¿Qué efectos tiene la luz solar en la piel?
La luz solar visible abarca las longitudes de onda de 400 a 780 nm, y es una pequeña parte de todo el espectro de radiación emitido por el sol. La llamada radiación infrarroja corresponde a la longitud de onda a más de 780 nm, mientras que la radiación ultravioleta se define por tener una longitud de onda inferior a 400 nm.
La sobreexposición a los rayos invisibles del sol puede ser dañina para la piel humana. El daño que produce la radiación solar puede ser:
- Inmediato, con efectos visibles, como eritema y quemaduras solares, lo que conduce a la degradación de células y tejidos.
- A largo plazo, debido al efecto acumulativo de la exposición prolongada, y que da lugar a cambios degenerativos en la piel, como arrugas prematuras y cáncer de piel.
Muchos cambios en la piel que a menudo se identifican con el envejecimiento en realidad son el resultado del daño causado por una exposición excesiva al sol, y se conocen como fotoenvejecimiento.
Radiación ultravioleta (UV)
Cuando se habla de protección solar, la radiación ultravioleta se diferencia entre UVA y UVB. Desde hace tiempo se sabe que la radiación UVB (la radiación ultravioleta con longitudes de onda de 315 a 280 nm), es la causa principal de las quemaduras solares agudas y el bronceado. Por lo tanto, la eficacia de los protectores solares se ha dirigido predominantemente contra las radiaciones UVB. La exposición a la radiación UVB también es inmunosupresora, mutagénica y cancerígena.
Los rayos UVA (con longitudes de onda de 400 a 315 nm) inducen reacciones fotobiológicas, como el bronceado inmediato y retardado y la formación de melanina. Aunque la radiación UVA no es la principal causa de quemadura solar, se ha demostrado que los rayos UVA contribuyen a los cambios degenerativos de la piel a largo plazo, produciendo un daño significativo del tejido conectivo (envejecimiento prematuro de la piel) y el riesgo de desarrollar cáncer.
Protectores solares
La protección contra los efectos de los rayos UV en la piel se logra mediante algunas moléculas especialmente diseñadas, los filtros UV, incorporadas en las formulaciones de los protectores solares. Además de proporcionar una protección contra las quemaduras solares, los protectores solares también deben proteger contra los efectos inducidos por los rayos UVA.
En un protector solar no solo hay sustancias químicas que absorben, reflejan o dispersan la radiación UV. Los protectores solares también pueden contener componentes que interfieran con las reacciones secundarias, como la generación de radicales libres y especies reactivas de oxígeno (conocidas como radicales libres) en la piel, la generación de mediadores inflamatorios, la fotoexcitación de diferentes moléculas, y que ejercen efectos protectores a largo plazo sobre el daño degenerativo de la piel.
Filtros solares
Los filtros UV utilizados en las formulaciones cosméticas de protección solar para proteger de la radiación UV, se pueden diferenciar en dos grupos:
- Sustancias orgánicas con capacidad de absorción de la radiación UV.
- Partículas que reflejan, dispersan o absorben la radiación UV, que son de tipo inorgánico (óxidos metálicos) u orgánico (moléculas poliméricas).
Al absorber la radiación UV, los filtros UV se transfieren a un estado electrónico excitado desde donde la energía puede disiparse en vibraciones moleculares (moléculas orgánicas) y en calor a través de colisiones con las moléculas circundantes.
Sin embargo, cuando no es posible una disipación eficiente de la energía absorbida, el filtro UV puede romperse y perder su estructura química. En consecuencia, el rendimiento del protector solar puede verse alterado.
Radiación infrarroja
El interés en investigar los efectos de la radiación IR en la piel está creciendo. Esta radiación, ligada a la luz solar, se percibe como calor. En la piel, el calor se relaciona con el eritema y la elastosis. Además, algunos estudios demuestran que la radiación IR está involucrada en el fotoenvejecimiento prematuro y también en la fotocarcinogénesis. Hay mucho camino por recorrer en la investigación de los efectos de la radiación infrarroja en la piel, y en las sustancias capaces de mitigar sus efectos perjudiciales.
Formulación de protectores solares
Los filtros UV son el componente funcional de los protectores solares, mientras que la formulación consiste en el proceso de incorporarlos en una forma cosmética estable y funcional. El objetivo al formular protectores solares es diseñar un producto eficaz en cuanto a la protección frente a la radiación solar, con un factor de protección determinado (SPF), en un espectro de la longitud de onda, y con sustantividad, es decir, resistencia al agua y a la fricción. También son importantes la compatibilidad con la piel, la sensación en la aplicación y el coste del producto.
Los productos de protección solar se formulan como formas cosméticas convencionales (cremas, lociones, sticks, etc.), pero con un contenido de hasta el 50% de componentes de protección solar. Desde la perspectiva de la formulación, estos componentes de protección solar se pueden diferenciar en cuatro tipos:
- Aceites polares, como el homosalato y el octocrileno.
- Sólidos cristalinos solubles en aceite, como la avobenzona y las benzofenonas.
- Sales solubles en agua, por ejemplo, ensulizol (PBSA).
- Polvos/partículas insolubles, por ejemplo, óxido de zinc y dióxido de titanio.
Estos filtros de protección solar tienen un impacto negativo en la sensación en la piel del cosmético, siendo especialmente importante para los protectores solares con mayor factor de protección.
Los aceites polares y los filtros solubles en aceites implican una gran carga de fase grasa, y tienden a hacer que el producto se sienta grasoso y aceitoso.
Los filtros solubles en agua limitan el rendimiento de componentes necesarios en la formulación, como los espesantes poliméricos y los emulsionantes, y esto compromete la estabilidad de los formulados.
Finalmente, las partículas insolubles pueden hacer que el producto se sienta seco y, a menudo, puede provocar una apariencia blanca indeseable en la piel.
Formular un fotoprotector eficaz frente a la radiación solar, resistente al agua y a la fricción, con buena compatibilidad con la piel, agradable en la aplicación, estable, y dentro de los objetivos de coste, es una tarea compleja.
Ingredientes para formular protectores solares
En la formulación de un cosmético protector solar es clave la selección de filtros UV para lograr el nivel de eficacia UV objetivo, es decir, identificar los sistemas de protección solar más eficientes.
Más allá de los filtros solares, el resto de los componentes de la formulación permitirán formular un cosmético eficaz, agradable y estable. Los más importantes están entre los siguientes grupos:
- Emolientes para reducir la sensación seca, capaces de solubilizar los filtros orgánicos cristalizados, y arrastrarlos filtros físicos.
- Emulsionantes, que sean capaces de emulsionar los filtros orgánicos y los emolientes junto con una fase acuosa que contribuirá a mitigar la sensación grasa. Existen varios emulsionantes naturales apropiados para protectores solares.
- Modificadores reológicos, para conseguir las texturas deseadas y proporcionarán la estabilidad de la forma cosmética.
- Formadores de película, que contribuirán a prolongar la resistencia al agua y a la fricción del fotoprotector.
Las combinaciones de estos componentes permiten crear tecnologías que impulsan la eficiencia y mejoran las propiedades estéticas, con las que se siguen creando generaciones de protectores solares mejorados.
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