetic science, 2021, 43(4), 474–483.
• Hyldebrandt, S. pH-skalaen fylder 100 år: pH-skalaen fylder 100 år (videnskab.dk). 2009. Lokaliseret 2. Juni 2023.
• Kezic, S.; & Jakasa, I. Filaggrin and Skin Barrier Function. Current problems in dermatology, 2016, 49, 1–7.
• Knox, S.; & O'Boyle, N. M. Skin lipids in health and disease: A review. Chemistry and physics of lipids. 2021; 236, 105055.
• Korting, H. C.; & Braun-Falco, O. The effect of detergents on skin pH and its consequences. Clinics in dermatology, 1996, 14(1), 23–27.
• Kumar, P.; & Das, A. Acid mantle: What we need to know. Indian journal of dermatology, venereology and leprology, 2023, 1–4.
• Lambers, H.; Piessens, S.; Bloem, A.; Pronk, H.; & Finkel, P. Natural skin surface pH is on average below 5, which is beneficial for its resident flora. International journal of cosmetic science, 2006, 28(5), 359–370.
• Lee, N. R.; Lee, H. J.; Yoon, N. Y.; Kim, D.; Jung, M. ; & Choi, E. H. Application of Topical Acids Improves Atopic Dermatitis in Murine Model by Enhancement of Skin Barrier Functions Regardless of the Origin of Acids. Annals of dermatology, 2016, 28(6), 690–696.
• Levin, J.; & Maibach, H. Human skin buffering capacity: an overview. Skin research and technology: official journal of International Society for Bioengineering and the Skin (ISBS) [and] International Society for Digital Imaging of Skin (ISDIS) [and] International Society for Skin Imaging (ISSI), 2008, 14(2), 121–126.
• Lichterfeld-Kottner, A.; El Genedy, M.; Lahmann, N.; Blume-Peytavi, U.; Büscher, A.; & Kottner, J. Maintaining skin integrity in the aged: A systematic review. International journal of nursing studies, 2020, 103, 103509.
• Luebberding, S.; Krueger, N.; & Kerscher, M. Skin physiology in men and women: in vivo evaluation of 300 people including TEWL, SC hydration, sebum content and skin surface pH. International journal of cosmetic science, 2013, 35(5), 477–483.
• Lukić, M.; Pantelić, I.; & Savić, S.D. Towards Optimal pH of the Skin and Topical Formulations: From the Current State of the Art to Tailored Products. Cosmetics, 2021; 8(3):69.
• Man, M. Q.; Xin, S. J.; Song, S. P.; Cho, S. Y.; Zhang, X. J.; Tu, C. X.; Feingold, K. R.; & Elias, P. M. Variation of skin surface pH, sebum content and stratum corneum hydration with age and gender in a large Chinese population. Skin pharmacology and physiology, 2009, 22(4), 190–199.
• Ohman, H.; & Vahlquist, A. The pH gradient over the stratum corneum differs in X-linked recessive and autosomal dominant ichthyosis: a clue to the molecular origin of the "acid skin mantle"?. The Journal of investigative dermatology, 1998, 111(4), 674–677.
• Panther, D. J.; & Jacob, S. E. The Importance of Acidification in Atopic Eczema: An Underexplored Avenue for Treatment. Journal of clinical medicine, 2015, 4(5), 970–978.
• pH of the Skin: Issues and Challenges. Redigeret af: Christian Surber, Howard Maibach & Christoph Abels. Udgivet af S. Karger AG, 2018.
• Prakash, C.; Bhargava, P.; Tiwari, S.; Majumdar, B.; & Bhargava, R. K. Skin Surface pH in Acne Vulgaris: Insights from an Observational Study and Review of the Literature. The Journal of clinical and aesthetic dermatology, 2017, 10(7), 33–39.
• Proksch E. pH in nature, humans and skin. The Journal of dermatology, 2018, 45(9), 1044–1052.
• Rippke, F.; Schreiner, V.; & Schwanitz, HJ. The Acidic Milieu of the Horny Layer. American Journal of Clinical Dermatology, 2002, 3, 261–272.
• Schmid-Wendtner, M. H.; & Korting, H. C. The pH of the skin surface and its impact on the barrier function. Skin pharmacology and physiology, 2006, 19(6), 296–302.
• Schreml, S.; Kemper, M.; & Abels, C. Skin pH in the Elderly and Appropriate Skin Care. EMJ Dermatology, 2014, 2[1], 86-94.
• Stenzaly-Achtert, S.; Schölermann, A.; Schreiber, J.; Diec, K. H. ; Rippke, F. ; & Bielfeldt, S. Axillary pH and influence of deodorants. Skin research and technology: official journal of International Society for Bioengineering and the Skin (ISBS) [and] International Society for Digital Imaging of Skin (ISDIS) [and] International Society for Skin Imaging (ISSI), 2000, 6(2), 87–91.
• Takagi, Y.; Kaneda, K.; Miyaki, M.; Matsuo, K.; Kawada, H.; & Hosokawa, H. The long-term use of soap does not affect the pH-maintenance mechanism of human skin. Skin research and technology: official journal of International Society for Bioengineering and the Skin (ISBS) [and] International Society for Digital Imaging of Skin (ISDIS) [and] International Society for Skin Imaging (ISSI), 2015, 21(2), 144–148.
• van Smeden, J.; & Bouwstra, J. A. Stratum Corneum Lipids: Their Role for the Skin Barrier Function in Healthy Subjects and Atopic Dermatitis Patients. Current problems in dermatology, 2016, 49, 8–26.
• Website ved Buhl-Bonsoe: pH måler: Hvad er pH-værdi? pH måling | Få udstyr af god kvalitet her | Buhl & Bønsøe (buhl-bonsoe.dk). Lokaliseret 8. Juni 2023.
• Wikipedia websites: pH: pH - Wikipedia; Acid dissociation constant: Acid dissociation constant - Wikipedia; Henderson–Hasselbalch equation: Henderson–Hasselbalch equation - Wikipedia; Sweat gland: Sweat gland - Wikipedia. Lokaliseret 8. Juni 2023.
• Yosipovitch, G.; Maayan-Metzger, A.; Merlob, P.; & Sirota, L. Skin barrier properties in different body areas in neonates. Pediatrics, 2000, 106(1 Pt 1), 105–108.
• Yousef, H.; Alhajj, M.; Sharma, S. Anatomy, Skin (Integument), Epidermis. Opdateret November 2022 i StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; Juni 2023.
• Zulkarnay, Z.; Shazwani, S.; Ibrahim, B.; Jurimah, A. J.; Ruzairi A. R.; & Zaridah, S. An Overview on pH Measurement Technique and Application in Biomedical and Industrial Process. 2015, 2nd International Conference on Biomedical Engineering (ICoBE), Penang, Malaysia, March 2015, pp. 1-6.