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Circadian rhythms in axillary skin surface pH

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Synopsis Sweat and skin surface pH are critical parameters in determining the performance of antiperspirants. The mechanism of action, the so-called ‘plug theory’ first proposed by Reller and Luedders, involves the expression of eccrine sweat onto the surface of the skin into which the solid antiperspirant salts, typically an aluminium chlorohydrate or zirconium aluminium glycine, dissolve. The resultant acidic ‘solution’ then diffuses with time into the sweat glands, where it hydrolyses in more alkaline sweat and forms an amorphous metal hydroxide agglomerate that physically plugs the ducts some 20–100 μm into the glands. It is therefore important to understand whether diurnal variations in skin surface pH exist in the axilla, as these may influence strongly the time of day at which antiperspirant should be applied in order to yield maximal protection.Clinical studies demonstrate a significant fall in axillary skin surface pH between the morning (pH = 5.87 ± 0.23) and the evening (pH = 5.49 ± 0.23). This diurnal variation in skin surface pH suggests that antiperspirant efficacy will be optimal when products are applied in the morning. In addition, the data suggest a circadian rhythm in axillary skin barrier function, indicating that chronopharmacology, the timing of administration of medication, could be used to optimize treatment of axillary hyperhidrotics using topical administration of anticholinergic drugs.

French
Résumé

Le pH de la peau et de la sueur est un paramètre clef affectant l'efficacité des antitranspirants. Le mécanisme d'action de ces derniers, appelé‘plug theory’ et proposé par Reller et Luedders, fait intervenir la sueur, sécrétion des glandes sudoripares eccrines. A la surface de la peau, les sels antitranspirants – généralement du chlorydrate d'aluminium ou du zirconium d'aluminium glycine – sont dissouts dans la sueur. La solution en résultant diffuse alors, en fonction du temps, dans les glandes sudoripares où elle est hydrolysée pour former un gel amorphe d'hydroxyde métallique qui bloque le conduit sudorifère à une profodeur de 20 à 100 μm. Il est par conséquent important de comprendre s'il existe des variations diurnes de pH cutané au niveau axillaire, celles-ci pouvant fortement influencer le moment de la journée au cours duquel un antitranspirant doit être appliqué pour assurer une protection maximale.

Des études cliniques contrôlées ont démontré une baisse significative du pH cutané, au niveau de l'aisselle, entre le matin (pH = 5,87 ± 0,23) et le soir (pH = 5,49 ± 0,23). Cette variation diurne suggère donc que l'efficacité des antitranspirants serait optimale lorsqu'appliqués le matin. De plus, ces données impliquent qu'il existe un rythme circadien dans la fonction barrière de la peau, indicant que la chronopharmacologie, science des rythmes d'administration des médicaments, pourrait être utilisée pour optimiser le traitement de l'hyperhidrose axillaire par application topique d'actifs anticholinergiques.
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Keywords: antiperspirant; eccrine sweat gland; sweat pH; underarm

Document Type: Research Article

Affiliations: Unilever Research, Port Sunlight Laboratory, Quarry Rd East, Bebington, Wirral, U.K.

Publication date: August 1, 2001

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