Волос

Волос
Компоненты	Кератин

Во́лосы — это роговые образования кожи, состоящие на 80-95 % из твёрдого белкового вещества — кератина, 15 % воды; 6 % липидов; 1 % пигмента, микроэлементов. Волосы (pili) есть на всей коже, кроме ладоней, подошв, медиальных и боковых поверхностей пальцев, тыльной поверхности дистальных фаланг у основания ногтей, красной каймы губ, крайней плоти, головки полового члена. Типы волос многообразны, но строение волоса человека всегда неизменно.

• 

  Корень и стержень волоса

Функции волос

Волосы не только украшают человека, но и предохраняют его кожу от вредного термического, климатического и биологического воздействий. Вместе с находящимся между ними воздухом волосы образуют изоляционный покров, который предохраняет и оберегает голову от нежелательных атмосферных воздействий. Растущие в подмышечных впадинах волосы предохраняют кожу от потёртостей, воспаления и инфекционного заражения. Кроме того, волосы выполняют роль органа осязания, так как волосяные сумки соединены с нервной системой таким образом, что даже очень лёгкое движение волос сразу же улавливается этой системой. Наиболее чувствительны ресницы — они защищают глаза от чрезмерного воздействия солнца, от инородных тел, загрязнений, различных паразитов и мелких насекомых. То же самое можно сказать и о щетинистых волосах в носу и ушах. Брови образуют как бы сточный желобок для текущего со лба пота, предохраняя от него глаза.

Строение волоса

Анатомическое строение

Часть волоса, выступающая над поверхностью кожи, называется стержнем, а внутридермальный отдел — корнем. В области контакта волос с эпидермисом формируется углубление — воронка. Стержень и корень длинных и щетинистых волос состоят из трех слоев: коркового (кортекс), мозгового вещества (медулла) и кутикулы. Кутикула — наружная оболочка волоса, образованная ороговевшими, лишенными пигмента клетками, дифференцирующимися из камбиальных клеток волосяной луковицы. По мере дифференцировки и продвижения вверх первоначально кубические клетки кутикулы резко уплощаются и черепицеобразно накладываются друг на друга. В них образуется твердый кератин, и клетки превращаются в роговые чешуйки. Кутикула обеспечивает эластичность волоса, защищает его от вредных воздействий внешней среды, препятствует разрушению и ломкости стержня. Кортекс — является корковым веществом, образуется из мертвых клеток вытянутой формы и отвечает за прочность и упругость волоса. Медулла — мозговое вещество, образуется из воздушных полостей и мягких клеток кератина.

• 

  Строение стержня

Химическое строение

Волос построен из ороговевшего белкового вещества кератина, состоящего из частиц аминокислот, объединённых в полипептидные цепи, образующиеся в результате полимеризации. Кератиновые волокна состоят из белка в виде α- и β-кератина, которые различаются по сопротивляемости к действию щелочей, кислот, окислителей, восстановителей и энзимов (ферментов). Основной аминокислотой, входящей в состав кератина, является цистин, составляющий 10—15 % кератинового вещества. Отдельные кератиновые волокна состоят из фибрилл, образованных полипептидными цепями, расположенными в виде спиралей, соединённых тремя видами связей:

• цистиновые мостики;
• ионные мостики (соединения типа солей);
• водородные мостики.

Цистиновые мостики очень прочны и отличаются высокой энергией связи (60—120 ккал/моль). Они расположены между различными цепями кератина, поэтому иногда их называют главными, ковалентными либо валентными связями. Цистиновые связи разрушаются при химической завивке, а под воздействием препаратов восстанавливаются в искажённом виде, меняя при этом сечение волоса и его форму. Ионные мостики находятся между щелочными группами остатков аминокислот в одной из основных полипептидных цепей и кислотными группами остатков аминокислот в другой цепи. Энергия такой связи составляет 50—100 ккал/моль. Водородные мостики отличаются достаточно низкой энергией связи (2,5—10 ккал/моль), однако оказывают значительное воздействие на внутреннюю стабилизацию структуры полипептидных цепей в кератиновых волокнах. Легко разрушаются под воздействием влаги, что позволяет менять форму волоса при накрутке на бигуди. Восстанавливаются со временем полностью. Способ соединения полипептидных цепей оказывает решающее влияние на формирование многих свойств волоса, например его прочности и устойчивости, по отношению к различным воздействиям.

Цвет волос

В ядре веретеновидных клеток коркового слоя содержится пигмент меланин, то есть краситель. Красящие тельца, подобные пузырькам воздуха, в большом количестве заключены в межклеточном пространстве. Внутри микрофибрилл веретеновидных клеток пигмент накапливается в виде круглых либо овальных крупиц, соединённых в нити, параллельные продольной оси волоса. Спектр цвета волос человека определяется двумя видами меланина: эумеланинами чёрного и коричневого цветов, окрашивающими волосы в тёмные тона — чёрный и каштановый, и феомеланинами жёлтого и рыжего цветов, придающими волосам светлые тёплые оттенки. Основной цвет волос и его оттенки обусловливаются также содержанием пузырьков воздуха в корковом и сердцевинном слоях волоса. Светлые волосы по сравнению с тёмными содержат большее количество пузырьков воздуха, а седые полностью заполнены ими. От количества и концентрации зернистого пигмента (эумеланина) зависит цвет волос. Если в волосах натуральный пигмент отсутствует, то говорят о так называемом альбинизме.

Различают следующие натуральные цвета волос:

• чёрные — характерны для монголоидной и негроидной рас;
• тёмные — типичны для европеоидной расы и жителей Средиземноморья;
• каштановые (шатен) — свойственны для жителей средней полосы;
• светлые — типичны для людей, живущих на Севере;
• рыжие — встречаются чаще всего у англосаксонов;
• седые — следствие атрофии натурального красителя.

Различают следующие оттенки волос, зависящие от содержания жидкого пигмента (феомеланина):

• пепельный — когда в волосах очень мало феомеланина;
• матовый — когда в волосах содержится несколько больше феомеланина, чем в пепельных волосах;
• золотистый (жёлтый, бежевый, солнечный) — со значительным количеством феомеланина;
• оранжевый — волос содержит ещё больше феомеланина;
• красный — в волосе содержится его наибольшее количество.

Физиология волос

Волосяной фолликул не всю жизнь находится в состоянии активного роста. Работает он циклами.

1. Фаза анагена — её длительность генетически запрограммирована и длится для волос на голове несколько лет. Чем дольше её продолжительность, тем соответственно длиннее отрастает волос. Скорость роста волос в среднем 1-1,5 см в месяц. В норме в анагене находится 90 % всех фолликулов. В среднем волосяной фолликул проходит эту фазу 20-30 раз в жизни
2. Фаза катагена наступает, когда волосяной фолликул перестаёт активно работать. Длится около двух недель. Луковица постепенно отделяется от волосяного сосочка, теряет связь с питанием, ороговевает и превращается в колбу. Волос в этой короткой фазе не много, около 1 %.
3. Фаза телогена. Ничем не связанная колба старого волоса постепенно покидает волосяной фолликул и смещается вверх к поверхности кожи. Часто удаляются при мытье или расчёсывании. Такие волосы составляют до 10 % от общего количества.
4. При протекании фазы телогена в глубине фолликула уже начинается плетение нового волокна. Соотношение работающих (анаген) и отдыхающих (телоген) фолликулов постоянно 90/10. Механическое удаление волос, находящихся в стадии телогена, всегда влечёт за собой наступление анагеновой стадии, то есть волос начинает расти вновь.

Волосяные фолликулы функционируют в мозаичном порядке, переходя в фазы асинхронно, независимо друг от друга, поэтому смена волос происходит для человека незаметно, в норме сколько волос выпадает, столько и вырастает. Обычно у здоровых людей примерно 80-90 % волос находятся в стадии анагена, чуть меньше 1-2 % — в стадии катагена, и около 10-15 % — в стадии телогена. Если волос обильно выпадает, то уменьшается процент волос, находящихся в анагене и катагене, и увеличивается процент волос, находящихся в стадии телогена. У людей, не склонных к облысению, каждый новый волос по своему качеству не отличается от предыдущих; в то же время у лысеющих людей каждое новое поколение волос растёт все более и более худосочным, а волосяные фолликулы постепенно сморщиваются. В конце концов крепкие здоровые волосы перерождаются в тонкий короткий пушок.

• 

  Волос разный по толщине

Виды волос

Длина и толщина волос сильно варьируется и зависит от вида и типа волоса. У человека различают пять различных видов волос:

1. эмбриональный пушок (lanugo) — длинные тонкие волосы плода, выпадающие к моменту рождения;
2. пушковые волосы у взрослых, которые покрывают всё тело (на задних поверхностях конечностей, на пояснице они могут быть толще и длиннее);
3. длинные волосы волосистой части головы;
4. щетинистые волосы, не связанные с функцией половых желёз (ресницы, брови, волосы носовых ходов, слухового прохода);
5. щетинистые волосы, связанные с половым созреванием (подкрыльцовые, лобковые, бороды, усов, области грудины и средней линии живота).

Типы волос

Строение волоса человека всегда неизменно, но типы волос многообразны. Европеоидная раса отличается большим разнообразием типов и широко распространена. Представители этой расы могут иметь и бледную кожу, как северо-восточные европейцы, и смуглую — как уроженцы субконтинентальной Индии. Волосы могут быть прямыми и волнистыми, толстыми и тонкими, разных цветов и оттенков — от чёрного до светло-русого. Представители монголоидной расы имеют от природы прямые, толстые, тёмные, устойчивые к повреждениям волосы. Для представителей негроидной расы характерны волосы очень тугие, мелко-вьющиеся и очень сухие. Такие волосы в большей степени подвержены физическим и химическим воздействиям.

У представителей европеоидной расы на голове растет около 80—140 тысяч длинных волос, больше всего волос у блондинов, у них волосы тоньше. Наиболее длинные волосы вырастают в возрасте 13—18 лет и растут даже до 30 лет, но в более позднем возрасте они становятся тонкими и ломкими (особенно после 40 лет), длина волос может достигать более 180 см, а их толщина колеблется между 0,03 и 0,10 мм. У мужчин длина волос может достичь примерно 80 см. У женщин монголоидной расы длина волос составляет около 50 — 75 см, а толщина — около 0,09 — 0,14 мм. У женщин негроидной расы длина волос составляет 20 — 30 см, а их толщина — около 0,07 — 0,12 мм.

Форма волос

Форма волос может быть следующей:

• прямые волосы (в поперечном сечении круглые или слегка овальные);
• волосы, склонные принимать волнистую форму (более овальные в поперечнике);
• волосы чрезмерно курчавые (в поперечном сечении они более сплющены, несимметричны, иногда говорят даже о так называемом тесёмчатом или веретенообразном сечении волос).

• 

  Сечение волоса

Рост волос

Волосы на голове растут пучками по 2 — 6 волос. Направление роста волос, как правило, следующее: от вихра на макушке (верхняя часть) в направлении лба; на нижней затылочной части головы — вниз, к затылку, на висках — тоже вниз.

На отдельных частях поверхности головы наиболее часто встречаются следующие направления роста волос:

• центробежная расходящаяся прядь, образующая натуральный пробор;
• центростремительная сходящаяся прядь, редко встречающаяся на нижней затылочной части головы, такие волосы топорщатся;
• прямые звёздочки;
• вихревые звёздочки, образующие вихорки;
• прямые и сходящиеся вихорки;
• перекрёстные звёздочки.

Физические свойства волос

Воздействие на кератин физико-механических (например, натяжения и накручивания волос) или химических факторов (окислителей, восстановителей, спиртов, щелочей, кислот) вызывает изменения в системе соединений, что, в свою очередь, ведёт к нарушениям в структуре внутреннего вещества волоса и сказывается на его физических свойствах. Здоровый волос в сухом состоянии имеет способность растяжения примерно на 20 % своей первоначальной длины, а во влажном состоянии — примерно на 40 %. Растяжение волоса в мокром состоянии более чем на 50 % первоначальной длины вызывает переход α-кератина (его называют ещё эвкератином), типичного для невытянутых кератиновых волокон, в β-кератин, называемый также псевдокератином, который содержится в вытянутых кератиновых волокнах, а также в птичьих перьях. Следует помнить, что сухой волос, поглощая чистую воду, набухает, увеличивая свой объём в поперечном сечении приблизительно на 15 %, а длину примерно на 17 %. Такая деформация волоса является временной, так как псевдокератин переходит обратно в эвкератин, а время этого перехода зависит от степени растяжения и структуры волоса (это явление называется биологической памятью). В практике мы чаще всего имеем дело с так называемой постоянной деформацией, которая при значительном объёме преобразования эвкератина в псевдокератин составляет около 50 % временной деформации. Если, например, мокрый волос длиной 10 см растянуть во время накручивания на бигуди на 30 % (3 см), то после снятия бигуди временная деформация уменьшается приблизительно наполовину. Следовательно, постоянной деформации подвергнется половина эвкератина, и длина волоса будет составлять не 13 см, а 11,5 см (то есть 10 см плюс половина от 3 см). По своему строению кератин является эластичным и компактным белком и в зависимости от содержащегося в волосе белкового вещества имеет определённые физические и химические свойства. Например, один здоровый волос может выдержать нагрузку в 150—200 г. Для волоса, особенно при высоких температурах, губительны щелочные растворы — они действуют на него подобно гидролизу; их разрушительное действие является результатом распада ионных, а затем цистиновых мостиков вследствие утраты серы.

Физические свойства волос:

• гигроскопичность — способность впитывать влагу;

• капиллярность — способность впитывания и переноса жидкостей;

• стабильность и прочность;

• чувствительность к щелочам;

• эластичность и растяжимость.