TEWL是体内水分通过角质层向外扩散的部分非显性蒸发,通常被用于反映整个皮肤的水分丧失,包括当温度低于出汗温度的非显性汗。在人体实验中,检测TEWL可以反映角质层屏障功能变化。完整的皮肤有完全的屏障功能,TEWL值较低。当物理性、化学性和病理性因素损伤皮肤屏障,TEWL值增高。这种变化的大小依赖于损伤的程度。当屏障恢复了,TEWL也随后降低。因此,观察TEWL的变化对于评估皮肤病的治疗、化妆品皮肤护理方法及预防方法的区别是非常有效的。当局部使用化妆品后可能在皮肤表面发生许多水动力学变化。例如当局部皮肤涂抹一层具有水合作用的水包油乳液后,首先乳化剂中的水分会蒸发,接着聚集于角质层的水分也会蒸发,从而影响TEWL值。

基本原理

TEWL可以用不同的技术进行检测。早期是在一个不通风的小室,在皮肤上放置一块已知精确重量的吸湿性盐一段时间,然后通过称盐的重量变化计算出TEWL。现已开发了商业化检测仪器,如Evaporimeter,其机制是将探头垂直放置于被测皮肤,测量从皮肤表面产生的水分蒸发梯度。探头由开放圆柱形组成,包括两组自敏性的、处于皮肤表面不同位置的电热调节器。在两个点上,进行相对湿度和相对温度的测量,且计算相应的蒸汽压。在每一点随着梯度不同,蒸汽压不同,这与此部位水分蒸发丢失的速率直接相关,结果用g/(h·m2)表示。

皮肤屏障可以调整水分从富含水分的表皮深层到水含量较低的角质层的流动。角质层水含量及水流量是两个不同的变量。水含量及水流量与Fick定律,即dm/dt=-D·A·dp/dx,有很好的相关性。其中m表示水分流失(g),t表示时间(h),D表示扩散常数[一般条件下为0.0877g/(m2·h·mmHg)],A表示面积(m2),p表示大气压力(mmHg),x表示皮肤表面到测定点的距离(m)。扩散率dm/dt表示的是一段时期内,每平方厘米皮肤上流失的水分量。它适用于纯的空圆柱体扩散区域,结果通过两个传感器来间接地测定密度梯度,并通过微处理器来分析,可以得到相应温度和湿度的TEWL值。

影响因素

影响TEWL测量的因素主要可分为三种类型:人体相关因素、环境相关因素和仪器相关因素。

人体相关因素

人体相关因素,如年龄、性别、种族、解剖部位、皮肤表面温度、出汗、皮肤损伤和皮肤疾病等。虽然年龄、性别和种族对TEWL无很明显的差异,但还是有一定的影响。随着年龄的增长,脂质屏障作用明显降低,皮肤干燥,皮肤屏障功能紊乱,引起皮肤的敏感性增高。种族之间皮肤的差异已有大量报道。不同的人体解剖部位其基础TEWL值也是不同的,不同解剖部位TEWL值按以下顺序排列:手掌、脚底、前额、后耳、指甲、手背部、前臂、上臂、大腿、胸部、后背。可能受到汗腺的密度、区域皮肤含水量和角质层皮肤厚度的影响。皮肤表面温度可能影响探头的温度,测试时探头在接触被测者皮肤后会被明显加热。检测时可以加热探头到设定温度或用30℃时的TEWL值进行校正。虽然非显性汗是不可能控制的,但要控制物理性、温度性及情绪性出汗。皮肤屏障受到明显损伤的疾病,包括银屑病等红斑鳞屑性皮肤病、接触性皮炎和异位性皮炎,可以观察到TEWL值明显增高。另外,任何化学或机械性的损伤都可能导致TEWL的变化。个体间也有较大的差异。

环境相关因素

探头温度是一个很重要的影响因素。当探头被置于皮肤上,TEWL会不断增加,直到探头与皮肤的温度相同。TEWL开始保持稳定,只有在这种状态才可能获得稳定的TEWL值。用表面活性剂溶液清洁皮肤表面会损伤皮肤屏障功能,引起TEWL值增高。TEWL值增高也可以发生在清除皮肤表面封闭型膏霜后。检测所在环境温度的波动会影响角质层的水合状况。建议房间温度应低于22℃。TEWL与外界环境湿度无线性关系。相对湿度在TEWL的测量中是一个复杂的、很重要的因素,相对湿度应低于50%。通常建议在一个温度、相对湿度控制良好的环境中进行。任何接近检测部位的光源都会影响外界空气的温度、探头的温度及受试者皮肤表面的温度,因此应避免光源接近测试部位。

仪器相关因素

TEWL的测量,如零点的改变,探头的位置、精确度和检测方法等因素均会影响检测结果。

适用范围

TEWL是非创伤性客观检测皮肤屏障功能的主要参数,经常用于评价皮肤护理产品的功能,如对皮肤的温和性、减轻刺激反应的发生、屏障功能的修复、职业病的防护、皮肤护理产品的皮肤水合功能、提高表皮含水量的作用、UV损伤的防护性效果等。也可用于其他新化妆品及其成分的功能评价等,还用于与皮肤相关的药学、临床和毒理学应用及基础学研究,成为皮肤科学和化妆品科学中应用最广泛的皮肤非创伤检查技术。

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