Про будову та функціонування волосся

Незважаючи на те, що ми звикли сприймати волосся людини як естетичний фактор, насправді з погляду анатомії волосся є складовою захисного покриву.

Будова волосся

У кожної волосинки — особлива будова. Зовнішню оболонку волосся складають кератинові лусочки, які накладаються один на одного. Та частина кожної волосинки, яка знаходиться над шкірним покривом, називається стрижнем. Будова волосся людини тришарове. Зовнішній шар, що також називається кутикулою, покликаний виконувати захисну функцію. Його утворюють тонкі лусочки, що перекривають один одного. Відповідно, будова волосся голови у людини така, що якщо ці лусочки укладені щільно і правильно, то волосся у людини м'яке, струменеве і блискуче. І на фото, і в житті вони виглядають живими та красивими. У той же час при пошкодженні клітин кутикули (їх може пошкоджувати як фізичну, так і хімічну дію) волосся перестає блищати, дуже легко плутається і ламається.

Наступний шар волосся кортексрозташований під кутикулою. Це кіркова речовина, яка надає еластичності волоссю. У кортексі є спеціальний пігмент меланін, який визначає, яким буде індивідуальний колір волосся у конкретної людини. Всередині кожної волосини знаходиться мозкова речовина, яку складають кератинові клітини та повітряні порожнини. На думку вчених, будова стрижня волосся передбачає, що саме з цього шару надходять корисні поживні елементи до інших шарів волосся. Щоб детальніше розглянути особливості будови волосся, може використовуватися спеціальна графічна схема.

Частинку волосся, що знаходиться під шкірою, прийнято називати волосяним коренем (також її називають волосяною цибулею). Будова кореня волосся наступна: волосяний корінь оточується волосяним мішечком, назва якого - фолікул. Від того, яка саме форма фолікула спостерігається у людини, залежать особливості її типу волосся. Так, з круглого фолікула у людини росте пряме волосся, а волосся трохи кучерявого типу росте з овального фолікула. У тих людей, які можуть похвалитися кучерявим волоссям, фолікули ниркоподібні.

Від того, яка будова шкіри та волосся у людини, залежить загальний стан волосся. Так, природний блиск волосся визначає кількість власного жирового мастила, в яке входить спеціальний антисептик. У шкірному покриві є сальні залози, секрет яких виділяється у волосяні фолікули. Таким чином забезпечується захист ствола волосся. Тому функції волосся людини залежать і від того, наскільки якісно таке мастило захищає кожне волосся.

Але іноді сальні залози продукують надто багато секрету. Це може статися під впливом сплеску гормональної активності, і навіть внаслідок інших чинників. У результаті волосся людини стає дуже жирним. За умови низької продукції такого секрету волосся, навпаки, стає занадто сухим.

Як росте волосся

Та частина волосся, що виростає з-під шкірного покриву людини, складається з мертвої тканини. Цикл росту волосся триває кілька років. Після того, як старе волосся випадає, знову починається новий цикл.

Процес зростання волосся поділяють на три стадії. на першої стадії волосся росте активно. Другу стадію росту називають проміжною: у цей час волосся вже не росте, проте клітини сосочка ще функціонують. на третьої стадії зростання волосся повністю припиняється. Функціонування волосся влаштовано так, що під впливом зростання нового волосся старий випадає, після чого нове волосся знову проходить усі цикли.

Перша стадія росту волоска може тривати 2-4 роки, друга – близько 20 днів, третя – до 120 днів. Якщо оцінювати все волосся людини в цілому в певний момент, то приблизно 93% волосся перебуває в першій фазі росту, 1% волосся переживає другу фазу росту і 6% волосся - третю. Волосся на голові і тілі може повторювати цикли зростання протягом життя людини 24-25 разів.

Волосся росте на всьому тілі, винятком є ​​лише підошви та долоні. Доросла людина на тілі має приблизно 100 000 волосся. Кількість волосся залежить від того, якого вони кольору. Так, найбільше волосся на тілі у блондинів.

Волосся починає з'являтися у людини на третьому місяці внутрішньоутробного розвитку плода. На тілі відзначається нерівномірне зростання волосся. Найбільш повільно росте волосся на бровах, найбільш швидке його зростання відзначається на голові. За три дні волосся на голові може вирости на 1 мм. У нормі на добу людина може випадати 50-100 волосся. Випадання волосся у нормальній кількості є фізіологічним процесом. Найшвидше волосся у людини росте влітку і навесні.

Властивості волосся

До складу кожної волосини входить 97% білка (кератину) та 3% вологи. Кератин - це білкова речовина, до якої входить сірка, вітаміни, мікроелементи. Визначається кілька видів волосся, яке росте на тілі людини.Довге волосся є найбільш міцним і росте на голові, а також таким є волосся бороди, вусів, статевих органів, пахв.

Волосся щетинисте - це волосся, що росте в носі і вухах, а також брови, вії. Волосся пушкове росте на шкірних покривах рук, ніг, тулуба, обличчя.

Здорове волосся пружне і має високий запас міцності. Здорове волосся легко розтягується та може витримати до 200 г навантаження. Волосся людини гігроскопічні: вони легко вбирають вологу. Вони виявляють стійкість до дії кислот, проте дуже погано реагують на луги.

Найбільше волосся розташовується на зводі черепа людини. Брови в середньому містять близько 600 волосків, а вії - близько 400.

Якщо функціонування волосся визначається їх властивостями, то колір залежить від того, як співвідносяться два види меланіну: еумеланін і феомеланін. Ці види меланіну відрізняє форма гранул: у еумеланіну подовжені гранули, а форма гранул феомеланіну овальна або кругла. Отже, еумеланін називають гранульованим пігментом, а феомеланін дифузним. У всьому волоссі містяться два види пігментів у різних співвідношеннях. Отже, люди мають три різні кольори волосся: руді, блондини та брюнети. А ось відтінків кольору волосся набагато більше: їх налічується до 300.

Функції волосся

Дуже важлива для людини функція волосся. Насамперед, волосся є окрасою, тобто виконує естетичну функцію. Вони можуть як підкреслити переваги людини, так і приховати її недоліки. Однак не тільки естетичні функції виконують волосся людини. Вони допомагають уникнути як переохолодження, і перегріву голови. У волоссі створюється прошарок повітря, який допомагає зберегти як тепло, так і холод.Пушкове волосся, яке розташоване на тілі, беруть участь у процесах дотику. Волосся, яке росте у вухах і носі, допомагає затримувати пил. Вії людини допомагають захищати очі. Те волосся, яке розташовується пахвами, дозволяє знизити силу тертя. Отже, людина здійснює будь-які рухи, а шкіра у своїй не пошкоджується. Крім того, у волоссі можуть накопичуватися деякі речовини. Цю їхню функцію успішно використовують криміналісти у процесі роботи.

В цілому функції волосся у ссавців зводяться до забезпечення теплоізоляції, захисту шкірних покривів від зовнішніх впливів, забезпечення забарвлення (у тварин йдеться про маскування та привабливість). Крім того, у тварин є особливе волосся, яке дозволяє їм орієнтуватися в просторі, тобто воно відповідає за чутливість. Але в процесі еволюції волосся людини частково втратило такі функції.

Автор-упорядник: Марина Степанюк – провізор, медичний журналіст Спеціальність: Провізор докладніше

Освіта: Закінчила Рівненський державний базовий медичний коледж за спеціальністю «Фармація». Закінчила Вінницький державний медичний університет ім. М.І.Пирогова та інтернатуру на його базі.

Досвід роботи: З 2003 по 2013 р. – працювала на посадах провізора та завідувача аптечного кіоска. Нагороджена грамотами та відзнаками за багаторічну та сумлінну працю. Статті на медичну тематику публікувалися у місцевих виданнях (газети) та на різних Інтернет-порталах.

Морфологія та біологія волосся: правильний вибір інгредієнтів

Волосся – це природна прикраса будь-якої людини. Мати красиве, доглянуте, блискуче волосся не відмовиться ніхто.Кошти догляду за волоссям – величезний сегмент косметичного ринку, і саме цей сегмент ринку особливо важливий для російського виробника косметики. Щоб створювати засоби для волосся, які будуть затребувані споживачами, недостатньо добре розумітися на хімії. Корисно мати уявлення про те, що ж таке волосся з точки зору біології, як воно влаштоване і як живе. Саме цим питанням і присвячено цю статтю.

Волосся під мікроскопом

Біологічна функція волосся – захист голови від перегрівання, охолодження, механічних пошкоджень. Приблизний хімічний склад здорового волосся такий: 3-15% води, 6% ліпідів, 1% пігменту, 78-90% білка (кератину). Основними елементами у складі волосся є вуглець (49,6%), кисень (23,2%), азот (16,8%), водень (6,4%), сірка (4%). Крім того, до складу волосся входять магній, миш'як, залізо, фосфор, хром, мідь, цинк, марганець, золото.

Малюнок 1. Будова волосся

З погляду фізіології волосся – це «мертва» освіта. Волосся не постачається кров'ю, до них не підходять нервові волокна і не приєднуються м'язи. Тому при стрижці ми не відчуваємо болю, волосся не кровоточить, при їх натягу не розтягується жодна м'яз. Але, якщо волосся – це мертва освіта, то чому волосся росте і чому, коли ми вищипуємо волосся, нам боляче? Справа в тому, що кожне волосся складається з двох частин: видимої частини (стрижня волосся) і прихованого у шкірі фолікула. Живі клітини, які розмножуються з величезною швидкістю, знаходяться у волосяному фолікулі, що залягає глибоко в дермі.

Волосяний фолікул – це корінь волосся з оточуючими його тканинами і волосяно-залізистий комплекс (сальний і потовий залози; м'яз, що піднімає волосся; кровоносні судини та нервові закінчення) (рис.1). Ми народжуємося на світ з певною кількістю таких фолікулів, ця величина генетично запрограмована, і змінити тут що-небудь на даний момент часу неможливо. Кількість волосяних фолікулів різна у людей із різним кольором волосся. У середньому, загальна кількість волосся на голові у блондинів – 140 тис., у шатенів – 109 тис., у брюнетів – 102 тис., а у рудих – 88 тис.. Швидкість поділу клітин волосяного фолікула посідає в організмі людини друге місце після швидкості поділу клітин у кістковому мозку. Завдяки цьому волосся виростає приблизно на 1-2 сантиметри за місяць.

Кожен волосяний фолікул має власну іннервацію та мускулатуру. Завдяки нервовим закінченням, волосяний фолікул має тактильну чутливість. М'язи, що примикають до фолікула, скорочуючись від страху або під впливом холоду, піднімають волосся і стискають шкіру, в результаті на шкірі утворюються мурашки. У гирлі волосяного фолікула відкривається протока сальної залози. Ця залоза виробляє шкірне сало, яке, виділяючись в гирлі волосяного фолікула, змащує волосся, що росте, і поверхню шкіри волосистої частини голови. Шкірне сало створює на волоссі плівку, надаючи їм еластичність, гладкість і водовідштовхувальну здатність. Активність сальних залоз контролюється статевими гормонами – андрогенами. У гирлі фолікула поселяються деякі бактерії – представники мікрофлори шкіри. Зміни мікрофлори ведуть до порушення кератинізації та появи лупи.

Волосяний фолікул – «фабрика» з виробництва волосся

Отже, волосся «зароджується» у фолікулі (рис.2). Зростання нового волосся починається від волосяного (дермального) сосочка - сполучнотканинного утворення, що знаходиться в основі фолікула (волосяної цибулини). Волосяний сосочок містить у собі кровоносні судини, що забезпечують клітини цибулини киснем та поживними речовинами, необхідними для розмноження клітин та росту волосся. Якщо гине сосочок - гине і волосся. Клітини фолікула діляться і розмножуються в зоні, що прилягає безпосередньо до волосяного сосочка. У міру просування до поверхні шкіри голови фолікулярні кератиноцити поступово втрачають свої ядра, сплощуються і ороговіють, заповнюючись твердим кератином. Серед клітин волосяної цибулини представлені меланоцити, які зумовлюють інтенсивність кольору волосся. Чим більше меланоцитів – тим темніше волосся. З віком активність меланоцитів падає, внаслідок чого волосся сивіє. Відтінок волосся визначається генетичними факторами і залежить від співвідношення вмісту двох основних пігментів: еумеланіну та феомеланіну (руде волосся). Таким чином, колір волосся залежить від комбінації двох факторів: співвідношення пігментів і кількості клітин, що синтезують пігмент.

Малюнок 2. Будова кореня волосся

Кожен фолікул є незалежною освітою зі своїм власним життєвим циклом (рис.3). Життєвий цикл волосся складається з трьох стадій, його тривалість коливається від 2 до 5 років. Кожен волосяний фолікул генетично запрограмований виробництва приблизно 25–27 волосся.

Рисунок 3. Життєвий цикл волосся

Перша фаза життєвого циклу волосся - анаген, коли фолікул виробляє тонке волосяне волокно, яке поступово росте і стає товстим і пігментованим.Анаген продовжується від двох до п'яти років. Наступна фаза – катаген – фаза спокою. Розподіл клітин фолікула сповільнюється і припиняється, волосяний фолікул «впадає у сплячку». Волосяна цибулина поступово від'єднується від волосяного сосочка. Ця фаза триває дуже недовго – від одного тижня до трьох тижнів. І остання фаза, що завершує життєвий шлях волосся – телоген. У період телогена нове волосся починає рости, а старе випадає. Оновлення клітин припиняється приблизно на 3 місяці (час, за який відновлюється зв'язок між знову синтезованою волосяною цибулею та волосяним сосочком, і нове волосся входить у фазу анагену). Повністю відокремлена від дермального сосочка телогенова цибулина набуває витягнутої форми і починає рухатися до поверхні шкірного покриву волосистої частини голови.

Кожне волосся живе за своїм «індивідуальним графіком», тому різне волосся одночасно знаходиться на різних стадіях свого життєвого циклу: 85% волосся знаходиться у фазі анагену, 1% у фазі катагену і 14% – у стадії телогена. Коли співвідношення між волоссям, що знаходиться у фазах анагену і телогена, порушується і у стадії випадання виявляється більше 14–15% волосся, можна говорити про розвиток облисіння або алопеції. У нормі на день ми втрачаємо в середньому 70-80 волосся на день.

Стрижень волосся

Стрижень волосся має складну конструкцію. У центрі його знаходиться мозкова речовина, оточена кортексом, тобто кірковим шаром (близько 80-90% всього об'єму волосся). Зовні волосся знаходиться кутикула, яка покриває кортекс, ніби черепицею.

Медулярний шар (центральна мозкова речовина) - це центральна частина волосяного стрижня, яка представлена ​​у людини не у всіх видах волосся.Наприклад, у пушковому волоссі медулла відсутня. Мозкова речовина заповнюють бульбашки повітря – завдяки цьому волосся має певну теплопровідність. Медулла не відіграє жодної ролі у зміні як хімічних, так і фізичних властивостей волосся.

Корковий шар, або кортекс - це основна речовина волосся, яка становить від 80 до 85% його об'єму. Кортекс складається з рогової речовини кератину, утвореного склеєними ороговілими веретеноподібними клітинами. Як і будь-який інший білок, кератин складається з амінокислот, які формують поліпептидні ланцюги. Ці ланцюги переплітаються між собою, утворюючи нитки. Ці нитки, у свою чергу, навиваючись один на одного, створюють суперспіралізовану структуру: об'єднуючись по кілька штук, вони формують спочатку протофібрили волосся, потім мікрофібрили і, нарешті, найбільші волокна макрофібрили. Обвиваючись один навколо одного, макрофібрили формують основні волокна кіркового шару (рис.4). Фібрили орієнтовані паралельно осі волосся і паралельно один одному. Вони зв'язуються між собою водневими та дисульфідними зв'язками, які утворюють поперечні містки між фібрилами. Якби не дисульфідні містки між залишками цистеїну сусідніх білкових ланцюгів, ланцюги розійшлися б, і волокно розпалося. Саме поперечні дисульфідні зв'язки між залишками цистеїну надають кератину його унікальні якості: міцність та еластичність. Але дисульфідні зв'язки не дуже міцні. У водному розчині дисульфідні містки можуть роз'єднуватися та з'єднуватися у новому положенні.Наприклад, якщо волосся намочити і накрутити на бігуді, то перегрупування дисульфідних зв'язків призведе до того, що висохле волосся на якийсь час зберігатиме форму бігуді, – утвориться завиток. На руйнуванні дисульфідних зв'язків та формуванні нових заснований принцип хімічної завивки волосся. Так як кортекс волосся, який переважно забезпечує міцність волосся, весь тримається на дисульфідних зв'язках, йому потрібний додатковий захист, зокрема від води. Функцію захисту волосся від води та механічних впливів виконує бар'єрний шар – кутикула, яка також складається з кератину, лише міцнішого.

Малюнок 4. Будова стрижня волосся. Умовні позначення: 1-кутикула; 2-кортекс; 3-медулярний шар

Кутикула являє собою шість-десять шарів прозорих черепицеподібно накладених один на одного плоских ороговілих клітин (кератинових лусочок), що містять в основному аморфний кератин. У кератині кутикули дуже багато цистеїну. Простір між лусочками кутикули та між кутикулою та кортексом заповнено ліпідними пластами, що нагадують ліпідні пласти рогового шару. Однак у волоссі цей прошарок організований інакше. Якщо у роговому шарі головну роль відіграють цераміди, то у волоссі на перший план виступають жирні кислоти. В основному це розгалужена 18-вуглецева метилейкозаноїва кислота, яка зв'язується з цистеїном тіоефірним зв'язком. Так як цистеїну в кутикулі багато, метилейкозаноевая та інші жирні кислоти покривають лусочки кутикули суцільним шаром (F-шар або шар жирних кислот - fatty acid layer).Аналіз ліпідного складу волосся показує, що до складу інтегральних (ковалентно пов'язаних з цистеїном) ліпідів входить приблизно 50% жирних кислот (з них 40% метилейкозаноївої кислоти), 40% сульфату холестерину, 7% холестерину та 3% жирних спиртів. У складі полярних ліпідів (що формують міжклітинні ліпідні пласти) виявлено близько 60% церамідів, 7–10% глікофінголіпідів, 30% сульфату холестерину.

Завдяки ліпідному прошарку та наявності дисульфідних зв'язків, лусочки кутикули волосся щільно прилягають один до одного. Так як всі вони розташовуються в одній площині, промінь світла, що падає на волосся, поступово відбивається від його поверхні - волосся блищить. Тому блиск – обов'язкова ознака здорового волосся. Серед засобів, що наносяться на волосся, є багато речовин, які або руйнують ліпідний шар (наприклад, поверхнево-активні речовини шампунів), або дезорганізують дисульфідні зв'язки. Це призводить до послаблення зв'язку між лусочками кутикули. В результаті лусочки кутикули піднімаються, зазубрюються і безладдя. Світло, падаючи на таке волосся, відбивається хаотично, і волосся перестає блищати. Крім того, зазубрені лусочки кутикули сусіднього волосся чіпляються один за одного і злущуються при розчісуванні, оголюючи кортекс, в результаті волосся втрачає міцність і легко обламується.

Висновок

Розглянувши будову волосся, ми можемо відповісти на багато питань щодо правильного вибору інгредієнтів для засобів догляду за волоссям, керуючись основним правилом – «не нашкодь». Слід враховувати, що волосся досить активно реагує на зовнішні дії.Наприклад, при частому фарбуванні та хімічній завивці, зловживанні термічними методами укладання волосся може втрачати великий відсоток вологи та ліпідів. Найбільш руйнівно на структуру волосся впливає УФ - випромінювання, сприяючи вимиванню з кутикули цистеїн-білка, що містить, який забезпечує зчеплення лусочок кутикули, і руйнуючи ліпідний прошарок волосся. Це означає, що для захисту волосся необхідно використовувати УФ – фільтри та антиоксиданти. Щоб при миття голови волосся не втрачало необхідні для нього ліпіди, слід вибирати м'які системи ПАР.

Пошкоджене волосся не можна «полагодити», але можна поліпшити його зовнішній вигляд і захистити від подальшого пошкодження, використовуючи добавки, що кондиціонують, які пригладжують лусочки кутикули. Як такі добавки можна використовувати білки (кератин, протеїни шовку, пшениці тощо), ліпіди (цераміди), полісахариди (хітозан, гіалуринова кислота), а також будь-які інші макромолекули, здатні закріплюватися на волоссі, не обтяжуючи їх. Для того щоб кутикула знову відростаючого волосся була міцнішою і стійкішою до шкідливих впливів, використовують олії, що відновлюють ліпідний бар'єр волосся - олії авокадо, реп'яхову, арганова, жожоба та ін. При виборі добавок для боротьби з випаданням волосся слід враховувати, що основною мішенню в цьому випадку є клітини волосяних фолікулів, а також сальні залози та шкіра волосистої частини голови. Тут дуже важливим є час впливу, тому краще включати такого роду активи в засоби для волосся, що не змиваються. Оскільки при андрогенній алопеції відбувається прогресуюче витончення волосся, то застосування добавок, що кондиціонують, також є виправданим.