JCMS


Basic/Clinical Science
Changes in the Skin's Capacitance after
Damage to the Stratum Corneum in Humans


Jerel Palenske and Vera B. Morhenn

Abstract

Background: Wound healing is a complex process to study, especially in humans, because the endpoint(s) of wound-induction and healing are subjective and, therefore, difficult to quantitate. Experiments were performed to establish quantifiable endpoints during the wound-induction process in 15 humans (11 women, 4 men).

Objective: Measurement of the skin's capacitance was used as a marker for the three stages of wound healing: 1) establishment of a wound, 2) the healing process, and 3) complete re-epithelialization. Methods: Superficial wounds in the epidermis were generated by tape stripping the skin on the arm of 15 healthy volunteers. The skin's capacitance was measured before tape stripping, at various time points during the induction of the wound, immediately after glistening of the
epidermis was achieved, and when the wound had healed according to clinical assessment.

Results: The values of the skin's capacitance at the point of removal of the stratum corneum varied from one individual to the next. Furthermore, the number of adhesive cellophane-tape strips needed to remove the stratum corneum and achieve glistening, due to accumulation of moisture, differed greatly from one volunteer to the next. These experiments suggest that the number of tape strips needed to remove the stratum corneum varies with age, sex, and possibly ethnicity of the subject. By contrast, during the wound healing process when a scab could be visualized, the skin's capacitance measured -122 picofarads (pF). Moreover, when the scab had disappeared, the skin's capacitance returned to baseline values (0 pF).

Conclusion: Measurement of the skin's capacitance is a useful tool to determine two endpoints in the wounding and healing processes. The presence of a scab and the re-establishment of an intact stratum corneum can be quantitated easily. Less amenable to quantitation is the exact pF value that correlates to a specific type of wound.

Sommaire

Antécédents : La guérison des plaies n'est pas facile à étudier, particulièrement chez l'être humain, puisque le début et la fin d'une blessure et de la cicatrisation sont des données subjectives, donc difficiles à quantifier. Des expériences ont été menées pour définir des paramètres quantifiables au cours de l'induction de blessures chez 15 personnes (11 femmes et 4 hommes).

Objectifs : Mesurer la capacitance de la peau et utiliser le résultat comme marqueur à trois étapes de la cicatrisation d'une plaie, soit : 1) création de la plaie; 2) processus de cicatrisation; et 3) ré-épithélialisation complète. Méthodes : Des plaies ont été créées à la surface de l'épiderme par avulsion de la peau à l'aide de bandes adhésives sur 15 volontaires en bonne santé. La capacitance de la peau a été mesurée avant l'avulsion, à différents stades de l'induction de la blessure, immédiatement après kératinisation de l'épiderme et une fois la blessure cicatrisée, selon l'évaluation clinique.

Résultats : Les données de capacitance cutanée obtenues à l'enlèvement de la couche cornée varient d'un individu à l'autre. Il en est de même du nombre de bandes de cellophane adhésives nécessaires pour enlever la couche cornée et obtenir une érosion, étant donné l'accumulation d'humidité. De fait, l'expérience donne à penser que le nombre de bandes nécessaires varie selon l'âge, le sexe et peut-être l'ethnie du sujet. Par contre, au cours de la cicatrisation, dès qu'une croûte devient visible, la capacitance de la peau est de -122 picofarads (pF). Enfin, une fois la croûte disparue, la capacitance de la peau retrouve la valeur de départ (0 pF).

Conclusion : La mesure de la capacitance de la peau est un instrument utile à la détermination de deux paramètres des processus de blessures et de cicatrisation. La formation d'une croûte et le rétablissement d'une couche cornée intacte peuvent être aisément quantifiées. Toutefois, la valeur exacte en picofarads attribuable à un type de plaie donnée est plus difficilement quantifiable.


Received 6/24/98. Accepted for publication 9/17/98.

California Skin Research Institute, San Diego, California, USA

Reprint requests: Vera B. Morhenn, MD, 15222-B Avenue of Science, San Diego, CA, USA, 92128

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