Modifizierte Methylenblau-Methode zur Prufung des

j. Soc.Gosmelic
Chemisls20, 719-728 (1969)
ModifizierteMethylenblau-Methode
zur
PriifungdesRauhigkeitsgrades
der Hornschicht
GONTER
PADBERG*
[7oregetraegen
am 18. April 1969in Baden-Baden
Synopsis--Modified methyleneblue techniquefor testingof the roughnessof stratum comeurn.
The changeof the roughnessof the skin on the back of the handswas evaluatedwith the aid of
the methyleneblue test (skin surfacecondition test) after 6-10 days' use of a ZUK-containing
emulsionor the emulsionbase.The extinction of the methyleneblue, retainedby the stratum corneum and thereaftereluted, is used as a measureof skin roughness.
It was determinedthat only 2 out of 15 subjectsshowedthe samedegreeof roughnessbefore
treatment was begun. In all other casesone hand was rougher than the other. In those groups
in which the rougher hand was treatedwith the ZUK-containing emulsionand the other one only
with the emulsionbase,it was shown that ZUK demonstrablyreducedskin roughness.After
treatment the degreeof roughnessof the ZUK-treated handswas significantlyreducedover that
of handstreatedwith the emulsionbase (p ( 0.001; t-Test).
From a comparisonof the average values obtained on individual subjectsit was furthermore
concludedthat the activity of ZUK was more pronouncedthe rougher the initial condition of
the skin surface.
In thosegroupsin which the smootherhandwastreatedwith ZUK, a positiveeffectcouldbe demontratedonly if the roughnessof this smootherhand exceededa specificminimum. In the case
of one subject,the skin surfaceconditionwas indenticalon both handsbefore treatment.In this
case,the roughnesswas alreadyso low before treatmentthat the skin conditioncould not be
improved.
In conclusion,it can be stated that the methylene blue method appearssuitableto measurethe
degreeof roughnessof the skin surfaceand that ZUK can reducethe roughnessof the skin surface more the rougher the conditionof the skin was before treatment.
Es diirfte allgemeinanerkanntsein,dab die Rauhigkeitder Haut durch
einenWassermangel
in der Hornschichtverursachtwird. Wie kommt esnun
* ChemischeFabrik Promonta GmbH., 2000 Hamburg, Hammer LandstraBe162-178.
719
720
JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS
dazu,dab die normalerweise
vorhandeneF•ihigkeitder Skleroproteine,
Wasserzu binden,verlorengehtund die Hornschichtaustrocknet?
Die Kenntnisder physiologisch-chemischen
Zusammenh•inge
desStratum
corneumwurdein den letztenJahrzehnten
starkerweitert.Nach Jacobi(1),
Staras(2), Schneideru. Schuleit(3), Grtinebergu. Szakall(4) und Blank (5)
ftihrt die Entfernungder wasser16slichen
Inhaltsstoffe,
die alshygroskopisch
und hydrophilangesehen
werden,zu einerVerminderungdesWasserhalteverm6gensdesKeratins.Durch h•iufiges
Waschenbestehtdie Gefahr,dabdie
herausge16sten
wasser16slichen
Inhaltsstoffe
nichtschnellõenugersetztwerden k6nnen. Die Hornschichtwird infolge Austrocknungunelastisch,rauh
und rissig.Auchniedrigerel. Luftfeuchtigkeitkanndazubeitragen,die Haut
rauh zu machen,da dasWasserbindeverm6gen
ebenfallseine Funktion der
rel. Luftfeuchtigkeitist.
Die Kenntnis
der aus der Hornschicht
heraus16sbaren Inhaltsstoffe
ist so-
mir ffir dasVerst•indnis
der Physiologieder Hautoberfl•iche
yon Bedeutung.
Sie tr•igt dazu bei, Substanzen
zu finden,die imstandesind,auf nattirliche
WeisedenMangelzustand
und dieDysfunktionderHornschichtzu beseitigen
und normale
Unter
Verh•iltnisse
zu sichem.
den wasser16slichen Inhaltsstott•n
des Stratum corneum haben wir
(Padberg(6)) eine Kohlenhydratfraktion
gefundenund dutch differenzierte
Analysedefiniert.Diese Fraktion zeichnetsichin vitro durch ausgepr•igte
wasserretinierende
Eigenschaften
aus. Auch nach dem Einwirken mir den
Skleroproteinen
wurde ein langanhaltender
wasserbindender
Effekt nachgewiesen*.Offensichtlichhandeltes sichbei dieserKohlenhydratfraktion
hinsichtlichder potentiellen
Wasserbindung
um ein Multiœunktionssystem.
Es war nun wtinschenswert,
diewasserbindende
Eigenschaft
einesprfiparativ hergestellten
Kohlenhydratgemisches,
dasin der chemischen
Zusammensetzungder Kohlenhydratfraktion
der Hornschicht
weitgehend
gleicht,nach
einerweiterenanderenMethodezu best•itigen.
Interessant
war, œestzustellen,
inwieweitdieserKohlenhydratkomplex
(nachœolgend
ZUK genannt)imstande ist, den Rauhigkeitsgrad
der Hornschichtnachhaltigzu verringern.
Als Methode
hot sich der Haut-Oberfl•ichen-Zustands-Test
yon Sommer
(7) an, der auf Untersuchungen
yon R. u. F. J•iger(8), v. Czetsch-Lindenwald (9) und Schneider,Tronnieru. Bussius(10) gesttitztist. Hiernachist die
Rauhigkeitein Systemoffener,,V-R•iumchen"
zwischen
aufgebogenen
Hornschtippchen,
die ihrerseitsauchwiederaufgerauhtsind.Hierauserkl•irtsich
eine st•irkere
Anschmutzbarkeit
* noch unver6ffentlicht.
und
Anf•irbbarkeit
der rauhen
Hautober-
MODIFIZIERTE
METHYLENBLAU-METHODE
721
fl•iche.Dieset Tatbestandwird zur Priifung der Oberfl•ichenstruktur
immer
wiederherangezogen.
Das Prinzip desHaut-Oberfi•ichen-Zustands-Tests
beruhtauf der Bestimmungder Haftf•ihigkeitvon Methylenblauauf der Hornschicht.Die Intensitit der Anf•irbungist ein MaB fiir die Rauhigkeitder Hautoberfi•iche.
Fiir die Haftf•ihigkeitdes Methylenblausan die Skleroproteinekommen
zwei Mechanismen
in Betracht:
1. Salzbildung
+
DasfarbigeKationMethylenblau
R--N (CHa)•.'-• S
+
vetbindersichmir denAnionender Skleroproteine.
2. Adsorption(van der Waalssche
Kr•ifte).
Die Farbstoffmolekiile
diffundieren
dutch die Poren und bilden ein Gleich-
gewichtzwischendemge16sten
undan die Skleroproteine
adsorbierten
Farbstoff.Bei gleichemKonzentrationsangebot
ist die Menge desfestgehaltenen
Farbstoffsabh2ngigvon der Menge der zug•inglichen
Skleroproteine
sowie
demTell der Skleroproteine,
dernochFarbstoffmolekiile
zu adsorbieren
vermag.
Bei einer rauhen Hornschicht ist die Oberfi•iche, wie schon erw•ihnt, er-
h6ht. Methylenblaufinderhier gr6BereAngriffsfi•ichen
als bei einerglatten
Haut und kann in gr6BeremMaBegebundenwetden.
Die Art der Bindungh•ingtab von demVerh•iltnisderpolaren(negativen)
und unpolarenGruppender Skleroproteine.
In Wirklichkeitdiirfteder ganzeMechanismus
jedochverwickelterablaufen, da nebenMethylenblauauchnochNatrium-laurylsulfat
verwendetwird.
Die Haut wird vor der Untersuchungmir 1% Natrium-laurylsulfat
vorgewaschen
und mir Wassetgut nachgespiilt,
um die kleinermolekularenSubstanzenausder Hornschichtzu entfernenund ihren EinfiuBauf dasErgebnis
auszuschalten.
Zur
besseren Verteilbarkeit
des Farbstoffes
auf der Horn-
schichtwird Natrium-laurylsulfatauch in der zur Anf•irbungverwendeten
Methylenblau16sung
verwendet.
METHODIK
Nach Sommer(7) wird die Reflexionder angef•irbten
Haut mir einemE1repho-GeEit
bei620nmgemessen.
Wichtigist,dabbeiderDurchfiihrung
des
VersucheskeineDurchblutungs•inderung
der zu messenden
Hautstelleeintritt, weil sonstdie MeBdatenverf•ilschtwetden.
Methylenblau
wird auchfiir die Gruppenbestimmung
anionischer
Tenside
herangezogen
(Degens,Evans,Kommerund Winsor(11); Longwellund
722
JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS
Menidce(12); StrShl (13)). Methylenblaubildet rnit anionischen
Tensiden
Komplexverbindungen,
die in Chloroformaufgenommen
und im Falle des
Methylenblau-laurylsulfat-Komplexes
ein Absorptionsmaximum
yon etwa
660nm besitzen(StrShlund Kurzak (14)). Wit fandendiesesAbsorptionsmaximumauchf/firw•iBrigeMethylenblau-laurylsulfat-Komplexe.
Die Methodeyon Sommerhabenwit in einigenVerfahrensstufen
in einer
f/firunszweckm•iBigen
und durchftihrbaren
Form abge•indert.
Insbesondere
habenwit nichtdieAnf/irbungderHaut gemessen,
sondernMethylenblau
mir
Na-laurylsulfat
ausder Haut herausgewaschen
und danndenw/iBrigenFarbstoff-Komplexgemessen.
Der Methylenblau-Test
wurdenachfolgenderMethodedurchgeftihrt:
Vorbehandlung
derH/inde.Die H/indewetdenvor demMethylenblau-Test
I Min. in einer1%igen Natrium-laurylsulfatlSsung
gewaschen
und mir Leitungswasser
nachgewaschen
undgetrocknet.Danach1/iuftderTestfolgendermaBen ab:
l. Hautfeld markieren:ZylindrischeKunststoffgef/iBe
(•5 2 cm, h 1,7 cm)
wurdenauf die Haut desHandrtickens
zwischenDaumenund Zeigefinger
gepreBt.
2. Anf/irben: eine Mischungvon 25% 0,3%iger w/iBrigerMethylenblau15sungund 75% 0,5 %iger Natrium-laurylsulfatlSsung
wurde verwendet.
10 3tldiesetMischungwurden30 Sek.mir einemGlasstabauf dermarkierten Hautoberfi/iche
verteilt.
AnschlieBend
wurde
30 Sek. in einem Kalt-
luftstromgetrocknet.
3. Vorwaschen:Die Kunststoffgef/iBe
wurdenmir 2 ml einer0,25%igenNatrium-laurylsulfatlSsung
beschickt,die geftilltenGef•Beauf dieangef/irbte
Haut gedrticktund 45 Sek. lang geschtittelt.AnschlieBendwurde etwa
5 Sek.unter fiieBendemLeitungswasser
nachgesptilt.
Trocknen im Kaltluftstrom.Bei diesetProzedurwird eineTeildesorptionvorgenommen.
4. Extraktion:Die angef/irbten
Hautstellen
wurden2realnacheinander
mir je
2 ml einer1%igen Natrium-laurylsulfatlSsung
je 60 Sek.langgeschtittelt.
5. MessenderExtinktion:Die vereinigten
FarblSsungen
wurdentiltdeftund
dieExtinktionenbei 660 nm im Zeiss-Spektralphotometer
PMQ II gemessen.
lf ersuchspersonen
undlf ersuchsanordnung
Bei 15 Versuchspersonen
wurde zun•ichstder HautzustanddesHandrtikkenszwischenDaumen und Zeigefingeran 3 aufeinanderfolgenden
Tagen
durchgeftihrt.
Da sichzeigte,dab der Rauhigkeitsgrad
der Handrtickenbei
deneinzelnen
Personen
z. T. sehrunterschiedlich
war, wurdeeineEinteilung
in Gruppenvorgenommen.
MODIFIZIERTE
METHYLENBLAU-METHODE
723
Gruppe1: die linke Hand ist rauherals die rechte,
Gruppe2: kein Unterschiedin der Rauhigkeitzwischender linken und
rechten Hand,
Gruppe3: die rechteHand ist rauherals die linke.
Innerhalbder einzelnenGruppenwurdebei einemTeil derProbandendie
linke Hand mit 5 % ZUK enthaltendenEmulsionenbehandelt,bei einemanderen Teil die rechte Hand. Die nicht ZUK-behandelten
H•inde wurden mit
den Emulsionsgrundlagen
eingerieben.Testdaueretwa 6-10 Tage. In dieser
Zeit solltenachM6glichkeittagstiberdie O/W- und nachtsdie W/O-Emulsioneinwirken.Vom 6.-10. Tag wurde bei jederVersuchsperson
wiederan
verschiedenen
Tagenan beidenH•indenje 3mal (in wenigenFiillenaustechnischenGrtindennur 2mal) der Methylenblautest
durchgeftihrt.
•RGEBNISSE
Nach Anfiirbender markiertenZonen desHandrtickensmit Methylenblau
undanschlieBendem
Waschenmit 0,25%iger Natrium-laurylsulfat16sung
waren fastimmer Intensitiitsunterschiede
in der Anfiirbungzwischender linken
und der rechtenHand zu sehen.Bis auf einigeGrenzfiillestimmtendie geschiitztenFarbunterschiede
mit den gemessenen
Extinktionen der herausgewaschenen
Farb16sungen
gr6Benordnungsm•iBig
tiberein.Da dieMessungder
Extinktionennaturgem•iB
genauerist, sollenhier nur dieseErgebnisseaufgeftihrt werden.
W•ihrend die geringer angef•irbtenHautzonen nach der Extraktion mit
1%iger Natrium-laurylsulfat16sung
entf•irbtwaren, zeigtenbesondersdie
st•irkerangef•irbtenZonen nachder Extraktionnocheinemehr oderweniger deutlicheRestf•irbung.
DieseRestf•irbung
war um so gr6Ber,je gr6Ber
die Extinktion der entsprechenden
herausgewaschenen
Farbstoff16sung
war. Da dasVolumen der Extraktions16sung
und die Extraktionszeitimmer gleichwaren,dtirftedieherausgewaschene
Farbstoffmenge
auchin diesenF•illeneineFunktion der Hornschichtoberfi•iche
sein,wie ein Vergleich
mir der Gleichungder Adsorptionsisothermen
zeigt.
In einemweiterenVersuchhabenwir die Restf•irbungen
derHautzonenmit
einer st•irkerenNatrium-laurylsulfat16sung
(5 •0), gr6BerenExtraktions-
volumenundl•ingererExtraktionszeit
(3 x je 2 ml undje 60 Sek.)entfernt.
Am Ergebnishat sichjedochpraktischnichtsge•indert.Aus diesemGrundebliebendieRestf•irbungen
in derweiteruntenfolgendenBeurteilungunberticksichtigt.
Gruppe1 (5 Versuchspersonen).
In dieserGruppewar dielinkeHand vor
der Behandlungrauherals die rechte.
724
JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS
vn
vn
vn
v n
vn
•n
•n
•n
vn
•n
II
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II
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II
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II
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VP 2
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II
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VP3
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6
VP 4
VP 5
Z
120
tO0
80
60
VP6
VP 7
Abbildung1
Mittelwerte der Extinktionen der ausgewaschenen
Methylenblau-Farb16sungen.
Es bedeuten:
VP 1-VP 3 (Versuchspersonen
1-3): Gruppe la, VP 4-VP 5 (Versuchspersonen
4-5): Gruppe lb,
VP 6-VP 7 (Versuchspersonen
6-7): Gruppe 2, v: Untersuchungdes Hautzustandesvor der Behandlung,n: UntersuchungdesHautzustandes
nachderBehandlung,1:linke Hand, r: rechteHand,
Z: AnwendQngZUK-haltiger Emulsionen,G: Anwendungder Emulsionsgrundlagen.
la) Die ZUK-haltigen Emulsionenwurden links, die Grundlagenrechts
angewendet.
Abb. 1 zeigtdie Mittelwerteder Extinktionender ausgewaschenenFarb16sungen
vor und nachder BehandlungbeiderH•inde.Hierausgeht
hervor, dab ZUK die Rauhigkeitder H•inde wesehrlichgemilderthat. Die
Extinktionsdifferenz
ß10a diesetGruppe war nach der Behandlung:links
-35 -4-12; rechts+7 •_10. Die Rauhigkeitsabnahme
dutchdie ZUK-Behandlung war gegentiberder Grundlagehochsignifikant
(p < 0,001,t-Test).
i b) ZUK wurde rechts,die Grundlagelinks angewendet.
Die Mittelwerteder Extinktionenderausgewaschenen
Zonen (VP 4, VP 5)
in Abb. 1 zeigennachAnwendungder ZUK-haltigen Emulsionendie niedrigstenWerte. Allerdingsist der Unterschiedder Werte vorund nachder
Behandlung
hiernichtsehrdeutlich,well dieZUK-Emulsionaufderglatteren
Hand aufgetragenwar.
Gruppe2 (2 Versuchspersonen).
In diesetGruppewar vor derBehandlung
kein sicberet Unterschied
zwischen der linken und rechten Hand festzustellen.
MODIFIZIERTE
METHYLENBLAU-METHODE
725
Eine Versuchsperson
bekamdie ZUK-Emulsion auf die linke, die andereauf
die rechte Hand.
Bei VP 6 war der HautzustandnachAnwendungvon ZUK deutlichbesser
alsnachAnwendungderGrundlage(.,Elbb.
1). Aber auchdieGrundlagehatte
im Methylenblau-Testeine gr6BereWirkung. Bei VP 7 trat keineVer•inderung nachder Behandlungauf (•4bb. 1). Die Mittelwerte der Extinktionen
waren vor und nachdem Versuchbeiderseitsziemlichgleich.Hierbei muB
festgestellt
werden,dab der Hautzustandvor der Behandlungschonso gut
(erkennbaran den nieddgenExtinktionen)war, dab er praktischnichtmehr
verbessert werden
konnte.
Gruppe3 (8 Versuchspersonen).
in Gruppe3 warendierechtenHinde vor
der Behandlungrauheralsdie linken.
3 a) Bei 5 VP wurdendierechtenHinde mir ZUK-Emulsion,dielinkenmit
der Grundlagebehandelt.
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•, n
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•, n
•, n
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I I
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•,
4,
160
140
VP 8
VP 9
VP 10
VP 11
VP 12
Mbbi/dung2
Mittelwerte der Extinktionender ausgewaschenen
Methylenblau-Farb16sungen.
Es bedeuten:
VP 8-VP 12 (Versuchspersonen
8-12): Gruppe 3a, welter s. Legendezu Mbb. 1.
BeiallenVersuchspersonen
zeigtedievorherrauhererechteHandnachBehandlungmit ZUK-Emulsioneineneindeutigbesseren
Hautzustandalsdie
linke reit der Grundlagebehandelte
Hand (.,Elbb.
2, VP 8-VP 12). Ganz besonderswurde es bei den Versuchspersonen
deutlich,die vor Versuchsbeginn einesehrrauheHaut besaBen
(VP, 8 VP 9). Die Extinktionsdifferenzen
ß108dieserGruppewarennachderBehandlung:
links-10 & 6; rechts-52 & 7
Die Rauhigkeitsabnahme
der durchZUK-behandeltenH•indewar gegeniiber
den mir der Grundlagebehandelten
Hiindenhochsignifikant(p < 0,001, tTest).
726
JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS
Vt•
V/•
VF•
VF•
Vt•
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rr
((
rr
((
O,200
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G
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G
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160
140
120
,oo
½o
VP 13
VP 14
VP 15
Abbildung$
Mittelwerte
derExtinktionen
derausgewaschenen
Methylenblau-Farb16sungen.
Esbedeuten:
VP 13-VP15 (Versuchspersonen
13-15):Gruppe3b,welters. Legende
zu Abb.1.
3b) Die ZUK-Emulsion
wurdeaufderglatteren
linkenHandangewendet.
BeiVP 13undVP 14warkeineVerbesserung
derlinkenZUK-behandeltenHandfestzustellen
(Mbb.3). Hierbeiistzubemerken,
dabdielinkenHiin-
deschon
vorVersuchsbeginn
relativglattwaren.BeiVP 15konnte
hingegen
ein deutlicher
ZUK-Effektnachgewiesen
wetden.Die Rauhigkeit
derlinken
HandwarvorVersuchsbeginn
beiVP 15vielausgeprigter
alsbeiVP 13und
VP 14.
O,1•0
vn
vn
vn
v n
v n
v n
vn
vn
II
rr
II
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I I
rr
I I
rr
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G
G
Z
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•
•
•
•
•
•
•
140
120
6O
Gruppelq
Gruppe3q
Gruppe3b'
Gruppelb
Abbildung4
Gruppen-Mittelwerte
der Extinktionen
derausgewaschenen
Methylenblau-Farb16sungen,
weiter s. Legendezu _•Ibb.1.
MODIFIZIERTE
METHYLENBLAU-METHODE
727
.Abb.4 zeigt die Gruppen-Mittelwerte
der Extinktionder ausgewaschenen
Methylenblau16sungen.
Unter Beriicksichtigung
allerWerte (ca.160)war die Rauhigkeitsabnahme
der mir ZUK behandelten
H•indegegeniiberden mir der Grundlagebehandeltenimmer nochhochsignifikant
(p < 0,001, t-Test).
ZUSAMMENFASSUNG
Die Beeinflussung
der Rauhigkeitder Handriickenhautwurde nach 6-10t•igigerAnwendungvon ZUK-haltigenEmulsionenund Emulsionsgrundlagen im Methylenblau-Test
(Hautoberfi•ichen-Zustands-Test)
nacheinervon
uns modifizierten
Methode
untersucht. Die Extinktion
des von der Horn-
schichtfestgehaltenen
und dann eluiertenMethylenblauswird als Ma13der
Rauhigkeitder Haut benutzt.
Es wurdefestgestellt,
dabnut bei 2 Versuchspersonen
von 15 vor der BehandlungbeideH•indeeinenetwa gleichenRauhigkeitsgrad
aufwiesen.Bei
allenanderenwar eineHandrauheralsdieandere.In denGruppen,in denen
die rauherenH•indemir ZUK-haltigenEmulsionen,die anderenH•indemir
Emulsionsgrundlagen
behandeltwordenwaren,zeigtesich,dab ZUK sehr
deutlichdie Rauhigkeitverminderte.
Nach der Behandlung
war der Rauhigkeitsgraddermir ZUK behandelten
H•indegegeniiberdenmir denEmulsiongrundlagen
behandelten
H•indenhochsignifikant
(p < 0,001,t-Test)vermindeft.
AuseinemVergleichderMittelwerteeinzelner
Versuchspersonen
kanndariiber hinausder Schlu13
gezogenwerden,dab dieWirksamkeitvon ZUK um
so ausgepr•igter
ist, je rauherder Ausgangszustand
der Hautoberfi•iche
vor
der Behandlungwar.
In denGruppen,in denendie,,glattereHand" mir ZUK behandeltworden
war, konntenut dannein positiverEffektnachgewiesen
werden,wenn diese
,,glattereHand" der Einzelperson
einenbestimmtenRauhigkeitsgrad
iiberschritt.
Bei einer Versuchsperson
war der Hautoberfi•ichenzustand
beider H•inde
vor und nachder Behandlung
v611iggleich.Hier war der Rauhigkeitsgrad
schonvor der Behandlungso gering,dab der Hautzustandpraktischnicht
mehr verbessert werden konnte.
Abschlie13end
kanngesagt
werden,dabdieMethylenblau-Methode
geeignet
erscheint,den Rauhigkeitsgrad
der Hautoberfi•iche
zu messenund dab ZUK
imstandeist,denRauhigkeitsgrad
derHautoberfi•iche
um somehr zu vermindern,je rauherder Ausgangszustand
der Haut vor der Anwendungwar.
(Eingegan.
gen:14. Mai 1969)
728
JOURNAL
OF THE SOCIETY
OF COSMETIC
CHEMISTS
LITERATUR
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