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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA Aplicación de Células Frescas Vegetales en la Formulación de un Producto Cosmético: Loción Capilar QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO PRESENTA: RIVERA CHAVERO GUADALUPE LIZBETH DIRECTOR DE TESIS: M. EN F. LETICIA HUERTA FLORES ASESOR DE TESIS: Q.F.B. REBECA LÓPEZ VALDÉS CIUDAD DE MÉXICO 2016 AGRADECIMIENTOS Le agradezco a la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza por haberme abierto sus puertas y permitirme formar parte de ella, así también a mis maestros por su dedicación, conocimiento y apoyo brindado. Agradezco a mi Directora de Tesis la M.en F. Leticia Huerta Flores, a mi Asesora QFB. Rebeca López Valdés y a la M.en F. Ma. Martha Ugalde Hernández por su capacidad, conocimiento, apoyo y dedicación de guiarme durante el desarrollo de este proyecto. Así también agradezco a mis sinodales la M.en F. Ma. Martha Ugalde Hernández, M. en F. Ma. De Lourdes Cervantes, QFB. Lidia Ortíz Sánchez, principalmente por la confianza brindada, por todo su apoyo, compromiso y tiempo dedicado para la revisión de este proyecto. A la QFB. Luz Antonia Borja por su apoyo, amabilidad, confianza y tiempo para compartir sus valiosos conocimientos para el desarrollo de este proyecto. A la empresa Químicos Lyontec por proporcionar los insumos para el desarrollo de esta Tesis, así también agradezco sus conocimientos compartidos. A la empresa Lubrizol por la donación de los mechones de cabello estandarizados y sus valiosos conocimientos compartidos, sin los cuales no hubiera sido posible realizar la evaluación de la loción capilar. A todos los alumnos de la FES Zaragoza que participaron en el panel sensorial para la evaluación del producto desarrollado, gracias por su paciencia, compromiso y tiempo dedicado. A todos mis compañeros de clases durante todos los niveles de Universidad, ya que, gracias al compañerismo, amistad y apoyo moral he logrado concluir esta etapa tan importante de mi vida. DEDICATORIAS Gracias a Dios por la dicha de haber formado parte de la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, por permitirme concluir esta etapa de mi vida, por tener una familia que siempre creyó en mí. Dedico de manera especial esta Tesis a mis padres Zacarias Rivera y Angela Chavero, ya que gracias a su amor, trabajo y sacrificio hoy logro concluir esta etapa de mi vida. Gracias por guiarme durante toda mi vida, por creer en mí y apoyar mis decisiones. A mis hermanos Fali, Isaias y Elias por cuidarme, apoyarme, por ser la mejor razón para sonreír cada día y ser la motivación para llegar más lejos en mi vida, gracias por estar siempre a mi lado, y mucho más cuando les he necesitado. A toda mi familia porque son mi apoyo diario, son esas personas que siempre se preocupan por mí, y todos ustedes han destinado tiempo para brindarme aportes invaluables para mi vida, A mis amigos porque siempre estuvieron pendientes de mi progreso universitario día con día y me dieron su apoyo incondicional cuando lo necesite. Ustedes me acompañaron a lo largo de este proceso estuvieron pendientes de que todas las cosas me salieran bien y de que no tomara una mala decisión. Gracias por confiar y creer en mí y haber hecho de mi etapa universitaria un trayecto de vivencia que nunca voy a olvidar. A mi Directora de Tesis la M.en F. Leticia Huerta Flores, a mi Asesora QFB. Rebeca López Valdés y a la M.en F. Ma. Martha Ugalde Hernández por su conocimiento, apoyo, moticación y amistad. INDICE Introducción………………………………………………..................................................................................... 1 I. Marco Teórico ……………..….……………….………………………………………………………….……….…..2 1.1. Estudios de preformulación y formulación .................................................................................................. 2 1.2. Formulación de productos cosméticos ......................................................................................................... 2 1.2.1. Regulación nacional de cosméticos ....................................................................................................... 4 1.2.2. Ingredientes y composición de un producto cosmético. ........................................................................ 5 1.2.3. Clasificación de productos cosméticos ................................................................................................. 5 1.3. Evaluación de productos cosméticos ............................................................................................................ 8 1.3.1. Evaluación Organoléptica ..................................................................................................................... 8 1.3.2. Evaluación Físico-Química ................................................................................................................... 9 1.3.3. Evaluación microbiológica .................................................................................................................. 10 1.3.4. Consideraciones sobre seguridad y eficacia del producto y su estabilidad ......................................... 10 1.4. El cabello .................................................................................................................................................... 11 1.4.1. Anatomía y Fisiología del cabello ....................................................................................................... 12 1.4.2. Folículos pilosos .................................................................................................................................. 12 1.4.3. Ciclo de crecimiento del cabello ......................................................................................................... 14 1.4.4. Estructura Interna del cabello .............................................................................................................. 16 1.4.5. Propiedades del Cabello ...................................................................................................................... 18 1.4.6. Química del cabello ............................................................................................................................. 19 1.4.7. Tipos de cabello .................................................................................................................................. 22 1.4.8. Características de un cabello saludable. .............................................................................................. 23 1.5.Cosméticos capilares ................................................................................................................................... 24 1.5.1. Cosméticos de higiene ......................................................................................................................... 24 1.5.2. Acondicionadores ................................................................................................................................ 25 1.5.3. Cosméticos y productos dermatológicos de tratamiento ..................................................................... 25 1.5.4. Cosméticos capilares decorativos ........................................................................................................ 25 1.6. Lociones capilares ...................................................................................................................................... 26 1.7. Pruebas de funcionalidad aplicables a cosméticos capilares ...................................................................... 26 1.8. Células frescas vegetales ............................................................................................................................ 291.8.1. Cultivos de células frescas vegetales ................................................................................................... 29 1.8.2. Las células madre de la epidermis interfolicular, los folículos pilosos y las glándulas sebáceas. ..... 30 1.8.3. Características de las células frescas vegetales ................................................................................... 32 1.8.4. Células frescas vegetales en cosmética ............................................................................................... 33 1.8.5. Células frescas (Fresh Cells TM) .......................................................................................................... 34 II. Planteamineto del problema………………………………………………………………………………………………………..……….…38 III. Hipótesis…………………………………………………………………………………………………………………………………………………39 IV. Objetivos………………………………………………………………………………………………………………………………………………..40 V. Material y metodo………………………………………………………………………………..…………………………………………………41 5.1. Diagrama de flujo ....................................................................................................................................... 41 5.2. Material: ................................................................................................................................................. 42 5.2.1. Material de laboratorio ........................................................................................................................ 42 5.2.2. Equipo .................................................................................................................................................. 42 5.2.3. Reactivos ............................................................................................................................................. 43 5.2.4. Soluciones ............................................................................................................................................ 43 5.2.5. Materias primas ................................................................................................................................... 43 5.2.6. Material de envase ............................................................................................................................... 43 5.2.7. Preparación de soluciones: .................................................................................................................. 44 5.3. Métodos ...................................................................................................................................................... 46 5.3.1. Estudio de preformulación ............................................................................................................ 46 5.3.2. Estudio de formulación ................................................................................................................. 49 5.3.3. Escalamiento nivel planta piloto ................................................................................................... 49 5.3.4. Control de calidad de la loción capilar desarrollada. .................................................................... 49 5.3.5. Ciclaje térmico (40°C/5°C) ........................................................................................................... 50 5.3.6. Evaluación sensorial y de desempeño de las lociones capilares. .................................................. 50 5.3.7. Análisis estadístico ........................................................................................................................ 51 5.3.8. Etiqueta ......................................................................................................................................... 51 VI. Resultados y Discusión ................................................................................................................................. 52 VII. Conclusiones ………………………………………………………..…………………………………………….…………………………………86 VIII. Sugerencias……………………………………………………………………………………………………….……………………..…………. 87 IX. Referencias…………………………………………………………………………………………………….………………………….…………. 88 file:///E:/titulación/tesis%20correccion%20de%20rev%2021%2004%20-%20copia.docx%23_Toc450166713 file:///E:/titulación/tesis%20correccion%20de%20rev%2021%2004%20-%20copia.docx%23_Toc450166714 file:///E:/titulación/tesis%20correccion%20de%20rev%2021%2004%20-%20copia.docx%23_Toc450166717 file:///E:/titulación/tesis%20correccion%20de%20rev%2021%2004%20-%20copia.docx%23_Toc450166718 file:///E:/titulación/tesis%20correccion%20de%20rev%2021%2004%20-%20copia.docx%23_Toc450166715 file:///E:/titulación/tesis%20correccion%20de%20rev%2021%2004%20-%20copia.docx%23_Toc450166716 ABREVIATURAS °C: grados centígrados CANIPEC: Cámara Nacional de la Industria de Productos Cosméticos cm: centímetro cSt: centistokes % de T: porciento de transmitancia FEUM: Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos g: gramo Kda: Kilodalton L: litro min: minuto mg: miligramos mL: mililitro μm: micrómetro mm: milímetro MGA: Método General de Análisis NOM: Norma Oficial Mexicana PET: polietilen tereftalato PEAD: polietileno de alta densidad Rf: Relación de frentes rpm: revoluciones por minuto s: segundo UFC: Unidades formadoras de colonias ~ 1 ~ Introducción De acuerdo con la Norma Oficial Mexicana NOM-141-SSA1/SCFI-2012, Etiquetado para productos cosméticos preenvasados. Etiquetado sanitario y comercial; los productos cosméticos, son las sustancias o formulaciones destinadas a ser puestas en contacto con las partes superficiales del cuerpo humano: epidermis, sistema piloso y capilar, uñas, labios y órganos genitales externos, o con los dientes y mucosas bucales con el fin exclusivo o principal de limpiarlos, perfumarlos, ayudar a modificar su aspecto, protegerlos, mantenerlos en buen estado, corregir los olores corporales o atenuar o prevenir deficiencias o alteraciones en el funcionamiento de la piel sana.1 La Ley General de Salud, señala en el artículo 26, que no se considerará producto cosmético, una sustancia o mezcla destinada a ser ingerida, inhalada, inyectada o implantada en el cuerpo humano. Tampoco podrán atribuirse a los productos cosméticos acciones propias de los medicamentos, tales como curar o ser una solución definitiva de enfermedades, regular el peso o combatir la obesidad, ya sea en el nombre, indicaciones, instrucciones para su empleo o publicidad.2 Actualmente, la industria dedicada a la elaboración de productos para el cuidado personal es una de las más dinámicas en nuestro país, ya que las personas en general, dedican una buena parte de sus ingresos para la compra de productos del cuidado personal.3 En nuestra sociedad actual, belleza e higiene personal son indispensables para integrarnos socialmente y alcanzar un nivel de aceptación social.4 En la parte estética el cabello juega un papel muy importante, lo que ha contribuido a un importante avance científico en la elaboración y mejoramiento de diferentes productos cosméticos para el cuidado del cabello.5, 6 En los seres humanos el cabello aporta protección al cuero cabelludo ante agentes externos como los rayos uv, agentes químicos que pueden ser irritantes o tóxicos, así también aporta protección térmica al mismo; el cabello sin duda es un símbolo para el ser humano, que representa la estética, personalidad e incluso su estado, ya que es un reflejo de cómo se encuentra su salud.4 Actualmente la ciencia busca un método adecuado para la estimulación de las células madre de la epidermis, la cual comprende la epidermis interfolicular, los folículos pilosos y las glándulas sebáceas, mediante la entrega de factores de crecimiento y nutrientes esenciales para la proliferación celular, que disminuyen con la edad. Uno de los métodos es el uso de las células de las plantas mediante el uso de la tecnología de cultivoscelulares.6 Debido a la aplicación y estudio de las células vegetales en productos cosméticos para la piel, y por ser activos de innovación para los productos cosméticos capilares, surge el interés en esta investigación con el objetivo de formular un producto cosmético de uso capilar, utilizando células frescas vegetales de 5 diferentes fuentes (fresa, mango, kiwi, calabaza y zanahoria), que cumpla con los criterios de calidad establecidos para ese producto. ~ 2 ~ I. Marco teórico 1.1. Estudios de preformulación y formulación Las actividades realizadas antes del desarrollo de una formulación se llaman estudios de preformulación. Estos proporcionan la base científica para el desarrollo de la formulación.7 La preformulación es una etapa de desarrollo durante la cual las propiedades físico-químicas de un principio activo son caracterizadas y establecidas. Estos estudios tienen el objetivo de desarrollar formulaciones estables.8 En términos generales, se pueden clasificar en dos clases: estudio de propiedades fundamentales y estudio de propiedades derivadas.7 Las etapas de los estudios de preformulaciòn son: a) caracterización del activo, b) estabilidad y c) compatibilidad. Las propiedades fundamentales son características específicas del activo en estudio y dependen de su estructura química. En contraste, las propiedades derivadas son evaluadas para conocer las cuestiones relacionadas con el desarrollo de una formulación de acuerdo a la estabilidad y características que presenta bajo condiciones tales como temperatura, luz, humedad o pH, incluye la estabilidad en soluciones, perfil de pH y estabilidad en estado sólido.8 Los estudios de compatibilidad, son la última actividad realizada en los estudios de preformulación, en los se estudia la estabilidad física y química de la molécula en presencia de excipientes. La elección de los excipientes es dictada por el tipo de forma cosmética que desea desarrollarse.9 Los esfuerzos invertidos en la preformulación proporcionan ahorro de costos a largo plazo, mediante la reducción de problemas durante el desarrollo de la formulación La formulación involucra una serie de procesos donde diferentes excipientes se combinan con un activo para obtener un producto que debe cumplir con dos características: debe ser un producto estable y aceptable para su uso. Todos los ingredientes se incorporan uno a uno, por lo tanto, es muy importante probar diferentes proporciones en los estudios de formulación con el fin de encontrar el punto de incorporación para la fórmula deseada.10 1.2.Formulación de productos cosméticos La industria de los productos cosméticos considera a la ciencia como herramienta clave para la seguridad. El desarrollo de un nuevo producto cosmético implica numerosas disciplinas científicas y múltiples áreas del conocimiento, incluyendo la química, bioquímica, microbiología, ingeniería y calidad. Durante todo el ciclo de desarrollo de un producto cosmético, se llevan a cabo pruebas exhaustivas para garantizar la seguridad, eficacia y calidad del producto cosmético. El proceso de evaluación de la seguridad de un producto cosmético es complejo y de múltiples niveles, exige una evaluación constante y permanente con las últimas tecnologías.11 Los cosméticos, que aplicamos todos los días en el cuerpo humano, requieren de conocimientos especiales y cuidado en el diseño de las formulaciones ya que los ingredientes deben combinarse a fin ~ 3 ~ de lograr efectos eficaces, dirigidos y apropiados para el propósito, la parte del cuerpo en la que el producto se va a aplicar, y el método de uso.12 Todos los productos cosméticos necesitan ser estables ante las condiciones ambientales de la zona para la cual está dirigida su venta. La estabilidad también se analiza para buscar cambios en el color, el olor y la viscosidad. Cada componente, activo o no, puede afectar la estabilidad de un producto. Variables relacionadas a la formulación, al proceso de fabricación, al material de acondicionamiento y a las condiciones ambientales y de transporte pueden influir en la estabilidad del producto. Conforme el origen, las alteraciones pueden ser clasificadas como extrínsecas, cuando son determinadas por factores externos como: luz, temperatura, humedad, tiempo o vibración; o intrínsecas, cuando son determinadas por factores inherentes a la formulación.13 Los Factores intrínsecos están relacionados con la propia naturaleza de las formulaciones y sobre todo a la interacción de sus ingredientes entre sí y/o con el material de acondicionamiento. Resultan en incompatibilidades de naturaleza física o química que pueden, o no, ser visualizadas por el consumidor. Incompatibilidad Física Ocurren alteraciones, en el aspecto físico de la formulación, observadas por: precipitación, separación de fases, cristalización, formación de grietas, entre otras. Incompatibilidad Química a) pH Se deben compatibilizar tres diferentes aspectos relacionados al valor del pH: estabilidad de los ingredientes de la formulación, eficacia y seguridad del producto. b) Reacciones de óxido-reducción Ocurren procesos de oxidación o reducción llevando a alteraciones de la actividad de las substancias activas, de las características organolépticas y físicas de las formulaciones. c) Reacciones de hidrólisis Suceden en la presencia del agua, siendo más sensibles las substancias con funciones éster y amida. Cuanto más elevado es el contenido de agua en la formulación, es más probable que se presente este tipo de reacción. d) Interacción entre los ingredientes de la formulación Son reacciones químicas indeseables que pueden ocurrir entre ingredientes de la formulación anulando o alterando su actividad. e) Interacción entre ingredientes de la formulación y el material de acondicionamiento ~ 4 ~ Son alteraciones químicas que pueden acarrear modificación a nivel físico o químico entre los componentes del material de acondicionamiento y los ingredientes de la formulación.14 1.2.1. Regulación nacional de cosméticos En México, los productos cosméticos y los ingredientes utilizados en su fabricación se encuentran regulados para proteger la salud humana y el medio ambiente, a través de la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (COFEPRIS).11 La seguridad del consumidor es de alta prioridad para las empresas y fabricantes de productos cosméticos, por ello se han comprometido a dar cumplimiento a las regulaciones nacionales que requieren todos los productos cosméticos y sus ingredientes. Las empresas que forman parte de esta industria asumen seriamente su compromiso con la seguridad de los productos que ofrecen en el mercado mexicano, y con frecuencia superan los requisitos de la Ley con medidas adicionales para la seguridad del consumidor, por ejemplo: cumpliendo con la normatividad de otros países.11 De acuerdo a la Cámara Nacional de la Industria de Productos Cosméticos (CANIPEC), todos los establecimientos que realicen actividades del sector del cuidado personal en México se deben apegar al siguiente marco regulatorio.11 Marco regulatorio de productos cosméticos en México11, 15, 16, 17 Leyes • Ley General de Salud Última Reforma: DOF 15-01-2014 • -Ley Federal de Protección al Consumidor Última Reforma, DOF 05-03-2012 Reglamentos • Reglamento de Control Sanitario de Productos y Servicios. Última Reforma: DOF 28-11-2012 • Reglamento de la Ley Federal para la Protección del Consumidor. Última Reforma: DOF 14-02-2014 Listado de sustancias prohibidas y restringidas para productos cosméticos ACUERDO por el que se determinan las sustancias prohibidas y restringidas en la elaboración de productos cosméticos. Fecha de Publicación: DOF 21-05-2010 ACUERDO por el que se modifica el diverso por el que se determinan las sustancias prohibidas y restringidas en la elaboración de productos cosméticos. Fecha de Publicación: DOF 11-03-2014 ACUERDO por el que se determinan los aditivos y coadyuvantes en alimentos, bebidas y suplementos alimenticios, su uso y disposiciones sanitarias. Fecha de Publicación: DOF 16-07-2012 ACUERDO por el que se modifica el diverso por el que se determinan los aditivos y coadyuvantes en alimentos, bebidas y suplementos alimenticios, su uso y disposiciones sanitarias. Fecha de Publicación: DOF 05-09-2013 Normas Oficiales Mexicanas Norma Oficial Mexicana NOM-141-SSA1/SCFI-2012. Etiquetado para productos cosméticos preenvasados y MODIFICACIÓN DOF 14 de febrero de 2014. Documento de Trabajo. Norma Oficial Mexicana 002. Productos Preenvasados: Contenido neto- Tolerancias y Métodos de verificación. Fecha de Publicación: DOF-10-08-2012. Norma Oficial Mexicana 008. Sistema general de unidades de medida. Fecha de Publicación: DOF 27-11-200. MODIFICACIÓN a la NOM-008 para permitir el uso del punto en etiquetado. Fecha de Publicación: DOF 27-11-2002. Norma Oficial Mexicana 030. Declaraciones de cantidad en la etiqueta. Fecha de Publicación: DOF 6-11-2006. PROYECTO de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-259-SSA1-2014, Productos y servicios. Buenas prácticas de fabricación en productos cosméticos. Tabla 1. Marco regulatorio para cosméticos en México ~ 5 ~ 1.2.2. Ingredientes y composición de un producto cosmético. Una cuidadosa selección de ingredientes seguros es primordial para garantizar la seguridad de los productos cosméticos. En México, las sustancias que se emplean en la elaboración de los productos cosméticos se encuentran reguladas por el “Acuerdo por el que se determinan las sustancias prohibidas y restringidas para la elaboración de productos cosméticos”. Esto con el fin de adoptar acciones que protejan la salud de la población, ya que existen algunas sustancias que pueden tener efectos tóxicos o bien que a concentraciones más elevadas de lo permitido pudieran implicar cualquier otro riesgo para la salud, por lo que es necesario identificarlas claramente para prohibir y/o restringir su empleo.11 Un producto cosmético está compuesto por los principios activos, el excipiente y los productos de adición.18 • Principios activos: son aquellas sustancias que le dotan de propiedades específicas, gracias a las cuales el cosmético, realiza una determinada función. En un mismo cosmético puede haber diversos principios activos. • Excipientes: son el vehículo donde se engloban todos los componentes del cosmético. El excipiente determina la forma cosmética que adoptará el producto terminado. El excipiente o vehículo puede estar formado por uno o varios componentes como: agua, alcohol, propilenglicol, y a su vez estos estar unidos a compuestos grasos, gomas, mucílagos, gases, etc. La elección del excipiente está condicionada a la solubilidad de los principios activos en él. • Productos de adición: son los productos que se le añaden al producto, bien para corregir sus propiedades físicas, como viscosidad, color, olor o para protegerlo de alteraciones. Se pueden clasificar en los siguientes grupos: a) Productos correctores: son sustancias que se añaden al cosmético para corregir las propiedades del producto terminado (viscosidad, pH, solubilidad). b) Conservadores: son sustancias que se añaden a los cosméticos con el fin de evitar algunas las alteraciones de los cosméticos que se manifiestan, principalmente en modificaciones físicas (cambio de color, olor, textura, etc.), y químicas (liberación del hidrógeno, aparición de radicales libres, etc.). Además, evita la proliferación de microorganismos e impide la fermentación de los azúcares y la putrefacción de las proteínas producidas por la acción de bacterias y hongo específicos. c) Colorantes: son sustancias que se utilizan para dar una apariencia agradable al cosmético. En algunos cosméticos como: maquillajes, labiales, lacas de uñas, etc., los colorantes constituyen el principio activo. Existen dos tipos de colorantes, los colorantes solubles y los insolubles o pigmentos. d) Perfumes: los perfumes tienen principalmente una finalidad estética y comercial, en ocasiones son decisorios a la hora de la compra del cosmético. La elección del perfume se debe realizar en relación con el colorante empleado, para que no produzca discordancia entre ambos.18 1.2.3. Clasificación de productos cosméticos Podemos clasificar los productos cosméticos en función de varios parámetros. Por una parte, podemos realizar una clasificación en función de su forma cosmética. Por otro lado, podremos clasificarlos según su función o según la zona de aplicación más habitual.18.19 ~ 6 ~ Según la forma cosmética Según la zona de aplicación Fuente: Mar Benlloch Padilla. Tecnología de Peluquería: nivel 2. Madrid: Editorial Síntesis A. Cosméticos según su función Dependiendo de la función del mismo, podemos encontrar los siguientes tipos de cosméticos: • Cosméticos de higiene: su función es limpiar la piel o el cabello de una zona. -Cosméticos de higiene: -Cosméticos de mantenimiento -Cosméticos de tratamiento -Cosméticos cubrientes o decorativos Según la función que van a desarrollar Higiene facial Higiene corporal -Líquidos: lociones, ampollas -Emulsiones: cremas, leches -Geles -Sólidos: barras, pastillas, sales, máscaras -Espumas -Aerosoles -En la piel: lociones, emulsiones, geles -En los anexos -En la boca: lápices de labios, dentífricos, elíxires. -En los ojos: lápices, máscaras, sombras. -Pelo: tintes, shampoos, depilatorios, espumas de afeitado -Glándulas: antisudorales, desodorantes, antiseborreícos, reafirmantes de senos -Uñas: quitaesmaltes, levigantes, barnices Figura1. Clasificación de cosméticos ~ 7 ~ • Cosméticos de mantenimiento y protección: su función es mantener en buen estado la piel o el cabello de una zona determinada o protegerlo frente a diferentes factores, como el clima. • Cosméticos de tratamiento: son cosméticos encargados de tratar alteraciones estéticas especializadas. • Cosméticos de acondicionamiento: su función es proporcionar a la piel o el cabello características deseables tales como la suavidad. • Cosméticos decorativos: su función es decorar la piel o el cabello modificando el color o la forma. B. Clasificación de acuerdo a la forma cosmética Entendemos por forma cosmética la forma de presentación de un producto concreto, es decir, la morfología del producto en función de los excipientes, aditivos y correctores añadidos. Existen multitud de formas cosméticas, entre ellas: • Soluciones y lociones: son formas cosméticas líquidas formadas por un excipiente o un grupo de excipientes mezclados entre sí y en los que tanto los principios activos como los aditivos y correctores se encuentran perfectamente disueltos.20, 21 • Emulsiones: son sistemas dispersos en los cuales dos fases, una acuosa y otra oleosa se van a estabilizar, a pesar de ser inmiscibles. La emulsión se forma por fraccionamiento de una de las fases en pequeñas gotitas. Esta será la fase interna, también llamada discontinua. La fase externa o continua es en la cual estará dispersa. Se pueden obtener emulsiones de fase externa acuosa (O/W) las cuales tienen aspecto ligero y se absorben con bastante facilidad o emulsiones de fase externa oleosa (W/O), las cuales tiene aspecto graso.20 • Suspensiones: son formas líquidas bifásicas. Existe una fase sólida insoluble que está dispersa en la fase líquida. La dispersión es más efectiva cuando las partículas de la fase sólida tienen un tamaño muy pequeño, por ello el primer paso suele ser la pulverización. Lo más habitual es utilizar suspensiones acuosas, donde generalmente están presentes polímeros, que ayudan a que se mantenga la suspensión, aportando una viscosidad adecuada y evitando que la fasesólida precipite rápidamente. En las suspensiones, por agitación, se consigue una homogeneidad adecuada. • Geles: son formulaciones monofásicas sólidas. Para gelificar un medio, sea acuoso o sea oleoso, se requieren aditivos apropiados. Hay muchos ingredientes, de naturaleza polimérica, que se hinchan, aportando una viscosidad adecuada (como algunos derivados celulósicos). Otros, además, necesitan una neutralización posterior, como es el caso de algunos polímeros acrílicos ácidos.22 • Espumas: son formas cosméticas en las que se incorpora, dentro del excipiente, una cierta cantidad de gas en forma de burbujas. Para lograr esto hay varias opciones. Un tipo habitual de espumas son las que vienen envasadas a presión. El gas que viene envasado con el resto del cosmético y al salir a presión, se forman las burbujas que le dan la típica morfología a la espuma. Es el caso de las espumas fijadoras para el cabello. En otros casos, la espuma debe formarse fuera del envase y las burbujas de aire se adicionan mediante la agitación. ~ 8 ~ • Aerosoles: son formas cosméticas envasadas a presión. Pueden ser emulsiones, geles, disoluciones e incluso suspensiones (pero siempre con excipiente líquido) envasados con un gas propelente que enviará al cosmético hacia el exterior en forma de pequeñas gotas. • Sólidos: Suelen presentarse en polvo, en barra o lápiz. El primer caso se forma cuando se pulverizan compuestos constituidos por excipientes sólidos. El polvo puede ser suelto, si se encuentra libre, o compacto, si se incorpora algún agente ligante. Los sólidos en barra suelen fabricarse cuando un excipiente se mantiene líquido a elevada temperatura y se introduce en un molde, donde solidifica al enfriarse. Su excipiente no suele ser acuoso, aunque podemos encontrar geles solidificados en forma de barra. Los sólidos en forma de lápices son similares en fabricación a las barras, pero introducidos en un soporte de madera o de plástico.20 1.3.Evaluación de productos cosméticos 23 Los parámetros a ser evaluados en los productos deben ser definidos por el formulador y dependen de las características del producto en estudio, así como de los componentes utilizados en la formulación. 1.3.1. Evaluación Organoléptica Proporcionan parámetros que permiten evaluar inmediatamente el estado en que se encuentra la muestra en estudio por medio de análisis comparativos, con el objetivo de verificar alteraciones como: separación de fases, precipitación y turbiedad permitiendo el reconocimiento primario del producto. Se debe utilizar una muestra de referencia, recientemente elaborada, o una muestra del producto, almacenada a temperatura adecuada, para evitar modificaciones en las propiedades organolépticas. Las características organolépticas determinan los parámetros de aceptación del producto por el consumidor. De un modo general, se evalúan: • Aspecto: Se observan visualmente las características de la muestra, verificando si ocurrieron modificaciones macroscópicas con relación al patrón establecido. El aspecto puede ser descrito como: líquido, emulsión, solución, granulado, polvo seco, polvo húmedo, cristalino, pasta, gel, fluido, viscoso, volátil, homogéneo, heterogéneo, transparente, opaco, lechoso, etc. La muestra puede ser clasificada según los siguientes criterios: normal, sin alteración levemente separado levemente precipitado levemente turbio separado, precipitado turbio. • Color: Varios son los métodos utilizados para la verificación del color; los más usuales son los métodos visuales y espectrofotométrico. Visual: se compara al color de la muestra con el del patrón establecido, en un frasco de igual especificación. Las fuentes de luz empleadas pueden ser luz blanca, natural o en cámaras especiales con diversos tipos de fuentes de luz. ~ 9 ~ La muestra del producto puede ser clasificada según los siguientes criterios: normal, sin alteración levemente modificada modificada intensamente modificada. Espectrofotométrico: Se somete la muestra del producto en estudio, pura o diluida, al análisis de espectros (barrido) por espectrofotometría en la región visible y se compara con el espectro de referencia. Variaciones en la intensidad de la banda (efectos hipercrómico e hipocrómico) o en la amplitud de onda relativa a la absorción máxima (efecto batocrómico o hipsocrómico) indican alteraciones en la intensidad del color o inclusive una modificación de la coloración. Existen otras técnicas de análisis de color por medio de escalas como: Gardner, colorímetro, espectro-colorímetro. • Olor: Se compara el olor de la muestra con el del patrón establecido, directamente a través del olfato. La muestra puede ser clasificada según los siguientes criterios: normal, sin alteración levemente modificada modificada intensamente modificada. • Sabor: Se compara el sabor de la muestra con el del patrón establecido, directamente a través del paladar. La muestra puede ser clasificada según los siguientes criterios: normal, sin alteración levemente modificada modificada intensamente modificada. • Sensación al tacto 1.3.2. Evaluación Físico-Química Es importante estudiar alteraciones en la estructura de la formulación que no son comúnmente perceptibles a simple vista. Estos análisis pueden indicar problemas de estabilidad entre los ingredientes o resultado del proceso de fabricación. Los análisis físico-químicos sugeridos son: • Valor de pH • Materiales volátiles • Contenido de agua • Viscosidad • Tamaño de la partícula • Centrifugación ~ 10 ~ • Densidad • Granulometría • Conductividad eléctrica • Humedad • Contenido de activo, cuando sea el caso. Cuando se considere necesario, hay diferentes técnicas analíticas que pueden ser utilizadas en la determinación cuantitativa de los componentes de la formulación, entre ellas: • Ensayos por vía húmeda (metodologías diversas); • Espectrofotometría ultravioleta-visible (UV-Vis) e infrarrojo; • Cromatografía (capa delgada, gaseosa y líquida de alta eficiencia); • Electroforesis capilar, entre otras. Las pruebas citadas son sugerencias, correspondiendo al formulador evaluar su adecuación al producto tomando en consideración las necesidades y características particulares de cada empresa. Otras pruebas no relacionadas podrán ser empleadas de acuerdo con las condiciones específicas o interés del formulador. 1.3.3. Evaluación microbiológica La evaluación microbiológica permite verificar si la elección del sistema conservante es adecuada, o si la incidencia de interacciones entre los componentes de la formulación podrá afectar la eficacia. Las pruebas normalmente utilizadas son: • Prueba de reto microbiano (Challenge Test) • Conteo microbiano. 1.3.4. Consideraciones sobre seguridad y eficacia del producto y su estabilidad La realización de los estudios de estabilidad sirve como instrumento predictivo de posibles desvíos en la eficacia y seguridad definidas para el producto, durante su desarrollo. Para monitorear el mantenimiento de estas características es importante considerar los siguientes aspectos: • Características y propiedades de los ingredientes • Mecanismo de degradación de los ingredientes • Posibles incompatibilidades • Riesgos implicados en cada etapa del proceso de fabricación • Conocimiento de los factores realmente críticos para cada formulación. Se recomienda que los estudios de seguridad y eficacia sean precedidos por estudios de estabilidad. ~ 11 ~ El acompañamiento del producto en el mercado puede confirmar las informaciones obtenidas inicialmente o identificar nuevas situaciones que deberán ser investigadas. La interpretación de los datos obtenidos durante el estudio de la Estabilidad depende de criterios establecidos, según la experiencia del formulador. Las muestras son evaluadas en comparación a la muestra-patrón y productos considerados “referencia”, sometidosa las mismas condiciones de la prueba. Generalmente se definen límites de aceptación para los parámetros evaluados, y la muestra- patrón deberá permanecer inalterada durante toda la vida útil del producto. La correspondencia entre los datos y su interpretación debe ser relativa por considerar que, en la práctica, los objetivos y las características de cada producto o categoría son muy distintos. En general, se consideran los siguientes criterios: • Aspecto: el producto debe mantenerse íntegro durante toda la prueba, manteniendo su aspecto inicial en todas las condiciones, excepto en temperaturas elevadas, congelador o ciclos en los que pequeñas alteraciones son aceptables. • Color y olor: deben permanecer estables por un período mínimo de 15 días a la luz solar. Pequeñas alteraciones son aceptables en temperaturas elevadas. • Viscosidad: los límites de aceptación deben ser definidos por el formulador considerando la percepción visual y sensorial resultante de alteraciones, así también la posibilidad de que el consumidor también las reconozca. • Compatibilidad con el material de acondicionamiento: se debe considerar la integridad del embalaje y de la formulación, evaluándose el peso, el lacrado y la funcionalidad. En los casos en que el monitoreo de los contenidos de ingredientes activos sea necesario, se debe tomar en consideración los parámetros de calidad y desempeño del producto. Otros parámetros pueden ser establecidos de acuerdo con el formulador y las especificaciones del producto.23 1.4. El cabello El cabello tiene un impacto importante en el ser humano, ya que más allá de la protección que le puede brindar ante la contaminación, el calor y sustancias dañinas al cuero cabelludo, es la parte estética la que impacta más, pues involucra ámbitos como el social, psicológico, racial y otros. Existe otro tipo de pelo que brinda protección especializada al ambiente hostil, tal es el caso de los vellos de las fosas nasales, pestañas, cejas, oídos externos y pubis, principalmente. El cabello tiene una función como órgano no táctil, el cual se ve involucrado en la percepción sensorial; un ejemplo de ello es el típico jalón de cabellos, el dolor que se siente es una muestra de que éste desempeña una labor importante en la parte sensorial. Todos los folículos pilosos poseen numerosas terminaciones nerviosas sensitivas que responden sobre el tallo piloso, esto permite que el cabello disponga de diversas modalidades de sensibilidad táctil.7 Otra de sus funciones es la dispersión de olores, la cual es producto de las secreciones de las glándulas sebáceas y apócrinas. ~ 12 ~ El cabello podría considerarse un factor importante en el ámbito social y también sexual, ya que su color y cambio de forma mediante el peinado pueden hacer a una persona más agradable a la vista y así impactar en cualquiera de los ámbitos antes mencionados.21 1.4.1. Anatomía y Fisiología del cabello Los cabellos están distribuidos por toda la superficie de la piel, excepto en las palmas de las manos, plantas de los pies, glande, labios mayores, menores y ombligo; varían en cuanto a longitud y coloración en las diferentes regiones de la piel y depende de factores genéticos, raciales y endócrinos. El cabello es una formación queratínica filiforme, implantada de forma más o menos oblicua en la piel.21 Al igual que la piel que recubre todo el cuerpo, el cuero cabelludo está formado por la superposición de tres capas, la epidermis, la dermis y la hipodermis. Sin embargo, tiene algunas particularidades de carácter histológico y difiere particularmente en el número de folículos pilosos implantados, más elevado, y en la riqueza de su vascularización e inervación. La epidermis está recubierta por una capa constituida de una mezcla de sudor y de sebo, con un pH aproximado de 5.6. Se extiende sobre el cabello desde el punto donde éste emerge de la piel y contribuye a su lubricación y protección.24 El cabello humano se conoce como una formación pilosa, insertada en la zona de la piel que cubre el cráneo y que se denomina el cuero cabelludo, el cual posee características particulares que lo distinguen del resto de la piel; la diferencia radica en que la piel es el revestimiento de la masa muscular movible, mientras que el cuero cabelludo recubre una superficie ósea rígida que, a la vez, está más expuesta que otras regiones anatómicas del cuerpo ante el ambiente y los rayos solares, por lo cual está provisto de una mayor población de pelo en esta zona.25 Por lo tanto, el cabello, lo mismo que las formaciones pilosas, constituyen un elemento adicional que se forma en determinadas estructuras de la piel, denominadas folículos. En el cabello hay que considerar dos porciones: una situada en el interior del folículo (raíz, de forma ovoidea) y la otra que sobresale hacia el exterior (tallo piloso).25 El elemento principal del folículo piloso es la papila dérmica, que es la encargada de la formación y desarrollo del cabello, por lo que cualquier alteración de la misma puede repercutir sobre su calidad y producir su caida temporal o definitiva.25 En el folículo piloso se vierten las secreciones sebáceas. A nivel de las axilas y el pubis se vierten secreciones de las glándulas apocrinas.26 1.4.2. Folículos pilosos Los folículos pilosos son invaginaciones epidérmicas que se implantan profundamente en la dermis, en los cuales crecen pelos, estructuras constituidas por células queratinizadas, firmemente cementadas entre sí.18 Los folículos pilosos se encuentran en todas las zonas de la piel, excepto en las palmas de las manos, plantas de los pies, labios, pezones, ombligo, tercera falange de los dedos y en las semimucosas anales y genitales.18 Se calcula que en la piel del cuerpo hay 100 folículos pilosos por cm2 de superficie; en el cuero cabelludo y en la cara son de mayor tamaño y hay de 400 a 900 por cm2.18 ~ 13 ~ En el folículo piloso se distingue su tercio superior (o embudo folicular) que termina en un estrecho cuello, en el que desemboca la glándula sebácea; en esta zona, el pelo se encuentra libre, sin adherirse a las paredes. Por debajo, en el cuerpo del folículo, hay unión entre el pelo y las paredes.18 En cada folículo se encuentra un musculo erector de pelo, insertado por un lado en la lámina basal dermoepidérmica y por otro, en el folículo, por debajo de la desembocadura de la glándula sebácea. Su contracción se produce por estímulos emocionales o ambientales y produce verticalización del pelo.18, 26 El pelo consta de una porción libre o tallo (parte visible), situada por encima de la desembocadura del conducto sebáceo. Está constituido por células queratinizadas sin vida. Y una parte profunda (raíz), envuelta por una estrecha invaginación epidérmica o folículo. Está compuesta por células vivas.18, 27 El límite entre ambas se denominada zona queratógena, llamada así porque es donde comienza a tener lugar el proceso de queratinización celular.18 La raíz termina en una dilatación llamada bulbo, en la cual se invagina la papila, estructura de tejido conectivo rica en vasos y nervios, que nutre al pelo. La zona dispuesta inmediatamente por encima de la papila se llama matriz. Está formada por células epidérmicas basales y es la encargada de renovar la estructura pilosa.18, 27 Dando un corte transversal a la raíz, se observa la estructura del tallo, aunque sin haber sufrido todavía el proceso de queratinización, rodeada de capas o vainas: Vaina epitelial externa: se extiende desde el cuello folicular hasta el bulbo piloso. Está formada por células del folículo, es una extensión de la epidermis superficial. Vaina epitelial interna: se origina en los bordes de la papila y se extiende hasta el cuello folicular, donde comienza la queratinización. Comprende, a su vez, tres etapas: - Externa o de Henle: consta de una sola hilera celular. - Media o de Huxley: costa de dos o tres hileras celulares. - Interna o cutículade la vaina interna: constituida por una sola capa de células queratinizadas, dispuestas como tejas, que se ajustan perfectamente con las células de la cutícula del tallo del pelo. Vaina conjuntiva o fibrosa: es una porción fibrosa del tejido conjuntivo que rodea la vaina epitelial externa. Entre ambas existe una sustancia acelular, llamada membrana vítrea. Esta membrana a veces se desprende con el pelo, siendo visible. El folículo piloso, por tanto, no está en contacto con la dermis papilar.18, 27 ~ 14 ~ El bubo piloso va rodeándose de células epidérmicas, formando una cavidad que marca el camino hacia el exterior del cabello (tallo piloso), y que recibe el nombre de folículo piloso.25 Fuente: Leire A. Champúes y acondicionadores capilares. Elsevier.2003. Vol. 17; 09: 75-80. 1.4.3. Ciclo de crecimiento del cabello El crecimiento del cabello no es continuo y además es extremadamente variable, como media 0.35mm al día, es decir 1 a 1.5cm cada mes. Crece de manera intermitente, cíclica. Con la edad sobreviene una disminución en el número de folículos del cuero cabelludo. Entre los 20 y 30 años el promedio de densidad de folículos es de 615 por 10 milímetros cuadrados, y a los 50 años es de 485 por 10mm2. Después de la quinta década la reducción es poca. La actividad de todos los folículos pilosos es cíclica. Suceden regularmente periodos de crecimiento activo, de descanso, de caída y rebrote. La fase de crecimiento activo se denomina anágena y la de descanso telógena y se hallan separadas por una intermedia llamada catágena. Cuando el folículo pasa de anágena a catágena desaparecen los procesos dentríticos de los melanocitos de la matriz pilosa; se detiene la división celular, la membrana vítrea se arruga y engruesa. Entonces, el pelo se desplaza hacia arriba, su extremo inferior adopta forma de “clava” y la papila queda libre. El vacío que queda debajo del pelo es llenado por un saco, formado por la vaina externa de la raíz, que rodea la “clava” y envía un cordón celular que progresando hacia abajo alcanza la papila. Este cordón o pedículo es el germen piloso secundario del que se originará el nuevo pelo.21 El folículo se halla en fase telógena; el pelo en “clava” se haya retenido, hasta que comienza la anágena y entonces cae. La iniciación y desarrollo de la fase anágena o de crecimiento activo, se manifiesta progresivamente por incremento de la división celular en el germen piloso; formación del bulbo que progresa hacia abajo y rodea la papila; queratinización diferenciada de las tres capaz de la vaina interna de la raíz y aparición del pelo en su interior; llegada del extremo libre del pelo o la superficie cutánea; y estado de crecimiento continuo. El orden de los estadios es fijo e irreversible. El folículo telógeno mide la mitad o la tercera parte del anágeno y no posee bulbo. El extremo inferior del primerio termina en la dermis, mientras que el segundo alcanza la hipodermis.26 Figura 2. Fisiología del folículo pilosebáceo ~ 15 ~ La duración cronológica del ciclo piloso varía grandemente en las distintas regiones del cuerpo con los individuos, la edad y el sexo. En el cuero cabelludo la fase anágena posee un promedio de tres años de duración, la fase catágena de tres semanas y la fase telógena de tres meses. Es decir que el 85- 90% de los pelos se hayan en período anágeno, el 1% en catágeno y el 10-14% en telógeno. Cuando el cuero cabelludo posee 100 000 folículos pilosos, cifra considerada como normal, pueden perderse diariamente alrededor de 50 cabellos. Con el avance de la edad se produce gradualmente una transición del pelo terminal hacia el de tipo vello; este cambio en la arquitectura del folículo suele acompañarse de alteración de los ciclos. En el vórtice de un hombre de 60 años la anágena dura de 4 meses a dos años y los folículos de tipo vello entre 2-5 meses. En los folículos del cuerpo la fase anágena es considerablemente menor; así para el hombre joven dura: en pierna de 5-6 meses; en brazo, dedo y bigote de 1-3 meses. La relación entre pelos anágenos y telógenos (relación A/T) varía considerablemente con la edad y el estado de salud y puede estimarse groseramente por el examen microscópico de los pelos. Los ciclos pilosos humanos son del tipo denominado en mosaico, es decir que en cualquier área son asincrónicos; es decir folículos vecinos se hayan en diferentes estadios del ciclo.14 El embarazo incrementa la duración de la fase anágena y condiciona la sincronización de los ciclos pilosos, por un mecanismo aún no aclarado. A la caída de los estrógenos después del parto, muchos folículos entran en catágena. Como consecuencia se incrementan durante algunos meses los folículos telógenos, hasta que finalmente se restablece la relación normal.28 Fuente: El blog de Condiodo. Fases del crecimiento del pelo para una mejor depilación láser [Internet]. Condiodo [2015]. Fecha de consulta 13 de diciembre del 2015. Disponible en: http://condiodo.com/blog/2015/07/17/fases-del-crecimiento-del-pelo-para-una-mejor-depilacion-laser/ El estudio del ciclo de renovación pilosa demuestra que, en los estados de mal nutrición, el número de cabellos telógenos aumenta considerablemente. En los estados de desnutrición también puede ocurrir depigmentación capilar. Clínicamente estas alteraciones son difíciles de cuantificar. Los melanosomas se hallan ubicados en la médula y en la corteza del tallo pilar. Como la médula es muy pequeña para ser motivo de interés práctico es conveniente efectuar el estudio de los melanosomas en las células de la corteza. En términos generales se ha confirmado que en el cabello la elaboración de melanosomas y melanina es más sensible a la deficiencia proteica que la formación de queratina. Actualmente se Figura 3. Esquema del ciclo de crecimiento del cabello http://condiodo.com/blog/2015/07/17/fases-del-crecimiento-del-pelo-para-una-mejor-depilacion-laser/ ~ 16 ~ sabe que los distintos tejidos responden en grado diferente a la carencia proteica. Las alteraciones cuantitativas de la síntesis de la melanina también pueden constituir un índice sensible de mala nutrición. El tricograma, es decir la evaluación del número relativo de los cabellos correspondientes a las diferentes fases del ciclo piloso, del individuo normal es: 21 Fase Hombre Mujer Anágena 83% 88% Catágena 0-1% 0-1% Telógena 14-15% 10-11% Fuente: Estrade M. Oficina de Farmacia: Consejos de Cosmetología. España: Ars Galenica, 2001. 1.4.4. Estructura Interna del cabello El tallo piloso es una estructura flexible que permite un amplio margen de estiramiento por tracción. Se estima que la rotura se produce cuando un cabello soporta de entre 50 y 100 gramos. Estos datos tienen interés a la hora de realizar prácticas cosméticas como prótesis (implantaciones de cabello artificial).15 El diámetro del tallo piloso puede variar, pero oscila entre los 70 y 100 µm.29 El tallo piloso químicamente está compuesto por proteínas, lípidos, agua, melanina y elementos traza.30 La parte más madura de la fibra capilar es la punta, y, por tanto, es la región que más daño cosmético muestra, mientras que la raíz del cabello es probablemente menos porosa y posee propiedades químicas diferentes. 29 Si se da un corte transversal al tallo, se encuentran tres zonas diferenciadas: Fuente: slideshare. El Cabello [Internet]. España [2014]. Fecha de Consulta 23 de enero del 2016. Disponible en: http://es.slideshare.net/975203644/el-cabelllo La Médula, es la capa más interna del cabello y es una estructura parecida a una columna o cordón cilíndrico formada por células grandes sin núcleo y poco pigmentadas. Dicha estructura se origina en el centro de la papila, estrechándose a medida que asciende, pudiendo llegar a desaparecer hacia el extremo del pelo. Representa el 21% de la superficie del cabello y solo está presente en el pelo terminal28 yno existe en ancianos ni niños. Puede estar presente de manera continua, extenderse intermitentemente en el interior del tallo piloso o estar ausente.31 Está formada por células especializadas con espacios de aire entre ellas20, y, desde el punto de vista cosmético, la médula no desempeña ninguna función, o es muy pequeña. 30, 33 Tabla 2. Tricograma en mujeres y hombres Figura 4. Estructura interna del cabello http://es.slideshare.net/975203644/el-cabelllo ~ 17 ~ La Corteza o córtex, es la zona más importante del tallo. Está formada por células fusiformes (alargadas), de forma irregular, cuya longitud se calcula entre 80 a 300µ, y 2 ó 3µ de ancho y denso, constituye el grueso del tallo piloso queratinizado y es la principal responsable de las propiedades mecánicas (resistencia y elasticidad) y del color del cabello.30, 33 La corteza constituye cerca del 70% del total de la superficie del cabello. Los productos cosméticos de uso permanente como el tinte, rizado y alaciado, producen reacciones fisicoquímicas que suceden en la corteza.32 Esta capa está formada por células elongadas, las cuales forman macrofibrillas (de 2µm de diámetro), en cuyo interior se encuentran filamentos de queratina (microfibrillas de 6nm de diámetro), orientados paralelamente al eje longitudinal del tallo piloso, 30 y la matriz amorfa de proteínas de alto contenido en azufre en la que se hallan embebidas las cadenas alfa helicoidales de queratina.33, 34 Las queratinas son un grupo de proteínas complejas.8 La unión de un polipéptido de queratina ácido con otro básico da lugar a fuertes cadenas polipeptídicas de queratina, conocidas como protofilamentos.33, 34 Múltiples protofilamentos componen una cadena de queratina que contie gran cantidad de residuos sulfurosos de cisteína 24, 33a través de los cuales se unen cadenas adyacentes mediante enlaces disulfuro covalentes, que originan una fuerte reticulación entre cadenas de queratina vecinas,23 dandoles alta estabilidad física y química.33 En la corteza se pueden diferenciar dos zonas corticales, ortocortex, el cual posee la menor densidad de fibrillas y mayor proporción de matriz amorfaproteínica, mientras que el paracortex tiene menos matriz y una mayor cantidad de fibrillas. Ambas zonas son las encargadas de determinar la forma del rizo del cabello, siendo el ortocortex la parte exterior del rizo y el paracortex la parte interior.35 Entre las células de la corteza se han encontrado un número variable de husos que representan delicados espacios aéreos que aparecen a medida que el cabello crece, esto se debe a la cornificación de las células de la papila dérmica (porción viva de la raíz pilosa), proceso que es realizado por la queratina, estos husos inter e intracelulares junto con los pigmentos, son los que determinan en una buena parte las tonalidades de los cabellos, así como la intensidad del brillo, esto último gracias a la reflexión de la luz.37 La Cutícula es la capa más extrema del tallo capilar. Está formada por una sola capa de células planas, sin núcleo ni pigmento, dispuestas como si fueran tejas, dirigiendo sus bordes libres hacia el extremo del pelo.18 La cutícula está integrada por tres partes, la epicutícula, que es la porción más importante para mantener la resistencia pilosa, la exocutícula o cutícula externa y la endocutícula o cutícula interna, adyacente a la corteza.35 La cutícula está constituida por células compuestas de queratina y ocupa cerca del 9% de la superficie total del cabello y es la responsable de la reflexión de la luz, haciendo el cabello más brillante, y limita la fricción entre los tallos pilosos.30, 31 ~ 18 ~ El atractivo visual y táctil del cabello se debe principalmente a la disposición de las células córneas de esta capa,38que permite que cada cabello se deslice sobre el vecino suavemente. Las fuerzas de fricción del cepillado, el peinado, el secado, y los productos alcalinos provocan la disrupción cuticular 39,40,41 y pueden comprometer la función protectora de la misma.32, 42 1.4.5. Propiedades del Cabello Las características de las moléculas de queratina confieren al cabello una serie de propiedades: -Resistencia ante factores físicos y químicos, es bastante alta.18 La resistencia mecánica de los cabellos se debe a la estructura de las cadenas helicoidales de la queratina orientadas en sentido paralelo al eje longitudinal de la fibra capilar.35 La queratina es muy resistente a los agentes químicos, sobre todo a los ácidos. Sin embrago, puede romperse mediante la acción de agentes alcalinos y reductores, que actúan sobre los puentes de azufre, rompiéndolos. Este es el mecanismo de las ondulaciones permanentes.18 La resistencia a la tracción es una característica que consiste en la resistencia del cabello ante una fuerza mecánica, como el cepillado. Esta propiedad se debe al cambio de la queratina alfa a su forma beta y debido a la disposición lineal de esta última es posible el estiramiento del cabello y al mismo tiempo ejercer una resistencia mecánica.43 -Elasticidad: La queratina al pasar de su forma alfa a beta, confiere al pelo una gran capacidad para estirarse.18 La elasticidad capilar es muy útil para poder cambiar la forma del cabello y también para poder peinarnos. Estas modificaciones se llevan a cabo por el estado de hidratación o por acción de álcalis; las deformaciones se incrementan por la conjugación de dos elementos facilitadores. La ruptura de puentes disulfuro puede efectuarse por la acción de agentes reductores conduciendo a la creación de radicales libres. La aplicación de un agente oxidante elimina una molécula de agua y permite la reconstrucción de nuevos puentes disulfuro, es decir de nuevas ligaduras, conduciendo a la constitución de una nueva molécula de queratina.44 -Permeabilidad: se refiere a la capacidad del cabello de absorber humedad. La poca porosidad produce resistencia a los tratamientos químicos; una alta porosidad puede producir un procesamiento excesivo. El cabello puede absorber hasta un 25% de su peso de agua por hidratación directa y también de la atmósfera.43 El agua absorbida se encuentra en forma libre, aunque también las moléculas se colocan entre los espacios de las cadenas de queratina con puentes de hidrogeno, aumentando su diámetro en un 15% aproximadamente18 y de aproximadamente 1.1% en su longitud.43 Si ha sido tratado previamente con ciertos agentes químicos, puede aumentar su volumen en un 100%.18 La absorción de agua en el cabello varía en consecuencia las propiedades mecánicas y eléctricas.43 El cabello posee cierta permeabilidad, es decir, tiene capacidad para absorber algunos compuestos (agua, sebo, colorantes, tensoactivos, etc.). Esta permeabilidad se acentúa a pH alcalinos.30 ~ 19 ~ Cuando un pelo es muy permeable, se dice que es muy poroso. Existe una relación inversa entre la porosidad y la permeabilidad.18 -Eléctricas: La superficie cuticular está cargada negativamente.42 Las propiedades eléctricas del cabello varían según la edad, la hidratación, los cabellos húmedos son conductores, los secos no lo son. La fricción de los cabellos determina su carga en electricidad estática; el poder de electrificación es variable según los inividuos.43 Los cabellos son triboeléctricos, es decir por simple frotamiento, el cabello libera cargas eléctricas.43 La configuración superficial de la cuticula confiere al cabello la posibilidad de mantener en estado de cohesión la cabellera, ya que aumenta su coeficiente de fricción , y puede explicar algunos fenómenos de adsorción; pero este fenómeno se refiere fundamentalmente a los grupos funcionales libres en la queratina capilar (amino y carboxilos, con predominio de los segundos) y la carga iónica de los productos en contacto.43 -Densidad: hace referencia a la cantidad de cabellos presentes en el cuero cabelludo por pulgada cuadrada. La densidad promedio del cabello es de 2200 cabellos por pulgada cuadrada.Sin embargo, el cabello rubio natural es más denso, mientras que el menos denso es el cabello pelirrojo natural. Las personas con la misma textura de cabello pueden tener una densidad de cabello distinta y viceversa.43 -Textura: indica el grado de grosor o finura de las hebras individuales de la cabellera, que pueden variar en diferentes partes de la cabeza.45 Ésta se mide por el diámetro de la hebra y se clasifica como gruesa (170 micrones), media (60 a 110 micrones) o fina (15 micrones). El cabello grueso tiene mayor diámetro y suele ser más fuerte que el fino y el medio. Además, en comparación con el cabello fino o medio, tiene una estructura más rígida y es probable que este tipo de cabello sea más propenso al esponjado (frizz). Por el contrario, las estructuras del cabello fino que tienen menor diámetro, tienden a ser más lisas, flexibles y de regresar con mayor facilidad a su estado liso natural. Algunos cabellos finos o muy finos no tienen médula, lo que ayuda a explicar el diámetro más pequeño de la hebra. El cabello de textura media es el más común y es el estándar con el que se comparan otros tipos de cabello.45 El cabello presenta algunas otras características mecánicas como la solidez y la plasticidad y algunas otras características de fricción que son responsables de algunas de sus características (suavidad, facilidad de desenredado, firmeza del peinado, etc.).42 1.4.6. Química del cabello Los elementos constitutivos del cabello son aminoácidos fisiológicos (específicamente la cisteína, aminoácido rico en azufre) que se sintetizan en su raíz para formar cadenas de queratina. El enlace peptídico de los aminoácidos da origen a la estructura espiral de las fibras de queratina.42 ~ 20 ~ La constitución de aminoácidos del cabello es la siguiente: 46 Fuente: Bonadeo, I. Cosméticos extracutáneos, cosmetología estética e higiénica; Química, química física y técnica de preparación de cosméticos de cabellos, barba, vellos, uñas, emuntorio cutáneo, seno, labios, cavidad oral, dientes, ojos. Editorial Científico- Médica, Barcelona 1964. La mayor parte del cabello está constituida por queratina (cada fibra capilar tiene entre el 65 a 95% del peso total en queratina), la cual se forma como producto final del proceso de queratinización que tiene lugar en el folículo piloso.34 La queratina es una proteína muy elástica y flexible.18 La queratina está constituida por cinco elementos no metálicos, su composición química aproximadamente es la siguiente: 18, 48 Fuente: Talaverano F., Fernández C., & Carrillo T. El cabello. Cabios de color, 2008. Padilla, M. Tecnología de Peluquería: nivel 2. Madrid: Editorial síntesis. El cabello tiene además trazas de otros elementos de magnesio, arsénico, hierro, cromo y algunos minerales.7 Existen además pequeñas cantidades de sustancias solubles en agua, tales como pentosas, fenoles, ácido úrico y glucógeno.43 El proceso de queratinización consiste en la oxidación de dos moléculas de cisteína para construir una de cistina. La energía necesaria para esta reacción proviene del glucógeno. La queratinización afecta los sistemas enzimáticos de la célula, condicionando su transformación en estructuras córneas, que luego se eliminan por descamación.49 Aminoácido % Aminoácido % Arginina 10.7 Metionina 1.0-3.0 Tirosina 3.1 Isoleucina 3.0-4.0 Cisteína 15.9 Acido aspártico 3.0 Leucina 7.0 – 10.0 Lisina 2.6 Acido glutámico 12.2 Fenilamina 2.7 Prolina 8.5 Treolina 6.4 Histidina 1.0 Valina 3.6 Triptófano 1.3 Glicina 4.0-5.0 Elemento % Carbono 50 Hidrógeno 6 Oxígeno 25 Nitrógeno 15 Azufre 4 Tabla 3. Contenido de aminoácidos de los cabellos. Tabla 4. Composición química de la Queratina ~ 21 ~ Hay dos tipos de Queratina: Queratina blanda: es la producida por la epidermis de toda la superficie corporal. Se desprende continuamente en delgadas escamas.12 Tiene un porcentaje de azufre menor al 4%.49 Queratina dura: se encuentra en los pelos y uñas, formando masas compactas y homogéneas.18 Su contenido en azufre es del 14 al 18%. En otros mamíferos, esta queratina es la que forma las lumas, pezuñas y cuernos.49 Las moléculas de queratina son centenares de veces más largas que anchas. Se disponen una al lado de otra y se hallan unidas por varios enlaces cruzados.18 Los enlaces más importantes son los puentes de sulfuro que unen átomos opuestos al azufre, estabilizando así la estructura molecular. Son muy resistentes a la acción de agentes físicos y químicos. La ruptura de estos puentes, mediante ciertas sustancias químicas, es el proceso que tiene lugar en la ondulación permanente.18 Los enlaces disulfuro proporcionan gran parte de la forma, la estabilidad y la textura del cabello25. Ademas de los puentes disulfuro, entre las cadenas de queratina se establece otro tipo de uniones químicas más débiles: fuerzas de Van der Waals, enlaces de hidrógeno y enlaces salinos.36 Las cadenas de queratina se encuentran normalmente plegadas unas sobre otras. Esta disposición se llama alfa queratina. Cuando se ejerce sobre el cabello una fuerza de estiramiento, las cadenas se despliegan, tomando una posición recta. Esta disposición es la llamada queratina beta.18 Cuando la molécula de queratina se ha estirado hacia su forma beta, quiere decir que se han roto una serie de enlaces. El agua es un agente que produce este fenómeno: por lo que el cabello mojado18 pueda estirarse hasta un 30% de su longitud original sin que se dañe.38 Cuando el cabello se seca, los enlaces tienden a adoptar su forma primitiva, a no ser que se le haya “marcado” previamente, con lo que se establecen en nuevas posiciones.35 Se llama queratolisis a la degradación química de la queratina.18 El color del pelo es producido por el mismo pigmento de la piel, la melanina, elaborada en los melanocitos. Los melanocitos se encuentran en la capa basal de la epidermis y entre las células germinativas de la matriz del pelo.18 La melanina se localiza en las células de la corteza del pelo, concentrándose principalmente en la periferia. El pigmento es transferido desde los melanocitos de la matriz a los queratinocitos, dispersándose a medida que progresa la queratinización ascendente.18 La melanina se encuentra en el cabello de dos formas diferentes: Una forma difusa, que da una coloración de fondo que oscila del amarillo pálido al rojo oscuro. Una forma granulosa, que proporciona tonos desde el rojo oscuro al negro. También existe un pigmento rojo no melánico, la tricosiderina, rico en hierro y responsable de la coloración rojiza.18 En un mismo pelo se encuentran las dos formas de melanina, variando la proporción de uno a otro. El color definitivo de un pelo está determinado por la naturaleza química de la melanina, forma, número ~ 22 ~ y disposición final de los gránulos de la corteza. Todos estos factores están regulados genéticamente, y son característicos de cada individuo.18 1.4.7. Tipos de cabello Existen tres tipos fundamentales de pelo, relacionados con las etapas de vida humana: El lanugo: es el primer pelo fabricado por todos los folículos.18 Se caracteriza por ser un pelo fino, sin médula, casi sin melanina y de una longitud inferior a dos centímetros; está provisto de pigmento (aunque puede haber algunos ligeramente pigmentados).18,49 Se desarrolla en la vida intrauterina, cayendo hacia el octavo mes, y siendo reemplazado en todos los folículos por: El vello: es más pigmentado que el lanugo, de un centímetro de longitud18 y tiene menos de 30µ. El bulbo piloso del vello en anágeno se localiza en la dermis reticular.50 En la pubertad, el vello pasa a ser pelo terminal, esto provocado por la acción de las hormonas, principalmente los andrógenos; en las regiones anatómicas que se da dicho cambio son: axilas, pubis, cara, extremidades y tórax.50 El pelo terminal: de mayor calibre, bien pigmentado, con médula y longitud variable, puedellegar a crecer hasta 100cm de longitud (la duración del cabello anágeno es la que determina su longitud)18 y llegando a tener un diámetro mayor a los 60 µm.51 Es característico de cada zona del cuerpo: pubis, axila, labio superior, barba, tronco y miembros.18 El bulbo de los pelos terminales en anágeno se localiza en el tejido graso subcutáneo y su localización anatómica yace en el cuero cabelludo, las cejas y las pestañas al nacer.50 El pelo terminal, puede clasificarse en tres clases: - El pelo asexual se refiere al tipo de pelo terminal presente en cualquier persona, es decir, que está en una persona independientemente de su edad y género; se incluye el cabello que cubre el cráneo, cejas y pestañas. - El pelo ambosexual, se refiere al tipo de pelo presente en hombres y mujeres, donde su crecimiento depende de las hormonas andrógenas; los pelos correspondientes a esta clasificación son el pelo axilar y pubiano. - El pelo sexual, corresponde al patrón masculino de distribución del pelo corporal, incluyendo la barba, el tórax, las porciones laterales del abdomen y la región sacrocoxigea. Requiere niveles masculinos de andrógenos para poder desarrollarse.50 El cabello se clasifica según su etnia, ésta varía entre la raza, la genética y la zona geográfica en que se encuentre el individuo. En la población mundial, existen básicamente tres tipos de cabello: negroide, caucásico y asiático. El cabello negroide corresponde, principalmente, a las personas de la raza negra y éste se caracteriza por ser rizado, lo que permite una circulación más abundante de aire, refrigerando así la cabeza y evita que el individuo alcance temperaturas peligrosas; por lo que dicha característica comprende una adaptación de supervivencia para las personas con este tipo de cabello.42 El cabello negroide o afro es de origen africano, afroamericano, afrocaribeño, aborígenes oceánicos y el de algunas poblaciones sudamericanas. A simple vista, este cabello parece más resistente que el cabello caucásico. Pero en realidad es precisamente lo contrario, ya que es más frágil y quebradizo ~ 23 ~ debido a su particular estructura, esto le confiere múltiples problemas como: cabello muy seco y sin brillo, difícil de peinar, muy susceptible a la ruptura y sometido a problemas agresivos.52 El cabello negroide crece con retorcimientos aleatorios y aplanamientos frecuentes a lo largo de la fibra capilar, debido a la asimetría del folículo y su modo de inserción.39 Esto provoca que el cabello tenga un aspecto lanoso, con poco brillo, por la escasa reflexión de la luz y que sea áspero al tacto.51 Este tipo de cabellera tiene una secreción sebácea alta, debido a que la grasa no se distribuye de manera uniforme sobre la fibra capilar; esto le confiere una pobre lubricación y por ende un aspecto poco estético, ya que el resultado es un cabello áspero. El cabello negroide tiene poca hidratación, lo que hace que este tipo de cabello sea más susceptible a la rotura y al difícil peinado, así también el cabello negroide posee menor elasticidad.51 La velocidad de crecimiento del cabello negroide es menor que a la que crece el cabello caucásico (0.25mm por día en comparación con 0.39mm por día) y también su densidad es menor con respecto al cabello caucásico); esto último es debido a que el porcentaje de cabellos en fase telógena es mayor en el cabello negroide que en el caucásico (18% y 14%, respectivamente). El cabello caucásico tiene una secreción circular y tiene un mayor diámetro que el cabello negroide pero menor que el cabello asiático, por lo que el daño mecánico es menor con respecto al cabello negroide pero mayor con respecto al asiático. El cabello caucásico tiene un modo de inserción menor a 90°, presenta un folículo más asimétrico, que el cabello negroide, pero menos simétrico con relación al asiático. El cabello negroide y el caucásico tienen el mismo contenido de aminoácidos.35, 42 El cabello asiático, es predominantemente de la zona oriental y éste se caracteriza por ser el tipo de cabello más suave, manejable y lacio gracias a su estructura. Este tipo de cabello es liso, recto e incluso tieso y con poco volumen de la raíz; también su secreción es circular y su diámetro es mayor con respecto del cabello negroide y caucásico, por lo que es más grueso que el resto, por ello el cabello asiático tiene una mayor resistencia al daño mecánico y al daño químico. En la raza asiática, el folículo del cabello queda dispuesto perpendicular a la superficie cutánea.53 La secreción sebácea es superior en el cabello asiático, por lo que es frecuente que el cabello sea graso y presente un aspecto brillante. La raza asiática presenta menor densidad de cabello que la raza blanca. Se calcula que en el cuero cabelludo asiático hay un promedio de 90 000 cabellos, frente a los 100 000 a 120 000 cabellos de la raza blanca. La queratina del cabello asiático, presenta un alto grado de compactación, que se traduce en una dificultad extra a la hora de secar el cabello o de realizar procesos químicos, como cambios de forma y teñido.53 El pigmento característico de este tipo de cabello es el color negro, ya que tiene una alta presencia de eumelaninas.42 1.4.8. Características de un cabello saludable. Un cabello saludable es sinónimo de buen estado de salud y, si bien es cierto que el cabello tiene una función importante para la protección del cuero cabelludo, también destaca por tener una función estética, la cual es trascendente, ya que el simple hecho de carecer de cabello puede ocasionar ~ 24 ~ problemas graves de autoestima en el individuo, pudiendo incluso aminorar el estado de salud de la persona como consecuencia de la alteración de su condición psíquica.42 Las características que son indicadoras de una cabellera saludable son el brillo, manejabilidad, olor, cabello graso y sedosidad. El brillo del cabello se refiere a la luz que es reflejada por éste, lo cual se debe a la condición de la cutícula que cuando está sana (cutícula cerrada o no levantada) permite que el cabello brille, ya que la superficie de éste es lisa. La cutícula es sensible al pH. Los productos alcalinos hacen que la cutícula se abra y exponga el córtex interno (pudiendo ocasionar que el cabello se haga poroso, frágil y quebradizo), mientras que los productos con base ácida tienen el efecto opuesto, apretando la capa de la cutícula y haciendo que el cabello esté suave y brillante.54 La manejabilidad del cabello se refiere a la facilidad con que éste se puede manipular, teniendo directamente que ver la flexibilidad del cabello, ya que esta propiedad permite el moldeamiento de la cabellera y esto permite que se le pueda peinar e incluso que se logre hacer un cambio en su estructura, ya sea para alaciar, hacer chinos u otras formas que se desee.42 El cortéx o corteza es la responsable de que el cabello esté flexible y por lo tanto manejable; en esta estructura están presentes células fusiformes queratinizadas, cementadas entre sí.42 El olor es una caracteristica fundamental para saber que se cuenta con un cabello sano, ya que la caracteristica normal de éste es que sea inoloro. El mal olor en el cabello se debe a una sudoración excesiva y produccion de sebo normal, lo cual puede originar el cabello graso. La causa más común de lo anterior es la seborrea, que es una hipersecreción de las glándulas sebáceas de la piel, que afecta sobre todo la cara y al cuero cabelludo. Los cabellos engrasados en exceso son brillantes, apelmazados, dificiles de peinar y acumulan suciedad facilmente. Con frecuencia, el sebo experimenta procesos oxidativos que cusan mal olor.55 La sedosidad del cabello, hace referencia a que el cabello es muy suave y brillante, la cual puede asociarse al estado de la cutícula y también al córtex, ya que una cutícula maltratada es sinónimo de una superficie del cabello menos lisa y por lo tanto menos brillante y suave); la cutícula maltratada permite
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