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by 한의사 이훈희 Oct 04. 2019

약산성 피부 너무 중요해요

소중한 약산성피부 왜 중요한지 알아봐요

pH의 유지는 매우 중요한데요. 인체는 다양한 조직에서 다양한 pH의 범위를 늘 일정하게 유지하려 합니다.

아무래도 제일 엄격하게 유지되어야 하는 것은 혈액계일텐데요. 그래서 완충계니, 호흡이나 신장을 통한 보상작용이 잘 발달해있는 것이겠죠. 비단 혈액계가 아니더라도 위내, 질내 등등 다양한 조직에서도 일정 pH 범위를 유지하는게 생리적 공능이 정상적으로 작동하는데 도움을 주는데요.

피부라도 예외는 아닙니다. 피부의 가장 상층부인 각질층에서는 4.1~5.8 정도의 pH를 유지하고 있는데 5 미만 정도라고 생각하시면 됩니다. 얼굴, 체간, 사지부위는 비교적 범위가 좁게 유지가 되는데요. 이중 pH 값이 제일 높은 부위는 턱(5.6), 가장 낮은 부위는 이마(4.4), 상안검(4.6)이라 합니다.

한편 액와부, 서혜부, 지간부, 항문 등은 6.1~7.4 정도의 범위를 유지하고 있는데요. 상대적으로 높은 pH는 다른 미생물군을 성장시키고 이런 영향때문인지 감염이나 습진 반응 등에 의해 취약한 구조를 갖고 있습니다.

까무잡잡한 피부는 그렇지 않은 피부에 비해 더 약산성 피부를 갖고 있습니다. (4.6 vs 5.0) 그래서인지 몰라도 피부가 더 어두울수록 SC(각질층, stratum corneum을 편의상 SC라 부르겠습니다.) 구조와 장벽 기능이 더 좋다고 알려져 있는데요. 이는 상피의 지질 구성과 라멜라소체 밀도가 높은 것으로 뒷받침됩니다.

SC의 pH는 신생아때는 좀더 높습니다(~6.0) 그러다가 4주 정도가 지나면 산성화가 충분히 이루어져서 생리적인 pH에 이르게 됩니다. 이때부터는 50살까지는 일정하게 유지가 되는데요. 폐경이 되면 pH가 4.7 정도에서 5.0 정도로 오르게 되고 알칼리 자극에 방어하는 피부 자체의 완충능력도 점점 더 감소하게 됩니다.

그림출처: Proksch, Ehrhardt. "pH in nature, humans and skin." The Journal of dermatology 45.9 (2018): 1044-1052.

위와 같이 SC의 pH는 다양한 성분과 장치에 의해 유지가 됩니다. 왜 SC로 한정하냐면 표피층이라 하더라도 pH gradient가 biphasic한 구조를 보이기 때문입니다.

과립층 정도로 내려가게 되면 pH는 6.5 정도, 더 깊숙이 내려가면 7.4 정도에 이르면서 중성에 가까워집니다. 마찬가지로 외부 공기와 접하고 있는 표피각질층 최상부 역시 중성에 가깝습니다.

그래서 이렇게 중간에 껴져서 약산성 피부를 유지하고 있는 이 SC 층을 acid mantle이라 부르기도 한다네요.

SC층이 유지하고 있는 pH와 brick&mortar 형태로 각질과 지질 등이 섞여서 장벽을 형성하는 구조 자체가 중요하게 생각되기 때문에 SC층은 더이상 죽어 있는 껍데기가 아닌 셈입니다.

skin acidification에 영향을 미치는 요소를 몇 가지 살펴보겠습니다.

우선 filaggrin–histidine–urocanic acid pathway가 있습니다. 이때 최종산물이 우로카닉산(trans-UCA)인데요. 우로카닉산은 natural sunscreen이라 하여 많이 관심받았던 성분입니다. 그런데 빛을 받으면 이성질체화 현상에 의해서 일정부분 cis-UCA가 만들어지는데 이게 여러 안좋은 작용을 합니다. 그래서 식약처에서는 배합금지성분으로 지정해놓고 있습니다.

그림출처: Gibbs, Neil K., and Mary Norval. "Urocanic acid in the skin: a mixed blessing?." Journal of Investigative Dermatology 131.1 (2011): 14-17.

두번째는 원래는 리소좀이었고, 프로톤 펌프에 의해 4.5~5.0의 pH를 유지하고 있던 라멜라바디가 품고 있던 인지질, 세라마이드 등에서 기원한 것입니다. 각질세포의 각질화가 진행되면서 라멜라바디가 외분비 작용 등으로 뿅 하고 빠져나온 것이죠.

그리고 Na/H exchanger가 있습니다.(NHE1)

이렇게 중요한 약산성의 pH는 이러한 센서들에 의해 optimal level이 유지됩니다.

그림출처: Proksch, Ehrhardt. "pH in nature, humans and skin." The Journal of dermatology 45.9 (2018): 1044-1052.

산성을 유지시키는 힘이 있다면 알칼리에 저항하는 버퍼 역시 존재해야 할텐데요. 외력이 세도 내력이 세면 버티는거죠. 피부 내력을 어떻게 컨디셔닝할 지가 바로 화두겠지만요.

SC의 pH를 직접적으로 서포팅하진 않지만 높아질 수 있는 자극에 의해 버티는 힘이 되기 때문에 매우 중요하다고 볼 수 있습니다.

분화된 각질세포에서 대부분 비롯되는데 유기산, 지방산, 우로카닉산, 젖산, 카보닉산, OH-, COO- 같은 음이온 그리고 R-NH2 같은 아민, 아미노산, 펩티드, 케라틴 등에 의해서 버퍼가 됩니다.

SC의 buffer capacity는 생각보다 꽤 훌륭한 편인데요. 알칼리 비누로 세정을 하여도 오직 극히 일부만(정말 많이 씼는 사람만) 피부질환으로 이환됩니다. 반대로 아기나 노인, 피부질환 등에서 세정제나 자극물질에 의해 더 예민해질 수 밖에 없는 것이 바로 이러한 버퍼능력이 떨어지기 때문이기도 합니다.

pH를 높이게 만드는 것은 일상 생활에서도 많은데요.

비누, 세정제 등도 약산성 피부를 저해하는 요인이 되지만 화장품이나 치료용 목적의 국소 연고제제 등도 마찬가지입니다.

중성의 물로 세안하는 것 역시 다시 약산성으로 회복하는데 시간이 걸리기 때문에 잦은 손 씻기도 손등 쪽의 pH를 올리게 됩니다. 알칼리성 비누를 사용하게 되면 더 두드러지게 되겠죠.

꽉 끼는 장갑을 끼고 작업을 하는 환경 역시 hyperhydration을 유발하기 때문에 pH를 올리는 자극이 됩니다.

그렇다면 약산성을 유지하는게 어떤 도움을 주는 것인가요.

1. 항미생물 공능입니다.

pH가 직접적으로 미생물 증식을 억제하는 선택압력이 되기도 하고, 항미생물펩타이드 생산을 조절함으로써 미생물 증식을 억제할 수 있습니다.

그림출처: Wohlrab, Johannes, Alexandra Gebert, and Reinhard HH Neubert. "Lipids in the Skin and pH." pH of the Skin: Issues and Challenges. Vol. 54. Karger Publishers, 2018. 64-70.

2. 피부장벽 유지입니다.

적절한 각질분화와 일정한 세포간 지질은 피부장벽에 중요한 구성요소입니다. 특히 지방산은 이온화된 폼과 그렇지 않은 폼이 pH에 따라서 다른데 SC의 최내층에는 pH가 7정도로 이루어져 있어 90% 정도가 이온화되고 이는 head-group 반발을 일으키게 됩니다. 그러나 위로 올라갈수록 pH가 낮아지고 이온화된 폼이 안정화되면서 반발은 최소화되기 때문에 지질이 안정적으로 층을 구성할 수 있게 되는데요.

만약 아토피에서 pH가 올라가는 일이 생기면 이러한 head-group repulsion을 증가시키고 표피의 지질층을 붕괴시켜 피부장벽을 손상시키게 됩니다.

또한 세라마이드를 만드는 효소가 최적으로 작용하는 것이 바로 낮은 pH일때이기 때문에 이 역시도 중요한 부분이라고 볼 수가 있죠.

3. 표피분화와 각질탈락에도 영향을 줍니다.

그림출처: Proksch, Ehrhardt. "pH in nature, humans and skin." The Journal of dermatology 45.9 (2018): 1044-1052.

serine protease chymotryptic enzyme (kallikrein 7)이라는 것은 케라틴화된 각질세포 사이사이의 corneodesmosome을 끊어주고 각질탈락을 유발하는 효소인데 이것이 pH에 영향을 받거든요.

피부의 pH가 높아지면 kallikrein 5가 유발되고 이것이 PAR-2를 활성화시키는데 결과적으로 thymic stromal lymphopoietin secretion, cutaneous T-helper 2 response 그리고 최종적으로 eczematous reaction을 일으킨다고 하네요.

약산성으로의 회복이 kallikrein 5의 활성도를 낮춰주어 증상을 개선시킬 수 있습니다.

4. 그리고 염증예방입니다.

대부분의 염증성 피부질환에서는 피부의 pH가 대부분 높아져 있는데요. 이것이 원인인지, 결과로 나타난 것인지는 따져봐야할 일이지만 가려움과도 밀접한 연관이 있습니다.