pH da: Khái niệm, các yếu tố ảnh hưởng và ứng dụng

Tác giả Bác sĩ Hoàng Văn Tâm

Bài viết pH da: Khái niệm, các yếu tố ảnh hưởng và ứng dụng được trích trong chương 1 sách Chăm sóc da trọn đời, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.

CÁC ĐIỂM CHỐT

– pH thể hiện tính acid hay kiềm của một dung dịch. Bình thường da có pH acid từ 4.1-5.8 tuỳ vào vị trí trên cơ thể, độ tuổi: trẻ sơ sinh và người già, vùng nếp gấp pH cao hơn bình thường.

– pH da giữ được độ ổn định cao nhờ có hệ đệm tốt. Khi pH thay đổi về xu hướng kiềm tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn, nấm phát triển.

– pH da thay đổi liên quan tới nhiều bệnh lý như viêm da cơ địa, trứng cá, nấm candida, lão hóa da. Để đưa pH về sinh lý trong các trường hợp này thì những sản phẩm chăm sóc da nên có pH khoảng 4.

– Trong chăm sóc da sản phẩm có pH thấp sẽ dùng trước: theo thứ tự vitamin C, BHA, AHA…

1. KHÁI NIỆM pH

Độ pH phản ánh nồng độ mol của các ion hydro trong dung dịch. Nó là thước đo tỉ lệ acid – kiềm với thang đo logarit từ 0 (acid mạnh nhất) đến 14 (kiềm nhất) với 7 là trung tính. Như vậy độ pH phản ánh tính chất kiềm hay acid của một môi trường.

Hình ảnh dưới đây thể hiện pH của một số hóa chất, hoa quả hay đồ uống. Với pH trung tính là 7, pH acid cao là 1, trong khi pH 14 thể hiện tính kiềm cao nhất.

2. pH SINH LÝ CỦA DA

Ở làn da bình thường, pH trung bình của toàn bộ cơ thể có tính hơi acid dao động trong khoảng từ 4,1 đến 5,8. Độ pH có sự khác biệt nhẹ giữa mặt, thân mình và tay chân. Riêng ở vùng mặt cũng có sự khác nhau tương đối giữa các vùng, cụ thể là: cằm: 5,6; trán: 4,4; mi mắt trên: 4,6. Các vùng nếp kẽ như nách, bẹn, kẽ chân, hậu môn có độ pH cao nhất từ 6,1-7,4.

Độ pH hơi acid của da có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ da khỏi các vi khuẩn trên bề mặt, cũng như ảnh hưởng đến hoạt động của các enzyme tham gia tổng hợp các thành phần của hàng rào bảo vệ da.

3. CƠ CHẾ DUY TRÌ pH ACID CỦA DA

Việc duy trì độ pH sinh lý nói chung đạt được nhờ sự cân bằng trong quá trình chuyển hóa và trao đổi chất của tế bào da, trong đó liên quan trực tiếp đến sự hình thành và tiêu thụ proton. Cơ chế rõ ràng của quá trình này chưa được chứng minh chính xác nhưng có một số con đường liên quan bao gồm:

• Con đường filaggrin – histidine – urocanic acid: con đường thủy phân của filaggrin cuối cùng sẽ tạo ra urocanic acid, acid này có lẽ có vai trò trong việc duy trì pH acid của da. Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng vai trò duy trì tính acid ở da của urocanic không cao bởi vì: các thí nghiệm trên chuột bị biến đổi gen thiếu histadinase hoặc thiếu filaggrin thì pH da tăng lên không đáng kể. Hơn nữa, ở nhóm bệnh nhân viêm da cơ địa có + không có đột biến gen filaggrin thì sự khác biệt về pH da không có ý nghĩa. Trong vảy cá bệnh nhân thiếu hụt filaggrin trầm trọng thì pH da tăng lên.
• Hoạt động của các bơm proton trên màng của các melanosome được xem là có vai trò quan trọng trong duy trì pH ở phần dưới của da.
• Quá trình thủy phân phospholipid hoặc ceramide tạo ra các acid béo tự do cũng là cơ chế góp phần duy trì tính acid của da.

4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN pH DA

5 yếu tố nội sinh bao gồm: tuổi, yếu tố gen, tình trạng bã nhờn, độ ẩm của da và tình trạng tiết mồ hôi. Các yếu tố ngoại sinh bao gồm: chất tẩy rửa (trong đó có sữa rửa mặt làm tăng pH của da, một trong những điểm thú vị là ngay cả khi chúng ta rửa mặt bằng nước thường pH da cũng tăng lên khoảng 1 đơn vị), mỹ phẩm, các sản phẩm chăm sóc da, tình trạng băng bịt da và các thuốc bôi trên da.

4.1. Độ tuổi

Ngay sau khi sinh pH da của trẻ sinh đủ tháng trung bình là 6 cao hơn so với người trưởng thành và trẻ lớn. pH giảm nhanh trong vài ngày sau khi sinh sau đó giảm từ từ và trở về bình thường trong vòng 1 tháng về sau. Càng lớn tuổi, thì độ pH của da càng tăng:

• Trong 3 ngày đầu sau sinh độ pH của da khác biệt không nhiều giữa các vị trí khác nhau trên cơ thể. Khi lớn bắt đầu có sự phân hóa dần về độ pH da ở các vùng khác Trong tháng đầu tiên pH da cao hơn ở vùng mặt gấp cẳng tay. Ở thời điểm trẻ được 3 tháng tuổi, pH da cao hơn ở má, mông, mặt duỗi cẳng tay (chính điều này có thể giải thích tại sao viêm da cơ địa ở trẻ bú mẹ hay gặp ở má, mặt duỗi cẳng tay). pH ở các vùng này cao hơn là do vùng mông bị bít tắc và vùng má tiếp xúc nhiều, trực tiếp với môi trường.
• Ở người trưởng thành pH da thường cao hơn ở các vùng nếp kẽ như nách, bẹn, kẽ chân. Chính sự tăng pH da ở các vùng này tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn, nấm phát triển và đây cũng là nơi biểu hiện của bệnh viêm da cơ địa.
• Ở người già pH da tăng trở lại giống thời sơ sinh, đồng thời khả năng đệm của da giảm đi. Điều này được giải thích là do sự thiếu hụt ceramide sẽ làm tăng hoạt tính của một vài enzymes có tính chất kiềm.

4.2. Sắc tố da

Người ta quan sát thấy người da tối màu (phân loại Fitzpatrick IV, V) thì có độ pH thấp hơn so với người da sáng màu (pH 6 ± 0.03 so với 5.0 ± 0.04).

Đồng thời, các nhà khoa học thấy hàng rào bảo vệ da ở người da tối màu toàn vẹn và bền vững hơn.

4.3. Vị trí trên cơ thể

Khi cơ thể trưởng thành vùng nếp kẽ và nếp gấp như nách, bẹn, dưới vú… pH có xu hướng cao hơn so với vùng da thường. Chính điều này tạo điều kiện cho vi khuẩn, nấm phát triển.

Ở vùng nách pH cao tạo điều kiện cho vi khuẩn như propionibacteria và staphylococci phát triển tạo thành mùi khó chịu. Các sản phẩm khử mùi chứa acid citric (là acid tạo pH acid và độ đệm tốt sẽ trình bày ở dưới) có tác dụng làm giảm mùi. Tương tự, vùng nếp kẽ có xu hướng bị nhiễm nấm candida nhiều hơn.

5. pH DA VÀ HỆ ĐỆM

Hệ đệm là một hệ giữ cân bằng pH của da ít thay đổi khi ta thêm bazơ hoặc acid vào: ví dụ khi ta dùng sữa rửa mặt có tính chất bazơ, do khả năng đệm của da rất tốt nên một thời gian ngắn pH da lại chuyển về tính acid. Hệ đệm gồm acid yếu hoặc trung bình trong muối của nó.

Trong các sản phẩm chăm sóc da, chúng ta không chỉ quan tâm tới pH của thuốc bôi đó mà còn phải chú ý đến hệ đệm của chúng có tốt hay không. Thông thường hệ đệm tốt khi pH = pKa. Một câu hỏi mọi người hay đặt ra là: nếu bôi 2 sản phẩm có pH khác biệt nhau trong cùng một thời gian có sợ mất tác dụng của nhau không? Câu trả lời là rất ít bởi vì mỗi sản phẩm đều xây dựng cho mình một hệ đệm tốt để duy trì ổn định được pH khi bôi thuốc trên da.

6. LIÊN QUAN CỦA pH DA VÀ HÀNG RÀO BẢO VỆ DA

Hàng rào bảo vệ da gồm ceramide, acid béo tự do và cholesterol. Sự tổng hợp các chất này phụ thuộc vào các enzymes mà các enzymes này lại hoạt động tốt ở pH acid. β-glucocerebrosidase, acidic sphingomyelinase là 2 enzymes liên quan tới sự tổng hợp ceramide hoạt động tốt ở pH 6 và 4.5.

Gần đây, Hatano dùng thuốc bôi PHA để giữ pH acid của da giúp ngăn ngừa hình thành viêm da cơ địa ở chuột. Đây cũng là một trong những hướng mới trong việc phát triển dòng thuốc bôi chứa PHA để điều trị, dự phòng bệnh viêm da cơ địa, trứng cá.

7. pH VÀ HỆ KHUẨN CHÍ TRÊN DA

Hệ vi khuẩn sống cộng sinh và lành tính trên da có độ pH acid: tụ cầu da Staphylococcus epidermidis bị ức chế ở pH 8.5. Trong khi đó các vi khuẩn gây bệnh như aureus sinh trưởng tốt ở môi trường pH trung tính, C. acnes bị ức chế ở pH < 5.5.

Trong mồ hôi có một chất diệt khuẩn đó là dermcidin, chất này có khả năng diệt > 90% aureus ở độ pH 5.5, trong khi đó nếu ở độ pH 6.5 chất này chỉ có thể ức chế > 60%.

Nitrate được tiết ra bởi tuyến mồ hôi sau đó được chuyển thành nitrite bởi vi khuẩn, sau đó nitrite chuyển thành nitrogen hoạt tính có tính chất kháng khuẩn (điều này chỉ xảy ra trong môi trường acid).

8. pH VÀ MỘT SỐ BỆNH LÝ Ở DA

8.1. Viêm da cơ địa

Trong tổn thương của bệnh viêm da cơ địa pH cao hơn so với vùng da thường. Chúng ta thấy rằng viêm da cơ địa biểu hiện khác nhau ở trẻ bú mẹ và trẻ lớn: trẻ bú mẹ pH ở vùng má, mặt duỗi cẳng tay cao hơn nên bệnh xuất hiện ở vùng này; trong khi trẻ lớn hay gặp ở vùng nếp gấp do khi lớn vùng nếp gấp có pH da cao hơn. Vậy tại sao lại có sự khác biệt đó, có vài giả thuyết sau:

• Đầu tiên là sự thiếu hụt các thành phần tạo tính acid nhẹ của da như amino acid tự do, urocanic .. Chúng ta biết trong viêm da cơ địa có sự thiếu hụt filaggrin là chất tạo ra amino acid tự do và urocanic acid.
• Thứ hai là tuyến mồ hôi tiết ra acid lactic cũng bị giảm trong bệnh viêm da cơ địa.
• Cuối cùng là sự lỗi trong việc tiết lamellar bodies (vì thể này là nguồn tạo proton cho da).

Các điều trên khiến cho pH của da bệnh nhân viêm da cơ địa cao hơn nhiều so với da bình thường, tạo điều kiện cho aureus tăng cao và gây bệnh. Một vài nghiên cứu trên chuột khi dùng cream có tính acid pH 2.8 so với pH 7.4 thấy rằng kem có tính kiềm (7.4) làm tăng tỉ lệ bị viêm da cơ địa và hen phế quản ở chuột, trong khi tỉ lệ này giảm ở chuột bôi bằng kem có tính acid (pH 2.8).

Hiện tại có một số dòng thuốc dưỡng ẩm có tính acid (đặc biệt ở pH xung quanh 4) giúp cân bằng lại pH da của bệnh nhân, cũng có các thuốc bôi chứa thành phần vi khuẩn có lợi hoặc virus để làm giảm hoạt động của aureus ở trên da.

8.2. Bệnh vảy cá

Bệnh vảy cá có pH da cao hơn, trong các thử nghiệm dùng acid lactic bôi để điều trị bệnh này đã chứng minh được hiệu quả.

8.3. Viêm kẽ do nấm candida

Candida albicans là một loại nấm lưỡng hình, ở môi trường acid thường nấm có xu hướng ở dạng chồi, trong khi ở pH cao hơn nó tồn tại ở dạng sợi (là dạng gây bệnh). Ở vùng kẽ và nếp gấp pH có xu hướng cao hơn nên dễ bị viêm kẽ do nấm candida.

Kem chứa nitrite ở môi trường pH acid có vai trò trong điều trị nấm candida. Một số dưỡng ẩm ở môi trường pH acid cũng giúp hạn chế bị nấm kẽ.

8.4. Vai trò của pH trong lành vết thương, lão hóa da, da ở trẻ sơ sinh

Khi giữ pH da ở dạng acid sẽ làm giảm nhiễm nấm, vi khuẩn, giúp lành tổn thương tốt hơn. Vì vậy, thuốc bôi cần có pH acid và hệ đệm tốt để giữ pH ổn định trong nhiều giờ.

Thông thường pH sinh lý ở 5.5, các sản phẩm có xu hướng tạo pH ở ngưỡng 5.5. Nhưng trong các trường hợp da trẻ em, người già hay một số bệnh như viêm da cơ địa, pH da có xu hướng tăng lên, vì vậy cần thuốc bôi có pH acid hơn (khoảng 4) để chống lại sự tăng pH của các tình trạng da nói trên. Một trong những thuốc có khả năng tạo pH ở ngưỡng 4 và có pKa 8 (gần với pH 4 nên có khả năng đệm tốt) đó là glycolic acid, chất này đóng vai trò quan trọng trong điều trị lão hóa da.

Acid lactic cũng là 1 acid thuộc nhóm AHA như glycolic acid cũng được áp dụng để tạo môi trường pH acid cho da. Trong một thử nghiệm dùng 4% acid lactic (pH khoảng 4) bôi ngày 2 lần làm giảm sự mất nước qua da và giảm nhạy cảm của da với SLS. Ngoài ra, acetic acid, alginic acid, acid citric và HA cũng có khả năng đệm tốt vì pKa ở ngưỡng gần 4.

Trẻ em trong 6 tháng đầu tiên da có pH cao hơn, vì vậy việc sử dụng thuốc bôi có pH khoảng 4 và có độ đệm cao có thể giúp giảm triệu chứng, dự phòng bệnh viêm da cơ địa.

8.5. Vai trò của pH trong trứng cá

acnes sống tốt ở môi trường pH 6-6.5. Một vài nghiên cứu chỉ ra rằng, nhóm dùng rửa mặt có tính chất kiềm thì số lượng mụn viêm cao hơn nhóm dùng rửa mặt có tính chất acid sau 4 tuần sử dụng.

Trong nghiên cứu gần nhất của tác giả Valle-González khi sử dụng nồng độ thấp glycolic acid 1, 0.2, 0.4% có thể kìm hãm C. acnes ở pH 3.0, 3.5, 4.0. Điều này đặt ra một hướng rất mới trong các sản phẩm bôi trứng cá: dùng nồng độ thấp GA trong pH thích hợp để điều trị bệnh trứng cá mà ít tác dụng phụ.

Chọn sữa rửa mặt: trước đây rửa mặt hay sử dụng xà phòng có pH kiềm, điều này làm da bị kích ứng nhiều hơn. Ngày nay, các nhà khoa học đã tạo ra các loại sữa rửa mặt có pH acid phù hợp hơn với pH của da. Theo tác giả Blaak pH của sữa rửa mặt phù hợp dao động từ 4-5 làm giảm kích ứng, giảm khô da sau rửa mặt.

8.6. pH của các sản phẩm chăm sóc da

Các sản phẩm chăm sóc da có độ pH như thế nào, thứ tự dùng các chế phẩm này ra sao? Qua bảng ở dưới chúng ta thấy AHA, BHA tạo pH lý tưởng 3-4 (sản phẩm của Paula’s Choice).

Khi bôi các sản phẩm chăm sóc da gần nhau, chúng ta sợ chúng sẽ bị mất tác dụng của nhau: ví dụ bôi vitamin C có pH khoảng 3 quá gần dưỡng ẩm có tính chất trung tính sẽ làm mất tác dụng của nhau không? Như đã trình bày ở trên, mỗi thuốc bôi đều có thể tạo một hệ đệm tốt để giữ được pH ổn định nên khi bôi các chế phẩm này gần nhau ít gây ra sự thay đổi lớn về pH

Để an toàn chúng ta nên bôi các sản phẩm cách nhau khoảng vài phút để thuốc bôi trước thấm vào da, sau đó dùng tiếp các thuốc bôi tiếp theo.

Một số quan điểm cho rằng chúng ta nên bôi sản phẩm chăm sóc da có pH thấp trước, sau đó bôi các chế phẩm có pH cao lên trên? Thực tế hiện nay vẫn chưa có những bằng chứng khoa học về vấn đề này. Nếu áp dụng quy tắc trên trong trường hợp cần bôi vitamin C, BHA, AHA trong cùng một buổi thì thứ tự bôi sẽ như thế nào? Bảng ở trên cho thấy pH của serum vitamin C dưới dạng LAA là thấp nhất nên bôi trước, sau đó bôi tiếp BHA rồi đến AHA (thường AHA có pH cao hơn BHA).

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Ali S, Yosipovitch Skin pH: From Basic SciencE to Basic Skin Care. Acta Derm Venerol. 2013;93(3):261-267. doi:10.2340/00015555-1531.

2. Proksch, E. (2018). Buffering Capacity. Current Problems in Dermatology, 11-18. doi:10.1159/000489513.

3. Lee, H.-J., Lee, N. R., Kim, B.-K., Jung, M., Kim, D. H., Moniaga, C. S.,… Choi, E. H. (2016). Acidification of stratum corneum prevents the progression from atopic dermatitis to respiratory allergy. Experimental Dermatology, 26(1), 66–72. doi:10.1111/exd.13144

4. Valle-González ER, Jackman JA, Yoon BK, Mokrzecka N, Cho N-J. pH-Dependent Antibacterial Activity of Glycolic Acid: Implications for Anti-Acne Formulations. Sci Rep. 2020;10(1):7491. doi:10.1038/s41598-020-64545-9.

5. Blaak, J., & Staib, P. (2018). The Relation of pH and Skin Cleansing. Current Problems in Dermatology, 132–142. doi:10.1159/000489527.