Состав волос


Волосы растут на всём кожном покрове человека, за исключением ладоней и ступней. На теле нашем есть участки с густой растительностью, а также еле заметными почти прозрачными волосками. Изначально, их роль заключалась в защите. Но в процессе эволюции функции изменились и стали атрибутом декоративности, нежели необходимости.

Чтобы эффективно выполнять различные парикмахерские процедуры, такие как окрашивание, обесцвечивание, химическая завивка или выпрямление, нужно знать, из чего состоит волос, какие элементы участвуют в реакции при нанесении красителя, ухаживающих или меняющих форму веществ. Давайте узнаем о строении волоса человека, как и из чего формируется его колба, фолликул, форма и цвет.

Изменение структуры волос на протяжении жизни человека

Во время наблюдений учёными за процессом роста волос человека, было установлено, что их формирование происходит ещё до рождения, а на разных этапах жизни их структура меняется. Как это происходит?

  1. Сначала появляются пушковые. Они вырастают при рождении и остаются у ребёнка до возраста трёх лет. Название само говорит, что их структура очень мягкая и тонкая.
  2. В возрасте от трёх до шестнадцати лет у ребёнка начинают формироваться подростковые волосы, которые развиваются в генетически заложенный тип и уже можно определить, какими они будут в дальнейшем.
  3. В юношеском возрасте — 16–17 лет, волосы переходят в стадию зрелости. А к 18 годам, формирование их структуры окончательно завершается.

В период полового созревания у мужчин появляется растительность на теле и лице — усы, борода. А у женщин — только на теле. К старости у пожилых людей наблюдается интенсивный рост бровей, появляются волосы в ушах и увеличивается их количество в носу. С возрастом структура становится жёстче, а луковица углубляется в кожу.

Однако, то, что волосы продолжают расти и после смерти — это миф. Такое предположение изначально сделали наблюдатели за эксгумацией, когда видели их неизменными после раскрытия могил. Но врачи-патологоанатомы опровергли такую возможность, объяснив это явление тем, что ткань волоса разлагается гораздо дольше остальных органов и не подвергается воздействию паразитов.

Формирование фолликул и начало роста волос

Рост начинается из-за активного деления клеток в наружном слое кожи. Такое их разрастание называется «зачаток волоса», который затем принимает каплевидную форму и впоследствии становится фолликулом. Когда капля (язычок) углубляется в кожу, клетка продолжает делиться. Это разросшееся накопление клеток превращается в волосяной сосочек, который обрастает белком и получается головка с заострённым кончиком — луковица. Таким образом, белок в составе волос образуется ещё до появления его на поверхности кожи. В строении фолликула, а затем и луковицы участвуют клетки — меланоциты, в которых закладывается будущий пигмент, а также белок — кератин, состоящий из аминокислот.

Питание корня и приток строительных веществ осуществляется через соединённый с кровеносным сосудом сосочек, из которого и начинается рост волоса. Фолликул роговеет и через образовавшееся отверстие в его сердцевине появляется маленький отросток, который пробившись сквозь слой кожи, выбирается наружу.

Новый (первичный) волос называется сосочковым, поскольку питается напрямую из кровеносного сосуда. Постепенно подача кератина из сосочка прекращается, волос врастает в канал сильнее, его рост останавливается и теряет связь с питающим органом, а луковица роговеет окончательно. В этом состоянии волосы называются колбовидными. Они долго остаются в коже, поэтому большая часть растительности человека состоит именно из них.

Затем, клеточная масса, расположенная под колбовидными волосами, начинает опять делиться и образовывает новую ткань, которая выталкивает старую. Выросший на месте выпавшего молодой волос называется вторичным. Это непрерывный естественный процесс. Ежедневная норма выпадения составляет 60–100 волос. Максимальная продолжительность их жизни — 6 лет.

Фазы роста волос

Поскольку замена старых волос на новые — процесс постоянный, то у него есть определённый цикл, который состоит из нескольких фаз:

  • анаген;
  • катаген;
  • телоген;
  • ранний анаген.

Что они означают?

  1. Анаген — фаза активного деления клеток в волосяном мешочке. В период роста луковицы в коже вокруг неё начинается синтез рибонуклеиновой кислоты. В этой фазе волосяной сосочек получает наиболее интенсивное питание из кровеносных сосудов. В то же время происходит соединение луковицы с нервными окончаниями — поэтому и возникает боль при вырывании волоска с корнем. В фазе анагена также закладывается пигмент. Эта стадия роста полностью формирует луковицу и будущий волос, период жизни которого будет длиться от двух до шести лет.
  2. Катаген — промежуточная фаза, которая наступает после активного роста. В этот период прекращается подача питательных веществ к сосочку и синтез меланоцитов. Рост волос останавливается и происходит ороговение фолликул. Промежуточная стадия длится 2–3 недели.
  3. Телоген — фаза покоя, когда луковица становится полностью неактивной. Питание заканчивается и сосочек переходит в состояние покоя, но волосяная колба находится на поверхности ещё 2–3 месяца, а затем безболезненно покидает свой мешочек. Ежедневно выпадает около ста телогеновых волос. Общая длительность этой фазы может составлять до полугода.
  4. Ранний анаген — это период активного формирования вторичного волоса под ещё не выпавшей старой колбой.

Этот процесс непрерывен, но с возрастом он замедляется, а фаза анагена укорачивается. Со временем часть фолликулов теряют способность к формированию новых волос. А в некоторых случаях их большинство совсем отмирает и наступает алопеция — частичное, а затем и полное облысение.

Форма волос

То, каким будет волос — прямым, волнистым или сильно кучерявым зависит от формы канала, в котором зарождается луковица.

  1. Ровный волос формируется из прямого канала.
  2. Волнистый — из серповидного. Чем сильнее загнут канал, тем больше кудрявость.
  3. Тугие негроидные кудряшки вырастают из спиральных каналов.

Таким образом, будущая форма волоса закладывается ещё до того, как он появится на поверхности кожи.

Если посмотреть под микроскопом на волосы разных типов в поперечном сечении, то можно заметить следующие различия.

  1. Азиатские чаще всего толстые, прямые и жёсткие, а их поперечное сечение — круглое.
  2. Европейские обычно средней толщины, слегка волнистые, сечение — эллипсообразное.
  3. Негроидные — жёсткие, кучерявые, в разрезе имеют лентообразную форму.

Форма канала влияет не только на то, каким будет волос, но и на его поперечное сечение.

Строение волоса

При рассмотрении разреза волоса человека через микроскоп, можно увидеть, что он состоит из трёх основных слоёв:

  • чешуи — кутикулы;
  • коры — кортекса;
  • и сердцевины — стержня, мозгового слоя или медулы.

А также имеет цилиндрическую форму.

Рассмотрим подробнее строение всех слоёв.

  1. Кутикула волоса (чешуя) — это защитный слой от влияния извне. Она состоит из роговых листиков, расположенных в шахматном порядке, которые похожи на еловую шишку или рыбью чешую. Эти лепестки чувствительны к щелочному или кислотному воздействию.
  2. У кортекса строение сложное. Он формируется из удлинённых волокон, переплетающихся между собой. В этом слое находится пигмент, водородные и серные связи, а также питательные вещества.
  3. Строение стержня (медулы) образуется из мозговых клеток, составляющих основу колбы. К этой сердцевине крепятся остальные слои.

Помимо этого, в формировании волоса участвует также жировая железа и мышца.

  1. Жировая железа отвечает за эластичность, предотвращение ороговения волос и кожи головы. А также выработка сального секрета — естественной жировой плёнки, защищает от проникновения внутрь поверхностных загрязнений.
  2. Мышца прижимает волосы к коже головы, создавая защиту от холода, или при нервном потрясении. Образное выражение — «волосы встали дыбом», становится реальным благодаря именно этой мышце.

Каждая составная часть в строении волоса отвечает за отдельную функцию.

Химический состав

Человек весь состоит из элементов периодической таблицы Менделеева. Химический состав волос нужно знать, чтобы предугадывать реакцию различных препаратов при выполнении процедур долговременной укладки и окрашивания.

Соотношение химических элементов в волосе, следующее:

  • углерод (C) — 49,6%;
  • кислород (O) — 23,2%;
  • азот (N) — 16,8%;
  • водород (H) — 6,4%;
  • сера (S) — 4%.

Они влияют за качество окрашивания, стойкость пигмента, а также формирование или выпрямление завитка.

Вещества, из которых слагается волос, образуют фибриллярный белок — кератин и все его аминокислоты. Это основной строительный материал.

Кератин состоит из следующих аминокислот:

  • аланин;
  • аргинин;
  • аспарагиновая кислота;
  • валин;
  • глицин;
  • гистидин;
  • глютаминовая кислота;
  • изолейцин;
  • лейцин;
  • лизин;
  • метионин;
  • пролин;
  • серин;
  • тирозин;
  • треонин;
  • триптофан;
  • фенилаланин;
  • цистин.

Недостаток хотя бы одной аминокислоты в человеческом волосе ведёт к их ломкости, а луковицы — к необратимому отмиранию и выпадению. Кератин обладает высокой механической прочностью, уступая лишь хитину, который образует ороговевшие части животных.

Виды связей

При смене цвета в результате окрашивания, или формы волоса при завивке или выпрямлении, меняется его водородная или серная связь. Что это такое и какое влияние на неё оказывают химические вещества?

  1. Водородные (продольные) связи — это одинарные мостики, расположенные вдоль волоса. Они отвечают за изменение натурального или косметического пигмента. Реакция красителей основывается на воздействии оксида водорода с волокнистым веществом кортекса.
  2. Серные (поперечные) связи — это двойные мостики, расположенные поперёк волоса. Они менее хрупкие, чем водородные. Отвечают за форму — чем сильнее дисульфидная (двойная серная) связь, тем завиток интенсивнее. Основная реакция препаратов для долговременной укладки заложена в воздействии серосодержащих составов с этими мостиками в кортексе.

Все современные химические средства синтезированы из компонентов, наиболее сходных по составу с человеческим волосом, чтобы они встраивались в его волокна и не разрывали связи, а деликатно их растягивали.

Пигмент

Это цвет, который видит глаз человека. Он закладывается ещё до рождения и зависит от генетических особенностей. Цвет образуется в кортексе из клеток меланоцитов, которые представляют два вида натуральных пигментов:

  • меланин — чёрный или коричневый;
  • феомеланин — красный или жёлтый.

Натуральная база образуется при сочетании данных типов пигментов. Это цвет, который даётся человеку при рождении.

Но пигменты могут быть и косметическими — это приобретённый цвет при помощи окрашивания. При создании косметической базы, молекулы красителя выталкивают естественный пигмент и встраиваются в образовавшиеся пустоты.

Подытожим, напомнив основные тезисы. Волосы покрывают почти всё тело, за исключением стоп и ладоней. Их структура и строение зависят от периода жизни человека. У новорождённых детей они пушковые, а после трёх лет превращаются в подростковые. Окончательное формирование завершается к половому созреванию. Зарождение волоса происходит ещё до рождения ребёнка. Его цвет и форма зависят от генетической расположенности человека. Прежде чем волосяной кончик появится на поверхности, внутри кожного покрова происходят сложные биохимические процессы деления клеток, формирования из них сосочка, соединённого с кровеносным сосудом, а затем обрастающего нервными окончаниями. Рост и выпадение волос — процесс естественный и непрерывный. Цикл состоит из трёх основных фаз — анаген, катаген, телоген, а также одной добавочной — ранний анаген. Суточная норма выпадения у взрослого человека — 60–100 штук. Таким образом, рост новых волос не прекращается до конца жизни.

Строение волос — кутикула

Строение волос — кортекс и медула

Волосы – это природное украшение любого человека. Иметь красивые, ухоженные, блестящие волосы не откажется никто. Средства ухода за волосами – огромный сегмент косметического рынка, и именно этот сегмент рынка особенно важен для российского производителя косметики. Чтобы создавать средства для волос, которые будут востребованы потребителями, недостаточно хорошо разбираться в химии. Полезно иметь представление о том, что же такое волосы с точки зрения биологии, как они устроены и как живут. Именно этим вопросам и посвящена настоящая статья.

Волос под микроскопом

Биологическая функция волос – это защита головы от перегревания, охлаждения, механических повреждений. Примерный химический состав здорового волоса таков: 3–15% воды, 6% липидов,1% пигмента,78–90% белка (кератина). Основными элементами в составе волос являются углерод (49,6%), кислород (23,2%), азот (16,8%), водород (6,4%), сера (4%). Кроме того, в состав волоса входят магний, мышьяк, железо, фосфор, хром, медь, цинк, марганец, золото.

Рисунок 1. Строение волоса

С точки зрения физиологии, волос – это «мертвое» образование. Волосы не снабжаются кровью, к ним не подходят нервные волокна и не присоединяются мышцы. Поэтому при стрижке мы не чувствуем боли, волосы не кровоточат, при их натяжении не растягивается ни одна мышца. Но, если волос – это мертвое образование, то почему волосы растут и почему, когда мы выщипываем волосы, нам больно? Дело в том, что каждый волос состоит из двух частей: видимой части (стержня волоса) и скрытого в коже фолликула. Живые клетки, которые размножаются с огромной скоростью, находятся в волосяном фолликуле, залегающем глубоко в дерме.

Волосяной фолликул – это корень волоса с окружающими его тканями и волосяно-железистый комплекс (сальная и потовая железы; мышца, поднимающая волос; кровеносные сосуды и нервные окончания) (рис.1). Мы рождаемся на свет с определенным количеством таких фолликулов, величина эта генетически запрограммирована, и изменить здесь что-либо на данный момент времени невозможно. Количество волосяных фолликулов разное у людей с разным цветом волос. В среднем, общее количество волос на голове у блондинов – 140 тыс., у шатенов – 109 тыс., у брюнетов – 102 тыс., а у рыжих – 88 тыс.. Скорость деления клеток волосяного фолликула занимает в организме человека второе место после скорости деления клеток в костном мозге. Благодаря этому волосы вырастают примерно на 1–2 сантиметра за месяц.

Каждый волосяной фолликул имеет собственную иннервацию и мускулатуру. Благодаря нервным окончаниям, волосяной фолликул обладает тактильной чувствительностью. Мышцы, примыкающие к фолликулу, сокращаясь от страха или под влиянием холода, приподнимают волосы и сжимают кожу, в результате на коже образуются «мурашки». В устье волосяного фолликула открывается проток сальной железы. Эта железа вырабатывает кожное сало, которое, выделяясь в устье волосяного фолликула, смазывает растущий волос и поверхность кожи волосистой части головы. Кожное сало создает на волосах пленку, придавая им эластичность, гладкость и водоотталкивающую способность. Активность сальных желез контролируется половыми гормонами – андрогенами. В устье фолликула поселяются некоторые бактерии – представители микрофлоры кожи. Изменения микрофлоры ведут к нарушению кератинизации и появлению перхоти.

Волосяной фолликул – «фабрика» по производству волос

Итак, волос «зарождается» в фолликуле (рис.2). Рост нового волоса начинается от волосяного (дермального) сосочка – соединительнотканного образования, находящегося в основании фолликула (волосяной луковицы). Волосяной сосочек содержит в себе кровеносные сосуды, снабжающие клетки луковицы кислородом и питательными веществами, необходимыми для размножения клеток и роста волос. Если гибнет сосочек – погибает и волос. Клетки фолликула делятся и размножаются в зоне, прилегающий непосредственно к волосяному сосочку. По мере продвижения к поверхности кожи головы фолликулярные кератиноциты постепенно теряют свои ядра, уплощаются и ороговевают, заполняясь твердым кератином. Среди клеток волосяной луковицы представлены и меланоциты, которые обуславливают интенсивность цвета волос. Чем больше меланоцитов – тем темнее волос. С возрастом активность меланоцитов падает, в результате чего волосы седеют. Оттенок волос определяется генетическими факторами и зависит от соотношения содержания двух основных пигментов: эумеланина и феомеланина (рыжие волосы). Таким образом, цвет волос зависит от комбинации двух факторов: соотношения пигментов и количества синтезирующих пигмент клеток.

Рисунок 2. Строение корня волоса

Каждый фолликул является независимым образованием со своим собственным жизненным циклом (рис.3). Жизненный цикл волоса состоит из трех стадий, его продолжительность колеблется от 2 до 5 лет. Каждый волосяной фолликул генетически запрограммирован на производство примерно 25–27 волос.

Рисунок 3. Жизненный цикл волос

Первая фаза жизненного цикла волос –анаген, когда фолликул производит тонкое волосяное волокно, которое постепенно растет и становится толстым и пигментированным. Анаген продолжается от двух до пяти лет. Следующая фаза – катаген – фаза покоя. Деление клеток фолликула замедляется и прекращается, волосяной фолликул «впадает в спячку». Волосяная луковица постепенно отсоединяется от волосяного сосочка. Эта фаза длится очень недолго – от одной недели до трех недель. И последняя фаза, завершающая жизненный путь волоса – телоген. В период телогена новый волос начинает расти, а старый выпадает. Обновление клеток прекращается приблизительно на 3 месяца (время, за которое восстанавливается связь между вновь синтезированной волосяной луковицей и волосяным сосочком, и новый волос входит в фазу анагена). Полностью отделившаяся от дермального сосочка телогеновая луковица приобретает вытянутую форму и начинает двигаться к поверхности кожного покрова волосистой части головы.

Каждый волос живет по своему «индивидуальному графику», потому разные волосы в одно и то же время находятся на разных стадиях своего жизненного цикла: 85% волос находятся в фазе анагена, 1% в фазе катагена и 14% – в стадии телогена. Когда соотношение между волосами, находящимися в фазах анагена и телогена, нарушается и в стадии выпадения оказываются более 14–15% волос, можно говорить о развитии облысения или алопеции. В норме в день мы теряем в среднем 70–80 волос в день.

Стержень волоса

Стержень волоса имеет сложную конструкцию. В центре его находится мозговое вещество, окруженное кортексом, то есть корковым слоем (около 80–90% всего объема волоса). Снаружи волоса находится кутикула, которая покрывает кортекс, будто черепицей.

Медуллярный слой (центральное мозговое вещество) – это центральная часть волосяного стержня, которая представлена у человека не во всех видах волос. Например, в пушковых волосах медулла отсутствует. Мозговое вещество заполняют пузырьки воздуха – благодаря этому волос обладает определенной теплопроводностью. Медулла не играет никакой роли в изменении как химических, так и физических свойств волоса.

Корковый слой, или кортекс – это основное вещество волоса, которое составляет от 80 до 85% его объема. Кортекс состоит из рогового вещества кератина, образованного склеенными ороговевшими веретеновидными клетками. Как и любой другой белок, кератин состоит из аминокислот, которые формируют полипептидные цепи. Эти цепи переплетаются между собой, образуя нити. Эти нити, в свою очередь, навиваясь друг на друга, создают суперспирализованную структуру: объединяясь по несколько штук, они формируют сначала протофибриллы волоса, затем – микрофибриллы и, наконец, самые крупные волокна – макрофибриллы. Обвиваясь друг вокруг друга, макрофибриллы формируют основные волокна коркового слоя (рис.4). Фибриллы ориентированы параллельно оси волоса и параллельно друг другу. Они связываются между собой водородными и дисульфидными связями, которые образуют поперечные мостики между фибриллами. Если бы не дисульфидные мостики между остатками цистеина соседних белковых цепей, то цепи разошлись бы, и волокно распалось. Именно поперечные дисульфидные связи между остатками цистеина придают кератину его уникальные качества: прочность и эластичность. Но дисульфидные связи не очень прочные. В водном растворе дисульфидные мостики могут разъединяться и соединяться в новом положении. Например, если волос намочить и накрутить на бигуди, то перегруппировка дисульфидных связей приведет к тому, что высохший волос на какое-то время будет сохранять форму бигуди, – образуется завиток. На разрушении дисульфидных связей и формировании новых основан принцип химической завивки волос. Так как кортекс волоса, который главным образом обеспечивает прочность волоса, весь держится на дисульфидных связях, ему нужна дополнительная защита, в частности от воды. Функцию защиты волос от воды и механических воздействий выполняет барьерный слой – кутикула, которая также состоит из кератина, только более прочного.

Рисунок 4. Строение стержня волоса. Условные обозначения: 1-кутикула; 2- кортекс; 3- медуллярный слой

Кутикула представляет собой шесть-десять перекрывающихся слоев прозрачных черепицеобразно наложенных друг на друга плоских ороговевших клеток (кератиновых чешуек), содержащих в основном аморфный кератин. В кератине кутикулы очень много цистеина. Пространство между чешуйками кутикулы и между кутикулой и кортексом заполнено липидными пластами, напоминающими липидные пласты рогового слоя. Однако в волосе эта прослойка организована иначе. Если в роговом слое главную роль играют церамиды, то в волосах на первый план выступают жирные кислоты. В основном это разветвленная 18-углеродная метилэйкозаноевая кислота, которая связывается с цистеином тиоэфирной связью. Так как цистеина в кутикуле много, метилэйкозаноевая и другие жирные кислоты покрывают чешуйки кутикулы сплошным слоем (F-слой, или слой жирных кислот – fatty acid layer). Анализ липидного состава волос показывает, что в состав интегральных (ковалентно связанных с цистеином) липидов входит примерно 50% жирных кислот (из них 40% метилэйкозаноевой кислоты), 40% сульфата холестерина, 7% холестерина и 3% жирных спиртов. В составе полярных липидов (формирующих межклеточные липидные пласты) обнаружено около 60% церамидов, 7–10% гликофинголипидов, 30% сульфата холестерина.

Благодаря липидной прослойке и наличию дисульфидных связей, чешуйки кутикулы волоса плотно прилегают друг к другу. Так как все они располагаются в одной плоскости, луч света, падающий на волос, равномерно отражается от его поверхности – волос блестит. Поэтому блеск – обязательный признак здоровых волос. Среди средств, которые наносятся на волосы, присутствует много веществ, которые либо разрушают липидный слой (например, поверхностно–активные вещества шампуней), либо дезорганизуют дисульфидные связи. Это приводит к ослаблению связи между чешуйками кутикулы. В результате чешуйки кутикулы приподнимаются, зазубриваются и приходят в беспорядок. Свет, падая на такие волосы, отражается хаотично, и волосы перестают блестеть. Кроме того, зазубренные чешуйки кутикулы соседних волос цепляются друг за друга и слущиваются при расчесывании, обнажая кортекс, в результате волос теряет прочность и легко обламывается.

Заключение

Рассмотрев строение волоса, мы можем ответить на многие вопросы, относительно правильного выбора ингредиентов для средств по уходу за волосами, руководствуясь основным правилом – «не навреди». Следует учитывать, что волосы довольно активно реагируют на внешние воздействия. Например, при частом окрашивании и химической завивке, злоупотреблении термическими методами укладки волосы могут терять большой процент влаги и липидов. Наиболее разрушительно на структуру волос воздействует УФ – излучение, способствуя вымыванию из кутикулы цистеин-содержащего белка, который обеспечивает сцепление чешуек кутикулы, и разрушая липидную прослойку волос. Это означает, что для защиты волос необходимо использовать УФ – фильтры и антиоксиданты. Чтобы при мытье головы волосы не теряли необходимые для них липиды, следует выбирать мягкие системы ПАВ.

Поврежденные волосы нельзя «починить», но можно улучшить их внешний вид и предохранить от дальнейшего повреждения, используя кондиционирующие добавки, которые приглаживают чешуйки кутикулы. В качестве таких добавок можно использовать белки (кератин, протеины шелка, пшеницы и т.п.), липиды (церамиды), полисахариды (хитозан, гиалуриновая кислота), а также любые другие макромолекулы, способные закрепляться на волосах, не утяжеляя их. Для того чтобы кутикула вновь отрастающих волос была крепче и устойчивее к вредным воздействиям, используют масла, восстанавливающие липидный барьер волос – масла авокадо, репейное, аргановое, жожоба и др. Кондиционирующие добавки также эффективны для укрепления волос. При выборе добавок для борьбы с выпадением волос, следует учитывать, что основной мишенью в этом случае являются клетки волосяных фолликулов, а также сальные железы и кожа волосистой части головы. Здесь очень важным является время воздействия, поэтому лучше включать такого рода активы в несмываемые средства для волос. Поскольку при андрогенной алопеции происходит прогрессирующее истончение волос, то применение кондиционирующих добавок также является оправданным.

Химический состав волоса человека в себя включает кератин – белок на основе аминокислот. Приблизительный состав здорового волоса такой: 15% составляет вода, 6% составляют жиры, 78% составляет белок и 1% составляет пигмент. Если локоны подвергаются химическому или физическому влиянию либо организм не здоров, то химический состав волоса может меняться. Таким образом, при регулярных экспериментах с окрашиванием, химической завивкой, сушкой при использовании фена, накручиванием на термобигуди прядки способны терять огромный процент влаги, становясь при этом безжизненными и ломкими.

Специфика построения и состав волос на человеке

С физиологической точки зрения стержень волоса, который есть у нас – это субстанция, которую по праву невозможно называть живой. Его не питает кровь, к нему не подходят нервные окончания и не присоединяются никакие мышцы. Когда волосы поддаются подстриганию, человек не чувствует никакой боли, волосы не кровоточат, а при их натягивании ни одна мышца не растягивается. В свою очередь волосы являются живой субстанцией, способной к самовоспроизведению. Живые клетки, которые размножаются с большой скоростью, расположены именно в корневой части головы, что залегает глубоко под кожей.

Волосяной фолликул является корнем волоса, на котором благодаря тканям формируются волосяно-железистый комплекс, а также внутреннее и наружное корневые влагалища, мышца, что поднимает волос, нервные окончания и кровеносные сосуды. Человек появляется на свет с определенным количеством этих фолликулов, а величина их генетически заложена, и в данном аспекте ничего поменять не удастся.

В основании фолликула и в дерме есть волосяной сосочек в виде соединительно-тканного образования, которое содержит сосуды. Благодаря ему обеспечивается питание и ростовая активность волосяного фолликула.

Химический состав волоса в каждый волосяной фолликул заложил собственную иннервацию и мускулатуру. За счет мышц и нервных окончаний волосяной фолликул имеет тактильную чувствительность, что позволяет ему делать едва заметные движения.

Если соответствующий мускул — мышца, что поднимает волос, начинает сокращаться от страха или под воздействием холода, то волосы способны приподниматься и сжимать кожу. В итоге этого на ней образуются пупырышки или так называемая «гусиная кожа». Кровеносные сосуды, которые окружают волосяной фолликул и волосяной сосочек дают волосам все необходимые полезные вещества, которые нужны для роста волос и размножения клеток. Еще одной отличительной чертой волос является то, что скорость деления их клеток в организме человека занимает второе место после скорости пролиферации клеток в костном мозге.

Если вникнуть в состав волоса, то там каждый волосяной фолликул — независимое образование со своим ростовым циклом. В различных фолликулах данные циклы не синхронны, ведь в иной ситуации волосы на человеке выпадали бы все одновременно.

Волосы в основном состоят из кератина — белка, что построен из аминокислот. Некоторые из таких аминокислот в себе содержат атомы серы.

Основные слои человеческих волос

  • Кутикула. Это первый наружный слой, который необходим для выполнения защитных функций и для образования тоненьких клеток, похожих на чешуйки. Когда чешуйки плотно прилегают друг к другу, перекрываясь как черепица на крыше, человеческие прядки становятся мягкими, сияющими и шелковистыми. Если же кутикула волоса была повреждена, а чешуйки начали топорщиться, то и локоны приобретают ломкость, тусклость, а также начинают спутываться.
  • Кортекс. Это второй слой, расположенный после кутикулы. Он занимает почти 80% волоса, а также отвечает за прочность и эластичность прядок. Также в данной структуре есть пигмент меланин, которым обуславливается естественный цвет волос. Все преобразования на локонах, в особенности химическая завивка, обесцвечивание и окрашивание происходят именно на данном уровне.
  • Сердцевина. Это центральный внутренний слой волоса, который сложен большими и свободно лежащими кератиновыми клетками. Между ними расположено множество воздушных полостей, и предположительно данные клетки отвечают за снабжение кортекса и кутикулы питательными веществами. До конца функция серцевины остается неизвестной.

Химический состав волоса человека включает в себя цистин, который снабжает волосы серой. Она в свою очередь нужна для образования кератина. Употребляя мясо, молоко, овощи и соевые продукты, недостатка цистина в волосах не будет заметно.

Гистидин в составе волоса воздействует как анти-стресс для организма, а также способствует обновлению и росту тканей. Последователем гистамина, гормона, который спасает от раздражителей, является гистидин. Он содержится в сыре, арахисе и сое.

Тирозин как аминокислота волоса нормализует работу щитовидной железы, спасая локоны от выпадения и проявления их ломкости. Также эта аминокислота несет ответственность за оттенок волос кожи. Содержится тирозин в миндальном орехе, в молочных продуктах, в кунжуте и в авокадо.

В составе волос есть и лизин. Он нужен для роста и восстановления тканей, а также он несет ответственность за здоровье прядок. При употреблении молочных, мясных и рыбных продуктов, а также чечевицы, сои и пророщенных зерен пшеницы, в организме будет появляться лизин. Эта аминокислота накапливаться в организме не способна.

Чтобы правильно ухаживать за волосами желательно иметь представление о химическом составе волос и их строении.
Сейчас очень популярны услуги ухода за волосами на основе кератина,в описании средств часто встречаются слова : «липиды», «аминокислоты» и т.д. Итак,что же это такое и зачем это нужно?

Уход за волосами включает в себя уход за корнем волоса, находящимся под кожей, и его стержнем — наружной частью волоса.Прочность и здоровье волос определяется их внутренней частью — кортексом. Кортекс это ороговевшие клетки, содержащие белок кератин. За «содержимое» кортекса отвечает корень волоса. Соответственно, что бы кортекс был здоровым и сильным нужно правильно питаться.

Необходимую защиту волосам создает наружная оболочка стержня волоса — кутикула.За кутикулой необходимо ухаживать, что бы сохранить ее целостность

А теперь о химическом составе волоса.

Волос на 78% состоит из белка альфа — кератина, обогащенного микроэлементами и витаминами, на 15% из воды, на 6% из липидов.

Поскольку кератин это белок, то его составляющими являются аминокислоты.

Аминокислотные цепи связаны между собой поперечными мостиками аминокислотных остатков. Поперечные связи придают кератину плотность и эластичность.Кутикула состоит из тонких пластинок заходящих одна за другую. Она плотно облегает кортекс обеспечивая его защиту. У молодого волоса кутикула насчитывает примерно 10 слоев, но со временем их количество уменьшается из-за износа кутикулы.
Сверху кутикулу покрывает липидный слой — производное сальных желез волоса
. Липидный слой волос включает в себя не только жирные кислоты (олеиновая, пальмитиновая, стеариновая), но и эфиры воска.Кутикула, а вернее ее липидный слой очень чувствителен к солнечным лучам. И чем больше мы находимся на солнце, тем сильнее он разрушается. Вода, пропитывая волос, приподнимает чешуйки кутикулы. Чтобы не повредить структуру кутикулы нежелательно расчесывать мокрые волосы.В помощь кутикуле существуют кондиционеры для волос, силиконы, гели и масла, склеивающие чешуйки и предупреждающие повреждения волос.Наши волосы, способны накапливать в себе различные химические вещества.Все, что мы едим и пьём, отражается на их состоянии. Загрязненность окружающей среды тоже оставляет свой след на волосах.

С  химическим составом волос разобрались,а теперь о питании: 
В чем же нуждаются наши волосы в первую очередь?Принято говорить, что в белках. Но это не совсем верно, поскольку все съедаемые нами белки, наш организм расщепляет сначала на более мелкие «строительные кубики» — аминокислоты, а затем из полученных аминокислот начинает строить собственные белки.Поэтому корню нашего волоса нужны определенные аминокислоты. А именно гистидин, лизин, тирозин, цистин.

Аминокислоты для питания волос.

Гистидин — участвует в процессах роста и обновления тканей организма, в образовании кровяных телец и является предшественником гистамина (гормона, спасающего нас от аллергенов). Особенно нуждаемся мы в гистидине во время воспалительных процессов, после получения травм и в стрессовых ситуациях. Теперь вы понимаете, почему стресс отрицательно влияет на наши волосы?  Он не только ведет к сужению кровеносных сосудов, но и «съедает» гистидин, необходимый для роста волос.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения, нам нужно получать 12 мг гистидина на килограмм нашего веса  в день. В принципе, порция мяса (но мяса, а не колбас и прочих полуфабрикатов) покроет ваши потребности в гистидине. Если вы не едите мяса, то можно получать гистидин из сыров, лососевых рыб, арахиса, сои, пророщенных семян пшеницы.

Лизин — так же участвует в восстановлении и росте тканей, в частности, отвечает за нормальную структуру волос. А еще, лизин ускоряет процесс расщепления жиров, а значит, необходим при целлюлите и варикозе. Кроме того лизин — источник хорошего настроения. И, увы, он активно расходуется при стрессах.Содержится в молочном, мясном и рыбном белках, в сое, чечевице, в пророщенных зернах пшеницы. Можно принимать в качестве пищевой добавки, лизин не накапливается в организме.

Тирозин — необходим для нормальной работы щитовидной железы, предотвращает ломкость и выпадение волос. Тирозин является предшественником меланина и отвечает за пигментирование волос и кожи. Стресс, совершенно бессовестно, расходует наш тирозин. Содержат тирозин авокадо, миндаль, молочные продукты, кунжут.

Цистин — входит в состав волос. Обеспечивает их серой необходимой для построения кератина. Нехватка цистина явление редкое, поскольку он содержится во всех мясных, молочных и соевых продуктах, а так же в овощах.

 Следующий, необходимый для питания волос компонент — незаменимые жирные кислоты.

Альфа-линолевая кислота (Омега-3),линолевая кислота (Омега-6) и архидоновая кислота. Вместе, эти три кислоты, составляют основу витамина F. Не вырабатываются организмом и должны поступать с пищей. Без них нарушается химический состав волоса, и волосы становятся сухими и ломкими.Норма потребления жирных кислот не выяснена. Находятся они в рыбе, сухофруктах, авокадо, арахисе, сое и миндале. Но самый лучший их источник льняное и оливковое масла. Разумеется, холодного отжима. Внимание! Тепловая обработка разрушает жирные кислоты.

Витамины и питание волос.

Прежде всего, это витамины антиоксидантной защиты — А, Е и С.

Витамин А. 
Волос без него просто не вырастет. Витамин А регулирует процессы роста и восстановления клеток кожи и всех ее производных, т. е волос и ногтей. Кроме того, как антиоксидант, витамин А защищает наши волосы от вредного воздействия UV — лучей.

Витамин Е.

Применительно к волосам — нормализует кровообращение в коже головы, улучшая питание волос. Витамин А без витамина Е не усваивается.

Витамин С
предупреждает разрушение волосяных луковиц и укрепляет стенки кожных капилляров.

Витамины группы В.

Если начать принимать комплекс витаминов группы В, то уже через месяц вы отметите заметные улучшения в состоянии волос и ногтей. Витамины группы В, необходимы для работы мозга и нервной системы. Без витаминов группы В рост волос невозможен. Витамины В можно безбоязненно брать в качестве добавок. Они водорастворимы и не накапливаются в организме.

Микроэлементы и питание волос.

Железо

В день нам необходимо получать 20 мг железа. Его дефицит ведет к нарушению химической структуры волоса и, как следствие, к расслоению стержня и облысению.

Йод

Участвует в жировом, белковом и водно-электролитном обмене. В день нам нужно  100 – 150 мг (для взрослых) и 175 – 200 мг (для кормящих и беременных). При нехватке йода волосы ломаются, тускнеют, а стержень истончается.

Калий

 Способствует проницаемости клеточных оболочек, что бы сделать возможным прохождение различных солей в клетку. Ежедневная потребность в калии составляет 1,2 – 2 г. При нехватке калия развивается сухость кожи, слабость и потускнение волос, замедление их роста.

Кальций

 Отвечает за свертываемость крови. Суточная потребность —  от 0,45 до 1,2 г в день. При хронической нехватке, волосы становятся жесткими, волосяные фолликулы отмирают, волосы, естественно выпадают.

Кремний

Без него кожа и волосы теряют свою эластичность, поскольку нарушается синтез коллагена и эластина. В день нам надо   20 – 30 мг кремния.

Цинк

Без него человек жить не в состоянии. Применительно к нашей теме цинк обеспечивает восстановление клеток кожи и регулирует работу сальных желез. Суточная доза цинка — 12 – 16 мг. Нехватка цинка ведет к облысению и себореи кожи головы и лица.

Я не буду тут приводить список продуктов  содержащих минеральные вещества. Вы без труда найдете их в интернете.

Цель же этой статьи, показать, что правильный уход за волосами начинается с правильной еды. Т.е корень волоса должен получать все необходимые вещества изнутри.
 

Навигация по статье:

  • Функция волос у человека
  • Химический состав волос
  • Строение волос
  • Рост волос
  • Форма и цвет волос
  • Типы волос

Строение волоса и его типы, функции волос у человека. Как происходит рост волос, из чего он состоит и в чем нуждается. Какие бывают типы волос и как за ними ухаживать.

Функция волос у человека

Волос – это придаток кожного покрова, состоящий из омертвевших клеток кератина. Волосяной покров имеет фактически вся поверхность кожи человека, за исключением кожи губ и ладоней.

Биологическая функция волос — защитная. Волосы на голове, предотвращают ее от перегрева и защищают в холода, а также от механического воздействия (удара). Ресницы защищают глаза от попадания инородных тел (пылинок, грязи), а волосы в ноздрях и ушах перехватывают инородные тела и препятствуют их попаданию внутрь тела. Брови предохраняют глаза от пота.

Химический состав волос

Примерный состав здорового волоса:

  • 78–90% белка (кератина)
  • 6% липидов (жирные кислоты)
  • 3–15% воды
  • 1% пигмента

Основными химическими элементами в составе волос являются:

  • углерод (49,6%)
  • кислород (23,2%)
  • азот (16,8%)
  • водород (6,4%)
  • сера (4%)
  • в микроскопических количествах:  магний, мышьяк, железо, фосфор, хром, медь, цинк, марганец, золото.

Строение волос

Волос состоит из двух укрупненных частей:

  • Стержень — наружная, видимая часть волоса, выступающая над поверхностью кожи.
  • Корень (фолликул) — часть волоса, расположенная внутри тканей кожного покрова с окружающими его тканями и включающий волосяно-железистый комплекс (сальная и потовая железы; мышца, поднимающая волос; кровеносные сосуды и нервные окончания)

Видео: Строение волос

Стержень волоса

Наружная (видимая) часть волоса — стержень, в основном состоит из рогового белкового вещества — креатина.

В стержень волоса не поступает кровь, в нем отсутствуют нервные окончания. Поэтому при стрижке мы не чувствуем боли, волосы не кровоточат.

Стержень волоса состоит из:

  • кутикула — наружная часть стержня, состоящая из 6-9 перекрывающихся между собой слоев клеток прозрачного аморфного кератина, напоминающих по структуре чешуйки (как у рыбы или сосновой шишки). Пространство между чешуйками заполнено липидными пластами (жирные кислоты), благодаря которым чешуйки плотно прилегают друг к другу. Чешуйки направлены от корня волоса к его кончику.

    Функция кутикула в основном защитная, которая предохраняет клетки внутреннего слоя стержня волоса (кортекс) от воздействия воды, солнца и механического воздействия.

    При воздействии на волос щелочной среды (обычное мыло) чешуйки кутикула раскрываются, при воздействии кислой — закрываются. Это свойство важно учитывать при косметических процедурах.

  • кортекс — внутренний слой стержня, состоящий из клеток кератина (белка), которые еще не до конца кератинизировались (ороговели), склеенными ороговевшими веретеновидными клетками. Кортекс составляет от 80 до 85% от общего объема стержня волоса.
    Как и любой другой белок, кератин состоит из аминокислот, которые формируют полипептидные цепи, которые переплетаются между собой, образуя нити. Эти нити, в свою очередь, скрепляясь между собой по несколько штук, формируют сначала протофибриллы волоса, затем – микрофибриллы и, наконец, самые крупные волокна – макрофибриллы. Макрофибриллы, скрепленные веретеновидными клетками, представляют собой кортекс, составляющий 85% структуры стержня волоса.

    Основная функция кортекса — это придание волосу формы, сохранение эластичности и прочности волоса.

    Из-за особенностей в строении этого слоя люди могут иметь прямые или кудрявые волосы, которые в свою очередь наследуются генетически.

  • медулла (центральное мозговое вещество) — это центральная часть волосяного стержня, состоящая из ороговевших клеток на основе кератина и содержащая пустоты, заполненные воздухом. Медулла у человека присутствует не во всех видах волос, например, в пушковых волосах медулла отсутствует. Клетки мозгового вещества содержат гликоген и могут включать меланосомы. Медуллу заполняют пузырьки воздуха – благодаря этому волос обладает определенной теплопроводностью. Медулла не играет никакой роли в изменении как химических, так и физических свойств волоса.

Корень волоса (волосяной фолликул)

Подкожная часть волоса (корень или фолликул) состоит:

  • наружная оболочка корня (внешнее эпителиальное влагалище)
  • внутренняя оболочка корня (внутреннее эпителиальное влагалище)
  • луковица (волосяной сосочек)
  • сальная железа
  • мышца поднимающая волос

Человек рождается с уже сформированным количеством фолликулов и у каждого человека это количество индивидуально и наследуется от родителей на генетическом уровне.

К тому же, количество волосяных фолликулов отличается у людей с разным цветом волос. В среднем, общее количество волос на голове:

  • блондины – 140 тыс.
  • шатены – 109 тыс.
  • брюнеты – 102 тыс.
  • рыжие – 88 тыс.

Рост волос

Волос начинает формироваться в волосяных фолликулах из дермального сосочка – корня волоса. Скорость деления клеток волосяного фолликула занимает в организме человека второе место после скорости деления клеток в костном мозге. Благодаря этому волосы вырастают примерно на 1–2 сантиметра за месяц.

Различают три стадии формирования волоса:

  • анаген – период роста волоса, длительностью от 2 до 7 лет
  • катаген – период регрессии, при котором клетки перестают делиться. Длительность цикла от 2 до 3-х недель.
  • телоген – фаза покоя, когда волос уже не растет, но все еще удерживается в волосяном фолликуле. В этой фазе волос легко выпадает. Одновременно в данной фазе находится примерно 10% всего волосяного покрова человека. Именно эти волосы выпадают при мытье головы. Длительность фазы до трех месяцев.

Форма и цвет волос

Среди чешуек кутикула, и среди стержней слоя кортекса, расположены гранулы пигмента в виде меланосом, которые и придают волосу определенный цвет.  Оттенок волос определяется генетическими факторами и зависит от соотношения содержания двух основных пигментов: эумеланина (черный волос) и феомеланина (рыжие волосы).

Таким образом, цвет волос зависит от комбинации двух факторов: соотношения пигментов и количества пигментных клеток в структуре волоса.

Различия волоса по волнистости и толщине обусловлена формой волосяного мешочка. При прямом волосе, фолликулы расположены ровно и волос растет перпендикулярно к поверхности кожи головы. При волнистом волосе фолликулы имеют наклон, а при кучерявом волосе — изгиб. По мере роста волос, они начинают повторять форму своего фолликула и в результате волос получается либо прямым, либо волнистым или кудрявым.

На волнистость волос влияет также равномерность формирования клеток при росте волоса.

При прямом волосе, формирование клеток происходит равномерно со всех сторон волоса и в результате волос имеет в сечении круглую форму.

При волнистом волосе, клетки формируются с разных сторон в неодинаковом количестве, поэтому в разрезе волнистые волосы имеют овальную форму.

Вьющиеся волосы при своем росте, сначала растут в одну строну, затем в другую. Это происходит из-за того, что образование клеток происходит поочередно на разных сторонах волоса. В разрезе волнистый волос представляет собой почковидную форму.

Типы волос

От интенсивности работы сальных желез кожи головы и от состояния кровеностной системы кожи головы, зависит состояние самих волос. Чем выше выделение кожного сала железами, тем выше жирность самих волос. Кожное сало распространяется по всей поверхности волос, покрывая их тонкой пленкой. В зависимости от «жирности» волос, их разделяют на четыре типа:

Характерные признаки волос в зависимости от их состояния (сальности)

  Тип волос
Нормальные Жирные Сухие Смешанные
Сальность и блеск умеренный, здоровый блеск волос отличаются повышенным жирным блеском, вызваным избыточной работой сальных желез сухие и тусклые по всей длине, из-за недостаточной работы сальных желез головы жирные у корней, сухие на кончиках
Кончики волос нормальные не секутся сухие, ломкие, секутся сухие, секутся
Объем нормальная пышность волос не пушатся пушатся средняя пышность, могут пушиться кончики
Электризация иногда почти не электризуются часто, особенно при низкой влажности слабо электризуются
Эластичность гибкие и эластичные хорошая эластичность ломкие эластичные у корней, ломкие начиная с середины
Укладка податливые поддаются укладке, но слипаются в отдельные пряди плохо укладываются, постоянно электризуются и пушатся держат укладку, но пушатся от середины к кончикам
Частота мытья головы каждые 2 – 3 дня ежедневно раз в неделю каждые 2 – 4 дня

Интересные факты о волосах:

  • корни волос начинают формироваться в конце третьего месяца внутриутробного развития плода 
  • на голове, волосы растут не равномерно — на темени более плотно, а на висках и лбу реже
  • средняя толщина человеческого волоса растущего на голове колеблется от 0,05 мм (блондинки) до 0,1 мм (рыжие). В микронах это составит от 50 до 100 мкм.
  • один человеческий волос в среднем может выдержать вес в 80 грамм
  • у взрослого человека на голове в среднем около 100 тыс. волос
  • волосы вырастают в среднем за три дня на 1 мм (т.е. за месяц на 1 см)
  • в летнее время и во время сна волосы растут быстрее
  • норма выпадения волос — от 60 до 120 штук в сутки. На месте выпадающих начинают отрастать новые волосы, из тех же волосяных мешочков.