Что содержится в волосах
Химический состав волоса
Химический состав волоса сложен и многообразен. Из чего состоят волосы? В человеческих волосах содержится множество неорганических и органических соединений. В волосах много неорганических соединений. Дезо и Кахан колометрическим методом показали, что сухие волосы имеют следующий состав (в мг / г сухих волос): зола 6,3, азот 150, сера 50, фосфор 0,15, натрий 0,37, калий 0,13, кальций 1,7, магний 0,12, железо. 0,08, марганец 0,005, медь 0,01 (по Дезо). Сегодня мы расскажем о химическом составе волос. Читайте следующую статью на страницах volosyinform.ru.
Химический состав волоса
Самые важные органические соединения в волосах — это кератин и меланин. Кроме того, в них есть жиры и углеводы. Основное соединение волос — кератин. Кератин относится к белкам склеропротеидов, которые характеризуются высоким содержанием серы (5%) и азота (20%), устойчивостью к кислотам, основаниям и ферментам.
Аминокислоты в волосе человека
Кератин человеческих волос содержит множество аминокислот (Desaux):
I. Алифатические аминокислоты
Б. Серосодержащие аминокислоты
C. Моноаминодикарбоновые кислоты (и их амиды)
D. Основные аминокислоты
II. Ароматические аминокислоты
III. Гетероциклические аминокислоты
Триптофан — 1,8%
Пролин — 4,5%
Лейцин, цистин, глутаминовая кислота и аргинин — одни из самых распространенных аминокислот, содержащихся в человеческих волосах. По мнению некоторых исследователей, существует постоянная количественная связь между гистидином, лизином и аргинином; 1: 4: 12 или 1: 5: 16 (по Дезо). Количество и тип аминокислот варьируются в зависимости от вида животного, например, в овечьей шерсти есть такие аминокислоты, как треонин, глицин, метионин, изолейцин, которых нет в кератине человека, а овечья шерсть не содержит триптофана, который содержится в кератине человеческих волос.
Кератин
Кератин волос, как и инсулин, особенно богат цистином, аминокислотой с высоким содержанием серы:
Окисление сульфгидрильных групп до дисульфидных групп особенно важно в процессе кератинизации волос. На основании тестов, проведенных на овечьей шерсти, предполагается, что эта реакция протекает в присутствии иона меди. Он задерживает процесс окисления сульфогидрильных групп и вызывает дефект кератоза волос. Неизвестно, катализирует ли медь в неорганической форме или связана как фермент. Также ничего не известно о влиянии меди на рост волос.в человеке. Дисульфидные связи являются серьезным фактором сохранения эластичности кератиновых волокон.
Было показано, что при разрыве этих соединений модуль упругости кератиновых волокон в воде снижается до V10 от их предыдущего значения; однако в основном эти комбинации определяют устойчивость кератинов к ферментативному пищеварению и к действию других разрушающих агентов.
В повседневной жизни явление разрушения дисульфидов происходит при использовании сульфидов, содержащихся в средствах для удаления волос, и тиогликолатов, содержащихся в жидкостях для «холодной» завивки. Предполагается, что «дисульфидные связи» кератина соединяют отдельные пептидные цепи, а «водородная связь» в нерастянутой молекуле — фибриллярный белок поддерживает характерные складки цепи.
Меланин
Меланин придает цвет вашим волосам. Цвет волос зависит от количества и размера кератиновых зерен в коре головного мозга и от ее типа. В основном существует два типа красителей, придающих цвет волосам:
Красно-коричневый краситель образуется так же, как и в коже. Феомеланин образуется при окислении аминофенола, производного триптофана, до аминофеноксазона. Процесс окисления происходит под действием допахинона, образующегося в результате окислительного действия тирозиназы на ДОФА. Образование обоих типов красителяa тесно связывается с самим собой и зависит от активности тирозиназы.
Оба пигмента образуются в меланоцитах, которые переносят меланин в движущиеся колонны клеток коры волоса в более поздний период анагена. Механизм передачи меланина к эпителиальным клеткам волос не выяснен: он, вероятно, происходит через дендриты меланоцитов, но также меланоциты, обедненные деиндритом, отдают меланин. Меланоциты находятся в волосяном фолликуле внутри собственно волоса и обычно отсутствуют над ним.
Выше фолликула меланин находится в клетках коры волоса. В сердцевине волос мало красителя. Мнения по поводу наличия меланина в волосяном сосочке разделились. По словам Дезо, меланин иногда может встречаться в физиологических условиях — обычно в хроматофорах. Окисление меланина вызывает обесцвечивание волос. Этот химический процесс работает с химическими веществами, используемыми для обесцвечивания волос, такими как пергидрол.
Эпителиальные клетки теряют способность получать меланин из нормальных меланоцитов; потеря краски может быть связана с факторами снижения уровня холестерина или окрашиванием рака при определенных наследственных состояниях стержня волоса.
Углеводы
Наличие гликогена в виде внутриклеточных и межклеточных гранул во внешней оболочке волоса. Высокомолекулярные кислые мукополисахариды в форме хондроитинсульфата обнаруживаются в стекловидном теле волосяной капсулы, в капсуле и в волосяном сосочке (Rabbiosi and Gianetti, 1968). Гистохимические методы выявили наличие гиалуроновой кислоты и сиаловой кислоты. Содержание сиаловой кислоты в волосистой коже имеет тенденцию к снижению с возрастом (Раббиози и Ганетти).
Состав жиров, содержащихся в человеческих волосах, исследованных в эфирном экстракте волос *, следующий (Burtenshaw, 1942):
Общие липиды в волосах — 5,86%;
Советуем почитать: Факторы влияющие на волосы
Ферменты
Пероксидаза была обнаружена в дистальной кератогенной зоне (zona keratogenes) корня волоса, в бледном эпителиальном слое и в слое Хаксли внутренней оболочки волоса. Стержень волос (Bandman n и Bossa) несодержит пероксидазы.
Химический состав волоса видео
Из чего состоит волос человека
В научном смысле волос представляет собой производную эпидермиса кожного покрова, состоящую из омертвевших кератиновых чешуек. От красоты и здоровья волос напрямую зависит внешний вид человека. Чтобы научиться правильно за ними ухаживать, нужно знать, из чего состоит волос.
Красивые ухоженные волосы
Функции и подробный химический состав волос
Волосяной покров имеет практически вся площадь человеческого тела за исключением губ, ступней и ладоней. Выделяют 3 вида волос:
Основополагающая функция волос, задуманная природой, – защитная. Например, волосы на голове защищают тело от переохлаждения и теплового удара, ресницы препятствуют попаданию на слизистую оболочку глаза инородных тел.
Природный цвет волос зависит от концентрации эумеланина и феомеланина. У блондинов преобладает феомеланин, а у брюнетов – эумеланин
Человеческие волосы в очень малых количествах содержат в себе макро-, и микроэлементы: магний, железо, медь, фосфор и даже золото.
На 90% они состоят из белковых соединений, в них есть небольшое количество жирных кислот, азот, водород и сера. Здоровые волосы содержат в себе небольшое количество воды, и чем ее больше, тем более живыми и блестящими выглядят пряди. Обезвоженные волосы всегда сухие и ломкие.
При хронических аутоиммунных и инфекционных заболеваниях, авитаминозе, скудном питании и высоком уровне стресса может наблюдаться усиленное выпадение волос. Борьба при помощи укрепляющих шампуней часто не приносит эффекта, лечить проблему нужно изнутри.
Выпадение волос
Строение волоса
Подробно рассмотреть и изучить строение волоса можно с помощью микроскопа при увеличении примерно в 200 раз. Волос состоит из двух частей, наружной и внутренней.
Стержень волоса
Наружная часть волоса – это его стержень, та часть, которая располагается над эпидермисом. Она полностью лишена нервных окончаний, поэтому любые манипуляции с волосами по их длине не доставляют человеку неприятных ощущений.
Наружная оболочка стержня представлена ороговевшими кератиновыми чешуйками. Когда они плотно прилегают друг к другу, волосы выглядят живыми, гладкими и блестящими. Если чешуйки повреждены, пряди становятся тусклыми и безжизненными, начинается сечение кончиков.
Функция наружной оболочки – защита клеток глубоких слоев волоса от вредного воздействия внешних факторов (мороза, ветра, солнечных лучей)
Внутри волосяной стержень состоит из кортекса, еще не ороговевших кератиновых клеток. Кортекс представлен комплексом аминокислот и пигментом эумеланином и феомеланином. Он заполняет внутреннее пространство стержня примерно на 85%, его функция заключается в сохранении эластичности и растяжимости волоса.
Еще один важный элемент – медулла, центральный элемент стержня. Она состоит из ороговевших клеток с полостями, внутри которых находится воздух. Медулла отвечает за транспортировку питательных веществ к кортексу. Она присутствует только в волосах длинного и щетинистого типа, в волосках пушкового типа медулла не обнаружена.
Строение волоса
Корень волоса
Корень располагается внутри дермы и представляет собой волосяную луковицу, расположенную в особом мешочке – фолликуле. Число фолликулов у каждого человека строго индивидуально, этот фактор обусловлен генетикой. Именно поэтому средства, направленные на увеличение густоты волос, практически не работают: невозможно искусственно обеспечить увеличение числа фолликулов.
Больше всего фолликулов и, соответственно, волос на голове у блондинов, брюнеты находятся на втором месте, а рыжие – на третьем
Рядом с каждым фолликулом расположена сальная железа. От количества секрета, который она выделяет, зависит жирность волос и кожи головы. Если жировая смазка выделяется в умеренном количестве, волосы будут блестеть.
Смазка защищает их от негативного воздействия фена и утюжка для волос, предотвращая высушивание и обезвоживание. Но когда ее количество значительно возрастает, волосы начинают быстро пачкаться, становятся жирными в течение 1-2 дней. Также около каждого фолликула присутствует мышца, способная приподнимать каждый волосок.
В фолликулах есть большое количество нервных окончаний, поэтому если вырвать живой волосок, человек будет чувствовать боль. Если волос уже находился в стадии отмирания, дискомфортные ощущения будут минимальны. С чувствительностью фолликулов связаны и неприятные ощущения при слишком тугой прическе.
Строение и расположение волоса
Циклы роста волос
Полный цикл роста волос состоит из 3 стадий:
Средняя продолжительность 1 стадии – 2-4 года, вторая длится около 3 недель, третья занимает 2-3 месяца.
Основная масса волос на голове у человека всегда находится в активной фазе роста, во 2 и 3 фазе находится 1-6% волос.
Длинные волосы
Как только один волос выпадает, на его месте немедленно начинает расти новый, и цикл начинается снова. Поэтому волосы всегда имеют примерно одинаковую густоту, а человек не замечает их выпадения, пока оно не станет чрезмерно сильным.
Пушковые волосы появляются у человека на теле еще в период внутриутробного развития, на 4-5 месяце беременности. Незадолго до родов их сменяют мелкие светлые волоски. Очень часто новорожденные покрыты светлым пушком, который исчезает в течение первых недель жизни.
Если за волосами не ухаживать, не мыть их регулярно и не использовать различные косметические смягчающие средства (масла, бальзамы, сыворотки), они станут сухими и начнут сечься. Может появиться перхоть или себорея. Подбирать уходовые средства нужно всегда с учетом типа и состояния волос.
Дополнительную информацию о строении волос человека вы узнаете, посмотрев видео:
Химическое строение волоса
Волосы состоят на 90% из белка — кератина. Белок состоит из длинных цепей аминокислот, которые в свою очередь состоят из химических элементов. Основными химическими элементами, из которых состоит человеческий волос являются: углерод, кислород, водород, азот и сера. Из этих элементов так же состоят кожа и ногти.
Процентное содержание в нормальном волосе
Цепочка кератина
Белки состоят из длинных цепочек аминокислот, которые соединились друг с другом как цепочки бисера. Сильная химическая связь, которая соединяет аминокислоты между собой носит название — белковой или полипептидной. Белки — это длинные, спиральные сложные аминокислотные цепочки, соединенные белковыми связями. Белковые цепочки кератина переплетаются друг с другом и образуют гибкую спираль. Именно такая сложная структура кератина делает его прочным.
Поперечные химические связи в кортексе
Кортекс волоса состоит из миллионов сложных белковых цепочек. Эти цепи сшиты как ступеньки на лестнице несколькими типами дополнительных боковых связей. Именно они связывают цепочки кератина вместе и отвечают за сильную прочность и хорошую эластичность человеческого волоса. Эти связи имеют огромное значение для таких услуг, как термическая укладка, химическая завивка и химическое выпрямление волос. Основными поперечными связями, которые влияют тем или иным образом на работу парикмахера являются: водородные, ионные или солевые и дисульфидные.
Химические связи в волосах
Водородная связь является очень слабой физической поперечной связью, которая легко разрушается водой и температурой. И хотя по отдельности водородные связи очень слабые, но их в волосах так много, что на их долю приходиться около одной трети от общей численности связей в волосах. Водородные связи легко разрушаются при намокании волос. Это позволяет волосам легко растягиваться. При высыхании волоса водородные связи восстанавливаются и фиксируют форму волос в том положении в котором волосы оказались.
Ионные или солевые связи так же являются слабыми физическими связями, образующимися поперек волоса между соседними белковыми цепочками. Ионные связи зависят от pH на волосах, поэтому они легко разрушаются сильными щелочными и кислыми растворами. Но их в волосах так же много, поэтому оказывают значительное влияние на структуру и свойства волос.
Хотя самих дисульфидных связей гораздо меньше, чем водородных и ионных, но они очень сильные и не разрушаются водой. Разорвать дисульфидную связь можно с помощью препаратов для химической завивки и выпрямления. Мало того нормальное температурное воздействие, как, например, при термоукладке, не разрушают дисульфидных связей. Однако очень сильные воздействия температуры, как при воздействии кипятка и некоторых высокотемпературных инструментов для укладки, нарушают эти связи. Яркий пример такого сильного воздействия — утюжки для выпрямления волос.
Большинство препаратов для химической завивке и выпрямлении на украинском рынке вызывают разрушение дисульфидные связи с возможностью дальнейшего восстановления с помощью нейтрализаторов или фиксажа. Однако, все еще на зарубежных рынках, таких как Европа, Америка и т. п. Можно встретить специальные препараты для химического выпрямления, которые разламывают дисульфидные связи без возможности их дальнейшего восстановления.
Как питать волос изнутри? Часть 1: строение волоса (кортекс, медула, кутикула) и кератина. Проницаемость, уязвимость, липидный барьер
Итак, я поправляю шапочку из фольги, надетую поверх моей маски и начинаю свой рассказ о структуре волоса и особенностях «питания его изнутри», как нам иногда обещают.
Обратите внимание, в тексте могут быть фактические ошибки, потому что это просто конспект того, что интернет ответил на мои вопросы. Кроме части про связи и структуры в белках, это конспект учебника по химии за 10й класс.
Во многом эта часть освещает вопросы строения кератина и волоса, которых касались на Hairmaniac и раньше. Зачем я пишу этот пост, если Zavitushki в своём посте про кератин всё уже описала? В моём тексте я немного иначе расставляю акценты, кое-что упрощаю, где-то обращаю внимание на другие моменты, плюс подвожу к основной теме проникновения различных веществ в волос.
Кератин
Примериваясь к посту и так, и этак, я поняла, что логичнее всего зайти реально издалека. Дело в том, что уходовыми средствами мы обычно пытаемся компенсировать повреждения волоса, но трудно говорить о том, как можно предотвратить или компенсировать эти повреждения, не зафиксировав, что именно может повреждаться в волосе. Поэтому начнём с самого начала.
Модель альфа-спиралей двух видов кератина, скрутившихся в димер. Картинка отсюда.
Волос состоит из кератина на 80-90%. Остальное составляет в основном вода (для эластичности) и липиды (для защиты). По сути стержень волоса — это разные виды кератина, собранные в элементы разной формы, которые связаны между собой кератиновым же цементом. Кутикула и кортекс имеют собственные особенности строения, но оба состоят из кератинов, так что всё, что воздействует на кератин, воздействует на весь волос.
Состав кератина
Итак, как устроен белок? Из отдельных атомов (в основном углерода, водорода, кислорода, азота и серы) собираются молекулы аминокислот. Это относительно небольшие (для органики) молекулы, их атомный вес болтается в основном в районе 100-150 дальтон. Для сравнения: вода весит 18, а молекула кокосового масла порядка 600-800.
Последовательность аминокислот в кератинахс большим содержанием серы. Каждая буква это аминокислота (у них есть сокращённые названия в 1 букву). Картинка отсюда.
Природные белки собираются из 20 разных аминокислот. Их можно представить в виде бусин. Сидит такая мастерица-Природа, у неё 20 коробочек с сортированными бусинами, и она их нанизывает как на душу положит. Хочет, три одинаковых, а хочет — десять невпопад. Если какая-то последовательность ей нравится, то она её откладывает. Получившиеся аминокислотные бусики и есть белок. Самые короткие состоят из 15-20 бусин-аминокислот, а самые длинные насчитывают тысячи. Вариаций бесконечно много.
На этом Природа не успокаивается. Она берёт одинаковые бусы и связывает их между собой (да, я про полимеризацию), получая очень-очень длинные бусы с повторяющимся узором. Разумеется, такие длинные и держать-то неудобно, так что бусы укладываются, например, спиралькой. Чтобы спиралька не разворачивалась, её закрепляют… эээ дисульфидными связями. Тут моя бусинная аналогия буксует, так что вернёмся к атомам и молекулам.
Перевод картинки отсюда. Внимательный читатель может заметить, что здесь промежуточные филаменты, а в тексте дальше — протофиламенты. Всё потому что и фибриллы, и филаменты являются названиями структур, а структуры могут повторяться при сборке.
До меня всё детально и замечательно описала Zavitushki в своём посте про кератин, так что я только всё кратенько обобщу. Кератин — сложный белок. Более того, это не белок, а группа белков со схожими свойствами, и даже именно в человеческом волосе их 15 видов (в человеке закодировано 56). Из 20 возможных аминокислот в кератине задействовано 18, а вес молекулы составляет порядка 40 000 — 70 000 дальтон. Длинные бусики! Причём это только длина самой базовой последовательности, так-то образуются цепочки из множества таких молекул, которые потом компактно скручиваются.
Картинка отсюда.
В основном белки бывают в двух состояниях — альфа, то есть в виде спирали, и бета, то есть как бы просто сложенные в относительно плоском виде. Есть ещё вариант «беспорядочный клубок», но наш кератин не такой! В волосах в основном встречается спиральный вариант. Кератин сворачивается в спиральку, спиральки двух разных видов кератина сворачиваются в двойную спиральку, димер. 2 димера сворачиваются в протофиламент, 4 протофиламента в протофибриллу. Протофибриллы сворачиваются в микрофибриллу, а те массово образуют макрофибриллы. Макрофибриллы это уже вполне большие уважаемые структуры, которые скрепляются кератиновым цементом и образуют, собственно, структуры волоса. Из этого можно сделать вывод, что в волосах всё достаточно закрученно. И длинно. Как всё это держится вместе? Нет, конечно, при такой скрученности, молекулы могут просто запутаться и не расплестись, но звучит не слишком надёжно.
Структура кератина
Структуры белков делят по уровню организации. Первичная структура это последовательность аминоксилот, вторичная это форма скручивания/складывания молекулы белка (спираль), третичная это то как запутаны между собой спирали, образуя глобулы или фибриллы, а четвертичная это то, как глобулы/фибриллы уложены. Не у всех белков есть высшие структуры.
Картинка отсюда.
1. Первичная структура чётко закодирована в нашем ДНК, и организм не будет от неё отступать (и вообще с другой последовательностью мы получим другой белок с другими свойствами). Элементы первичной структуры, то есть аминокислоты, связаны пептидными связями. Это леска для наших бусин, самая прочная связь.
2. Вторичная структура обусловлена последовательностью аминокислоты. Некоторые из них способны образовывать дополнительные связи, химические или физические. Если в процессе скручивания в спираль способные к взаимодействию аминокислоты одного и того же белка оказываются рядом, они образуют связь, поэтому спиралька и не раскручивается: она связана дополнительно внутри. Эти связи бывают водородными, ионными и дисульфидными.
3. Третичная и четвертичная структура определяет, как белок сворачивается в глобулы и как глобулы располагаются относительно друг друга. Кератину эти структуры не характерны, потому что уже после вторичной (спирали) он начинает объединяться с другими молекулами.
Связи в кератине и способы их разрыва
1. Связь между карбоксильной и аминогруппой, характерная для аминокислот, называется пептидной. Если пептидная связь рвётся, то мы можем говорить о разрушении белка, и такая реакция считается необратимой. Эта связь рвётся под воздействием кислот и щёлочей, включая гидроксид аммония. Также я нашла материал, в котором говорится о заметных изменениях свойств кератина при нагревании до 140 градусов и выше. Ещё активное ультрафиолетовое воздействие разрушает белки. Словом, найти как непоправимо испортить кератин, можно. Вот восстановить его потом невозможно, только заткнуть прорехи.
2. Если пептидная связь — сущность белка, то его прочность на макроуровне обеспечивается за счёт — дисульфидных связей. Дисульфидные связи — связи между двумя атомами серы. Это полноценная химическая связь, весьма крепкая, хотя и не такая сильная как пептидная. Она обеспечивает постоянство формы белка.
Картинка отсюда. На этом изображении приводится пример вторичной структуры и показаны все возможные связи. а)Ионная связь между разными зарядами аминокислот; b)Водородная связь; c)Дисульфидная связь (это не 5, это S, то есть сера); d)Силы отталкивания, которые также стабилизируют форму цепочки.
Количество сульфидных связей зависит от количества серы в белке. В кератинах человеческого волоса её 5% в среднем. Но содержание серы неравномерно: её больше в верхних слоях кутикулы, обеспечивая её прочность, и меньше в самих фибриллах волоса. Надо понимать, что за счёт дисульфидных связей формируется не только спиралька или плоская укладка внутри одной молекулы белка. Большая часть таких связей — межмолекулярные. Две спиральки разных кератинов удерживаются рядом именно дисульфидными связями. Много серы и в матриксе, цементирующем веществе между фибриллами, так как ему нужно связывать фибриллы.
Словом, прочность волос от базовой спиральки белка до связки макрофибрилл и верхнего слоя кутикулы обеспечивается именно дисульфидными связями. Серьезёно повредив их, нельзя рассчитывать на то, что волос будет в порядке.
Дисульфидные связи разрываются от того же, от чего рвутся пептидные: от света, воздействия кислот и щелочей, температур выше 80 градусов. Разорвать их легче. Также есть специальные процедуры, направленные на разрушение именно дисульфидных связей — кератиновые выпрямления и химическая завивка. Дисульфидные связи разрушаются под воздействием специальных реагентов, волос размягчается, его форму меняют, а потом добавляют реагенты для восстановления связей. Но связи восстанавливаются не все, так что структура волоса неизбежно страдает.
3. Ионные связи – связи между заряженными кусочкам и аминокислот. В воде (а в волосе она есть) некоторые части аминокислот могут приобретать заряд, и сила притяжения между этими кусочками удерживает волос в определённой форме. 
Это физические связи, не химические, они более беспорядочны, легко разрушаются и образуются вновь. За счёт них волос также поддерживает свою структуру. В матриксе, например, преобладают аминокислоты со второй аминогруппой (положительный заряд), а на поверхности фибрилл — со второй кислотной группой (отрицательный заряд), что создаёт дополнительную прочность, сохраняя подвижность (связи ненаправленные, могут разрываться и образовываться вновь).
4. Водородные связи имеют ту же логику, что и ионные: это физические связи, гораздо более слабые, чем химические. Водородные связи весьма распространены, так как они – причина, по которой вода жидкость, а не газ. У молекул воды разный заряд на разных концах, они друг к другу притягиваются, образуя цепочки. OH-группы в составе белков также способны к созданию водородных связей. 
Картинка отсюда.
Водородные связи легко разрушаются и легко восстанавливаются, но их много, и они обеспечивают поддержание формы волоса. Ими можно немного управлять: водородные связи устаканиваются в процессе высыхания волоса, и если мы положим его как хотим (выпрямим на браш или накрутим), то какое-то время водородные связи будут удерживать его. Если попасть под дождь или просто во влажный воздух, то волос впитает влагу, водородные связи в нём перемешаются, и займут свои изначальные позиции. Отсюда и пушение или распрямление: ваши волосы созданы лежать иначе, увы.
Мораль
Кератин в волосах это куча аминокислот затейливо уложенных в спиральки, потом двойные в спиральки, потом в жгуты из спиралек, потом в жгуты из жгутов, и всё это залито цементирующим видом кератина, а снаружи заковано в 6+ слоев более плотного кератина.
Мы можем практически безболезненно менять форму волоса с помощью мокрых укладок и внешней фиксации, но любое изменение цвета внутри волоса (травяное окрашивание это другая история) или долгосрочное изменение структуры волоса ведёт к необратимым или практически необратимым разрушениям. Ну вы это и так знали.
Строение волоса
Эту картинку так много раз своровали в интернете, что я не нашла источник.
Медула
В центре среза расположена медула. Вообще «медула» значит мозг, как костный мозг или спинной, но в статьях о косметике почему-то этого слова избегают, обходясь «сердцевиной». Медула содержит отличный от кортекса состав белков, а также лейкоцитарные гранулы. Она не всегда идёт сквозь волос, она может прерываться, а то и вовсе отсутствовать (волосы не очень мозговиты… простите, это так себе шутка). В 2005 году было неизвестно, зачем она вообще человеку нужна (нет, она не питает волос), с тех пор могли появиться новые исследования, но при поверхностном изучении открытых баз я ничего не нашла. В основном на неё обращают внимание в криминалистике для опознания человека по волосам.
Но по сути нам это неважно. С медулой мы ничего сделать не можем, так что идём дальше.
А вот эта картинка из википедии. Я не стала её переводить, потому что она прекрасна с этим своим шрифтом и всё равно не то чтобы информативна.
Кортекс
Самая большая часть волоса, состоит преимущественно из кератина (белка). Кроме того, в кортексе есть вода, меланин и ионы всяких металлов в небольших количествах. У нас по всему организму металлы в небольших количествах, это нормально, организму много разного нужно для работы.
Собственно, строение кортекса было описано в разделе про кератин. Это вытянутые макрофибриллы кератина средней плотности кератина, которые скреплены цементирующим кератином и собраны в кортикальные клетки волоса. Они бывают двух типов, и их соотношение обуславливает степень кудрявости волоса, но про это лучше опять же у Zavitushki почитать.
Микрография кортекса отсюда. Чёрные точечки, на которые указывают стрелки это меланосомы!
Кутикула
Многослойная защитная плёнка, состоящая, опять же, преимущественно из кератина. Правда, кератин в кутикуле отличается от кератина внутри волоса. Структура кутикулы представляет собой чешуйки, плотно прилегающие друг к другу. В зависимости от генетических (преимущественно расовых) особенностей кутикула может достигать от 4 до 12 и более слоёв чешуек.
Картинка отсюда, стрелочки с пояснениями от меня.
Сами по себе чешуйки не так просты и тоже имеют многослойную систему (т.е. каждый слой кутикулы, каждая чешуйка, даже та, что внутри, имеет перечисленные ниже слои). Имейте ввиду, кутикула изучена вовсе не вдоль и поперёк, и про некоторые слои мы можем сказать только, что они есть. Скажем, есть исследования, которые говорят о том, что между кутикулой и кортексом есть слой, который защищает кортекс от химических воздействий, и при удалении кутикулы сильно легче кортекс красить не стало.
1. Эпикутикула
Белковый слой, удерживающий на поверхности волоса липиды: жирные кислоты и эфиры. Эпикутикула покрывает каждую клетку кутикулы снаружи, не только верхний слой, содержит большое количество серы (то есть довольно плотная) и связанные химически липиды на поверхности. Это важный слой, защищающий волосы от трения, УФ-излучения и химических воздействий (до определённой степени).
Основная угроза естественному липидному слою — конечно, мытьё головы. Современные шампуни, даже сульфатные, по идее минимизируют вред кутикуле, например, за счёт нейтрального или даже кислого pH, но всё же этот липидный слой со временем повреждается. Выработать новый слой волос не может, по тем же причинам, что он не может отрастить новый мелатонин или кератин: это кучка ороговевших клеток без жизненных процессов внутри. Липиды поставляет кожа головы, но кто же даёт себуму стечь вниз до самых кончиков? Собственно, часто «сухость» волос, в том числе и у кудряшек, это повреждённый липидный слой. Именно поэтому масла, жирные спирты в связке с катионными ПАВ типа бегетремониум хлорида (посмотрите в состав вашего кондиционера) «увлажняют» волос, от чего он становится блестящим, гладким и здоровым на вид. Я не имею ввиду, что это плохо, наоборот, кондиционер это хорощо. А вот мыть голову плохо! Ой, погодите-ка… Кстати, тут же прослеживается корреляция низкой пористости с жирной кожей головы. Хватает себума на поддержание кутикулы волоса!
Картинка отсюда. AL это А-слой, exo это экзокутикула, end — эндокутикула, а стрелочки показывают на мембранно-клеточный комплекс, который расположен между слоями кутикулы.
2. А-слой
Он сцеплен с эпикутикулой и эксзокутикулой и представляет собой наиболее прочный слой, то есть содержит большое количество цистина, аминокислоты с серой. Этот слой защищает волос от механических повреждений.
3. Экзокутикула и эндокутикула
Судя по фотографиям, между этими слоями нет чёткой границы, но зато есть визуально заметная разница в структуре белка. Их свойства также различны — экзокутикула более прочная и вместе с А-слоем несёт защиту от механических повреждений, а эндоткутикула зато гибкая и охотно впитывает воду. Когда она набухает, слои кутикулы чуть раздвигаются и между ними появляются просветы. Поэтому хорошо намоченная кутикула более проницаема.
Кроме того, эндокутикула (то есть внутреняя) больше страдает от УФ излучения, а а экзокутикула то есть внешняя, хотя она всё ещё под А-слоем и эпикутикулой) страдает от химического воздействия. То есть теперь, когда ваши волосы пострадают, вы будете знать, какая конкретно часть от чего. Утешительно.
4. Мембранно-клеточный комплекс
Приближение на комплекс между слоями кутикулы. Центральный плотный δ-слой и окружён двумя β-слоями низкой плотности. Картинка отсюда.
Это трёхслойный комплекс, который представляет собой слой прочного (относительно) протеина, окружённый двумя дилипидными (то есть жировыми) слоями. Он соединяет клетки (слои) кутикулы, а также кутикулу с кортексом. Вероятно, при повреждении наружного слоя кутикулы, он становится эпикутикулой. Наличие этого комплекса позволяет волосу не сразу впитывать воду.
Как мы видим, кутикулу от кортекса отличает в первую очередь наличие липидов. Для здорового и крепкого волоса наличие проникающих масел (и покрывающих) не повредит. Всё, что проникает кортекс, проникает и в кутикулу, и вредные, и полезные вещества.
Принципально то, что с кутикулой можно работать и на поверхностном уровне, создавая на ней искутвенные защитные слои и латая отвалившиеся кусочки.
На этом разбор строения волоса закончен, а впереди — теория о том, как это строение разрушить. А потом восстановить. Но сначала разрушить.
Список литературы:
У всех свои хобби, мои — мыть голову и писать длинные посты, в которых я могу раскрыть своё занудство и покопаться в теории. В следующих частях я планирую разобрать, как кератин разрушается, и как работает косметика для волос. Думаю, всего будет три части.