Quels sont les effets du rayonnement solaire sur la peau?
La lumière solaire visible couvre les longueurs d’onde de 400 à 780 nm et ne représente qu’une petite partie de l’ensemble du spectre de radiation émis par le soleil. Le rayonnement dit infrarouge correspond à la longueur d’onde supérieure à 780 nm, tandis que le rayonnement ultraviolet est défini comme ayant une longueur d’onde inférieure à 400 nm.
L’exposition excessive aux rayons invisibles du soleil peut être nocive pour la peau humaine. Les dommages causés par le rayonnement solaire peuvent être :
- Immédiats, avec des effets visibles, tels que l’érythème et les coups de soleil, entraînant une dégradation des cellules et des tissus.
- À long terme, à cause de l’effet cumulatif d’une exposition prolongée, entraînant des changements dégénératifs de la peau, tels que rides prématurées et cancer de la peau.
De nombreux changements cutanés souvent associés au vieillissement sont en fait le résultat de dommages causés par une exposition excessive au soleil, et sont connus sous le nom de photovieillissement.
Rayonnement ultraviolet (UV)
Lorsque l’on parle de protection solaire, on distingue les rayons ultraviolets UVA et UVB. On sait depuis longtemps que les rayons UVB (rayons ultraviolets à longueurs d’onde entre 315 et 280 nm) sont la principale cause des coups de soleil aigus et du bronzage. Par conséquent, l’efficacité des produits de protection solaire se centre principalement sur la protection contre les rayons UVB. L’exposition aux rayons UVB est également immunosuppressive, mutagène et cancérigène.
Les rayons UVA (à longueurs d’ondes entre 400 et 315 nm) induisent des réactions photobiologiques, telles que le bronzage immédiat et retardé et la formation de mélanine. Bien que les rayons UVA ne soient pas la principale cause de coups de soleil, il a été démontré qu’ils contribuent à long terme à des modifications dégénératives de la peau, entraînant des lésions importantes du tissu conjonctif (vieillissement prématuré de la peau) et le risque de cancer.
Produits de protection solaire
La protection contre les effets des rayons UV sur la peau est assurée par des molécules spécialement conçues, les filtres UV, incorporées dans les formules de protection solaire. En plus d’offrir une protection contre les coups de soleil, les produits de protection solaire doivent également protéger contre les effets causés par les rayons UVA.
Un produit de protection solaire ne contient pas seulement des substances chimiques qui absorbent, reflètent ou diffusent le rayonnement UV. Les produits de protection solaire peuvent également contenir des composants qui interfèrent avec les réactions secondaires, telles que la génération de radicaux libres et d’espèces réactives de l’oxygène (connues sous le nom de radicaux libres) dans la peau, la génération de médiateurs inflammatoires, la photoexcitation de différentes molécules, et qui exercent aussi des effets protecteurs à long terme sur les dommages dégénératifs de la peau.
Filtres solaires
Les filtres UV utilisés dans les formules cosmétiques de protection solaire visant à protéger contre les rayons UV peuvent être divisés en deux groupes :
- Substances organiques ayant la capacité d’absorber les rayons UV.
- Particules qui réfléchissent, diffusent ou absorbent les rayons UV, qui sont de type inorganique (oxydes métalliques) ou organique (molécules polymères).
En absorbant les rayons UV, les filtres UV passent à un état électronique excité qui dissipe l’énergie en vibrations moléculaires (molécules organiques) et en chaleur par collisions avec les molécules environnantes.
Toutefois, lorsqu’il est impossible de dissiper efficacement l’énergie absorbée, le filtre UV peut se briser et perdre sa structure chimique. Par conséquent, l’efficacité du produit de protection solaire peut être altérée.
Rayonnement infrarouge
L’étude des effets des infrarouges (IR) sur la peau suscite un intérêt croissant. Ce rayonnement, lié à la lumière du soleil, est perçu comme de la chaleur. Au niveau de la peau, la chaleur est liée à l’érythème et à l’élastose. Par ailleurs, certaines études montrent que le rayonnement IR est impliqué dans le photovieillissement prématuré et également dans la photocarcinogenèse. La recherche sur les effets du rayonnement infrarouge sur la peau et sur les substances capables d’en atténuer les effets néfastes est loin d’être terminée.
Formulation de produits de protection solaire
Les filtres UV sont le composant fonctionnel des produits de protection solaire, tandis que la formulation est le processus d’incorporation de ces filtres dans une forme cosmétique stable et fonctionnelle. L’objectif de la formulation des produits de protection solaire est de concevoir un produit efficace en termes de protection contre le rayonnement solaire, avec un facteur de protection solaire donné (FPS), un spectre de longueurs d’onde, et avec une certaine substantivité, c’est-à-dire une résistance à l’eau et au frottement. La compatibilité avec la peau, le confort d’application et le coût du produit sont également importants.
Les produits de protection solaire sont formulés sous des formes cosmétiques classiques (crèmes, lotions, sticks, etc.), mais avec une teneur en composants de protection solaire pouvant atteindre 50 %. Du point de vue de la formulation, ces composants de protection solaire peuvent être différenciés en quatre types :
- Huiles polaires, telles que l’homosalate et l’octocrylène.
- Solides cristallins solubles dans l’huile, tels que l’avobenzone et les benzophénones.
- Sels hydrosolubles, par exemple l’ensulizole (PBSA).
- Poudres/particules insolubles, par exemple l’oxyde de zinc et le dioxyde de titane.
Ces filtres de protection solaire ont un impact négatif sur le toucher du cosmétique, ce qui est particulièrement important pour les protections solaires à facteur de protection plus élevé.
Les huiles polaires et les filtres solubles dans l’huile impliquent une charge élevée en phase grasse et ont tendance à donner au produit une sensation graisseuse et huileuse.
Les filtres hydrosolubles limitent les performances des composants nécessaires à la formulation, tels que les épaississants polymériques et les émulsifiants, ce qui compromet la stabilité des formulations.
Et enfin, les particules insolubles peuvent donner une sensation de sécheresse au produit et peuvent souvent laisser des traces blanches indésirables sur la peau.
La formulation d’un produit solaire efficace contre le rayonnement solaire, résistant à l’eau et au frottement, compatible avec la peau, agréable à appliquer, stable et rentrant dans les objectifs de coût est une tâche complexe.
Ingrédients pour formuler des produits de protection solaire
Pour la formulation d’un produit cosmétique solaire, la sélection des filtres UV pour atteindre le niveau d’efficacité UV cible est essentielle, c’est-à-dire qu’il s’agit d’identifier les systèmes de protection solaire les plus efficaces.
Au-delà des filtres solaires, les autres composants de la formulation permettent de formuler un cosmétique efficace, agréable et stable. Les plus importants figurent parmi les groupes suivants:
- Les émollients permettant de réduire la sécheresse, capables de solubiliser les filtres organiques cristallisés et de disperser les filtres physiques.
- Les émulsifiants , qui sont capables d’émulsionner les filtres organiques et les émollients avec une phase aqueuse qui permettra d’atténuer la sensation de gras. Il existe plusieurs émulsifiants naturels qui conviennent aux produits de protection solair.
- Les modificateurs de rhéologie, pour obtenir les textures souhaitées et assurer la stabilité de la forme cosmétique.
- Les agents filmogènes, qui permettront de prolonger la résistance à l’eau et au frottement du produit solaire.
Les combinaisons de ces composants permettent de créer des technologies qui renforcent l’efficacité et améliorent les propriétés esthétiques, grâce auxquelles sont créées des générations de produits solaires améliorés.
Voulez-vous en savoir plus? Contactez-nous
