Химический состав волоса | МЦ Данимед
Трихология, косметология, восстановительная медицина | Санкт-Петербург
Поговорим о химическом составе волоса.
Здоровые волосы состоят в основном из белка кератина, который построен из аминокислот.
Химический состав может изменяться при действии на волосы различных факторов: химических или физических, но примерный химический состав здорового волоса таков:
78% кератина и составляющих его аминокислот,
15% вода,
6% липиды
1% пигмент, который обеспечивает цвет нашим волосам (но об этом в следующих статьях)
Питательные вещества и незаменимые аминокислоты поступают в наш организм с пищей и разносятся по всему организму. К волосяной луковице, а в частности к волосяному сосочку, питательные вещества также попадают с током крови. Поэтому для здоровых и красивых волос так важно правильное и сбалансированное питание.
Сам белок кератин, кроме аминокислот, также обогащен железом, цинком, медью, хромом, марганцем и витаминами А, В, Р, С, D. Некоторые аминокислоты, в составе белка, также содержат атомы серы.
Кроме того, стержень волоса имеет в своем составе 15% воды. А что же мы делаем феном и еще «лучше» утюжками – мы высушиваем эту воду до 6-7%. Вследствие этого волосы становятся ломкими, теряют свою эластичность.
Как мы видим: волосы на 6% состоят из липидов. Поэтому, милые дамы, жиры не так и плохи для нашего организма!
При химической завивке, частом окрашивании, мелировании, злоупотреблении феном и утюжками, подборе неправильных средств ухода, химический состав стержней волос изменяется, а значит, ухудшается их внешний вид, против чего мы все так усердно боремся.
Таким образом, жизненно необходимо для наших волос, подбирать качественные средства ухода за волосами
, которые будут восстанавливать нормальный уровень влаги и фосфолипидов, а также не содержать вредных ПАВ (моющие компоненты, сульфаты), парабенов и консервантов.
Врачи косметологи, трихологи Центра косметологии и трихологии «Данимед»,
Якубовская М.В., Кукушкина К.С.
Химический состав волоса человека – немного интересного о нас
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.
Мне нравитсяНе нравитсястроение волос, химический состав здорового волоса, стержень волоса, структура и рост волос, жизненный цикл волос. Женский сайт InMoment
Волосы человека: строение волос
Волосы — это просто или сложно? Просто — только на первый взгляд, а на деле — скорее сложно, и даже очень сложно. Например, ни для кого не секрет, что волосы живут и умирают — они растут, а затем выпадают. И на их месте (в норме, конечно) вырастают такие же новые волосы.
В чем истинное назначение потенциальной «мини-фабрики» по производству волоса (т.
е. волосяного фолликула, в котором циклически фазы сменяют друг друга — сначала идет усиленный синтез клеток, а затем этот процесс затормаживается и полностью прекращается)? Для чего природой была придумана такая высокоорганизованная энергозатратная система? К сожалению, на сегодняшний день однозначного ответа на эти вопросы ученые дать не могут, хотя уже существует несколько гипотез. Может быть, в скором времени удастся получить ответы, т. к. большинство последних теоретических работ в области дерматологии и трихологии посвящены именно изучению биологических часов волосяного фолликула и процессам дифференцировки клеток.
Сегодня научные исследования достигли такой высоты, что стала возможной расшифровка генов, «ответственных» за облысение; есть разработки, касающиеся «перепрограммирования» генетической информации, ответственной за количество волос на голове, и т. д.
Но для того, чтобы разобраться во всем этом, начать необходимо с минимальных знаний о строении, составе и фазах роста волос.
Как устроены волосы. Строение волос человека
Вы, вероятно, когда-нибудь уже слышали, что волос — это мертвая субстанция. Так ли это? И так, и не так! С точки зрения физиологии, стержень волоса, который мы видим — субстанция, которую нельзя по праву назвать живой. Он не снабжается кровью, к нему не подходят нервные волокна и не присоединяются мышцы. Когда нам стригут волосы, мы не чувствуем никакой боли, волосы не кровоточат, при их натяжении не растягивается ни одна мышца. И все же… волосы — живая субстанция, способная к самовоспроизведению. Живые клетки, которые размножаются с огромной скоростью, находятся в корне волоса, залегающем глубоко в дерме.
Волосяной фолликул — это корень волоса с окружающими его тканями, которые формируют наружное и внутреннее корневые влагалища и волосяно-железистый комплекс (сальная и потовая железы; мышца, поднимающая волос; кровеносные сосуды и нервные окончания). Мы рождаемся на свет с определенным количеством таких фолликулов, величина эта генетически запрограммирована, и тут уже ничего изменить нельзя.
В основании фолликула, и дерме, находится волосяной сосочек — соединительно-тканное образование, содержащее сосуды. Он обеспечивает питание и ростовую активность волосяного фолликула.
Каждый волосяной фолликул имеет собственную иннервацию и мускулатуру. Благодаря мышцам и нервным окончаниям волосяной фолликул обладает тактильной чувствительностью, позволяющей ему совершать едва заметные движения.
Когда соответствующий мускул — мышца, поднимающая волос, — сокращается от страха или под влиянием холода, волосы приподнимаются и сжимают кожу, образуя на ней пупырышки или так называемую «гусиную кожу». Кровеносные сосуды, окружающие волосяной фолликул и волосяной сосочек, снабжают их всеми веществами, необходимыми для размножения клеток и роста волос. Еще одна отличительная черта волос состоит в том, что скорость деления их клеток занимает в организме человека второе место после скорости пролиферации клеток в костном мозге.
Каждый волосяной фолликул является независимым образованием со своим собственным ростовым циклом. В разных фолликулах циклы эти не синхронны, иначе у нас выпадали бы все волосы одновременно, тогда как этот процесс протекает постепенно и незаметно.
Волосы состоят в основном из кератина — белка, построенного из аминокислот. Некоторые из этих аминокислот (цистин, метионин) содержат атомы серы (к этим сведениям мы вернемся, когда будем рассматривать строение волос).
Примерный химический состав здорового волоса таков:
- 15% воды,
- 6% линидов,
- 1% пигмента,
- 78% белка.
Если волосы подвергались химическим или физическим воздействиям, если обнаруживаются те или иные заболевания, состав волос может изменяться. Например, при частом окрашивании и химической завивке, неграмотном подборе средств для ухода за волосами, злоупотреблении термическими методами укладки волосы могут терять большой процент влаги.
В этом случае необходимо подбирать качественные средства для ухода за волосами, которые восстанавливают нормальный уровень влажности.
Стержень волоса
Каждый волос состоит из корня (это часть волоса, которая находится глубоко в коже) и стержня (его мы видим на поверхности и это именно то, что мы привыкли называть собственно волосами). В стержне волоса различаются три концентрических слоя.
- Наружный слой, или кутикула — его еще называют покровным, чешуйчатым.
Кутикула выполняет защитную, барьерную функцию. Она образована шестью-десятью перекрывающимися слоями прозрачных пластинок кератина, связанных между собой как многочисленными поперечными связями, так и липидными прослойками. Кутикула препятствует механическим и физическим воздействиям на волос. Неповрежденная кутикула хорошо отражает свет; волосы блестят, эластичны и не ломаются. - Корковый слой, или кортекс.
Кортекс — основное вещество волоса (составляет от 80 до 85 процентов его объема), которое состоит из миллионов кератиновых волокон. Они закручены между собой и связаны прочными поперечными связями. - 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.
Они закручены между собой и связаны прочными поперечными связями.Структура и рост волос
Волосы вырастают примерно на 1-2 сантиметра за месяц. Рост нового волоса начинается от волосяного сосочка, который находится в основании волосяной луковицы. Клетки делятся и размножаются внутри коркового вещества (оно образуется средней частью луковицы) — эта зона, прилежащая непосредственно к волосяному сосочку, называется матриксом. По мере продвижения к поверхности кожи головы фолликулярные кератиноциты постепенно теряют свои ядра, уплощаются и ороговевают, заполняясь твердым кератином (кератинизируются).
Среди клеток волосяной луковицы представлены и меланоциты, которые обусловливают естественный цвет волос. В устье волосяного фолликула открывается проток сальной железы, содержащей кожное сало — маслянистую субстанцию, которая выделяется на поверхность кожи волосистой части головы. Кожное сало наряду с отшелушенными корнеоцитами эпидермиса и нормофлорой является основной защитной мантией кожи. Кроме того, оно смазывает волосы. придавая им эластичность, гладкость и, в определенной степени, водоотталкивающую способность.
Жизненный цикл волос
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. Каждый волос живет по своему «индивидуальному графику», а потому разные волосы в одно и то же время находятся на разных стадиях своего жизненного цикла: 85% волос находятся в фазе активного роста (анагена), 1% в фазе покоя (катагена) и 14 % — в стадии выпадения (телогена).
Анаген — непрерывное деление клеток в матриксе волосяного фолликула, в результате которого новые клетки продвигаются к поверхности кожного покрова волосистой части головы. Эют период активного роста продолжается в течение 2-5 лет.
Катаген — деление клеток матрицы замедляется и прекращается, волосяной фолликул «впадает в спячку». Волосяная луковица постепенно отсоединяется от волосяного сосочка. Эта фаза длится очень недолго — примерно 3-1 недели.
Телоген — 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. В период телогена новый волос начинает расти, а старый выпадает.
На волосистой части головы каждого человека расположено в среднем от 100 до 150 тысяч волосяных фолликулов, в которых волосы образуются, растут и из которых затем выпадают.
Зная процентное соотношения волос в разных фазах, можно подсчитать величину, характеризующую нормальное выпадение волос. В норме в день мы теряем в среднем 70-80 волос.
Аминокислоты
Аминокислоты являются строительным материалом для роста здоровых волос. Незаменимые аминокислоты и другие питательные вещества, необходимые для роста волос, поступают в наш организм с пищей. Они разносятся по всему телу кровотоком и по капиллярам достигают волосяного сосочка. Вот почему долгий путь к здоровым волосам и здоровой коже лежит через соблюдение правильного сбалансированного режима питания.
Большое количество аминокислот, соединяясь между собой, образуют полипептидную цепь. Волосяной стержень по своему строению подобен канату или трехжильному электрическому кабелю. Полипептидные 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.
Поперечные связи
Длинные полипептидные цепи, расположенные в волокнах коркового слоя волоса параллельно друг другу, связываются между собой, образуя поперечные мостики. Если бы не эти ковалентные связи между определенными аминокислотными остатками соседних цепей, то цепи разошлись бы, и волокно распалось. Именно эти поперечные связи придают кератину его уникальные качества: прочность и эластичность.
Скажем, дисульфидные связи (связи между двумя атомати серы) являются наиболее прочными, в основном и обуславливая природную прочность волос. На разрыве и последующем восстановлении определенного процента этих связей основан принцип химической завивки волос.
Водородные связи намного слабее дисульфидных, зато их гораздо больше по количеству. Они образуются благодаря взаимному притяжению атомов водорода, расположенных на соседних полипептидных цепях. Эти связи играют важную роль в обеспечении эластичности волос.
Вернуться в начало раздела Уход за телом
Вернуться в начало раздела Красота и Здоровье
Информация в данной статье носит ознакомительный, а не рекомендательный характер. Пожалуйста, не занимайтесь самолечением, обязательно консультируйтесь со специалистом.
Уважаемые читатели, пожалуйста, не забывайте подписываться на наш канал в Яндекс.Дзене и ставить «Понравилось»!
Строение волоса Препараты от выпадение волос (алопеции), лечение облысения, средства по уходу за волосами Ниши Интернешнл
Волос делится на ствол (стержень) и корень. Стержень волоса— это видимая часть, расположенная над поверхностью кожи. Корень волоса находится в толще кожи (дерме) и залегает в ней на различной глубине (примерно 2-2,5мм).
Волосяной фолликул
Волосяной фолликул (лат.
folliculus pili, также волосяная луковица) — корень волоса вместе с окружающим его корневым влагалищем (корневой сумкой). К фолликулу прикреплены сальные железы, а также иногда потовая железа. Мы рождаемся на свет с определенным количеством таких фолликулов, величина которых генетически запрограммирована.
Волосяной сосочек
В нижней части фолликула находится волосяной сосочек, который связывает корень волоса с соединительной тканью (дермой). К волосяному сосочку подходят кровеносные сосуды, обеспечивающие снабжение клеток питательными веществами и кислородом. Сосочек контролирует и обеспечивает питание и ростовую активность волосяного фолликула. Если гибнет сосочек, то погибает и волос. Но если погибает волос (например, вырывается с корнем), а сосочек сохраняется, то на этом месте вырастает новый волос. Клетки волосяного сосочка, воспринимая влияние различных биохимических факторов, выделяемых тканевой «нишей» фолликула, приобретают способность индуцировать образование нового фолликула, запуская дифференцировку эпидермальных стволовых клеток, расположенных в зоне Bulge.
Матрикс
Сосочек волоса окружает зона роста (матрикс). Это область активно растущих клеток (кератиноциты, меланоциты). Отличительная черта волос состоит в том, что скорость деления их клеток занимает в организме человека второе место после скорости пролиферации клеток в костном мозге.
Зона Bulge
Молекулярный механизм, лежащий воснове роста волос, остаётся мало изученным. Волосяной фолликул формируется эпителиальными стволовыми клетками, расположенными в зоне bulge под действием биохимических «стимулов» состороны клеток волосяного сосочка (ВС-клеток), «населяющих» волосяную луковицу иуправляющих процессами развития волоса. Недавнее исследование показало, что, будучи изъятыми изткани ипомещёнными напитательную среду, ВС-клетки теряют способность индуцировать образование фолликула. Оказалось, эту способность ВС-клеткам придают костные морфогенетические белки (в частности, КМБ-6), управляя экспрессией «профильных» генов вклетках волосяного сосочка.
Волосяная воронка
Воронкообразное углубление кожи в месте, где корень волоса переходит в стержень. В волосяную воронку открываются протоки сальных желез.
Мышца, поднимающая волос
Чуть ниже сальной железы к фолликулу прикреплена мышца, поднимающая волос, состоящая из гладкой мускулатуры. Под влиянием некоторых психологических факторов, таких как ярость или возбуждение, а также на холоде, эта мышца поднимает волосы, отчего и пошло выражение «волосы дыбом встали».
Корневое влагалище
Корневое влагалище состоит из трёх слоев: внешнего, среднего и кутикулы. Клетки внутреннего корневого влагалища участвуют в образовании и росте волоса.
Другие структуры
Другими компонентами волосяного фолликула являются сальные (их обычно 2-3) и потовые железы, которые образуют на поверхности кожи защитную плёнку.
По мере размножения и роста кератиноцитов, они выталкивают ранее сформированные клетки вверх.
Продвигаясь к поверхности кожи головы фолликулярные кератиноциты постепенно умирают и ороговевают, заполняясь твердым кератином (кератинизируются). В более удаленных от волосяной луковицы участках клетки погибают и превращаются в роговые чешуйки.
Продвигаясь по направлению к коже они начинают изменяться, и выстраиваются в шесть цилиндрических слоев, один внутри другого. Внутренние три слоя клеток формируют стержень волоса. Внешние три слоя образуют внутреннюю оболочку корня.
Стержень волоса
Строение
Видимая глазу часть волоса, расположенная над кожей, – это стержень, трехслойная конструкция. В центре его – мозговое вещество, или медуллярный слой. Основной объем волоса – кортекс состоит из коркового вещества (плотно спрессованных вытянутых клеток. Снаружи волос покрыт кутикулой – плоскими ороговевшими клетками. Они уложены как черепица, то есть каждая покрывает часть площади соседней.
Таким образом, волосяной стержень — это кератиновые мультифибриллы (кортекс), завернутые в несколько слоев прозрачных кератиновых чешуек (кутикула).
Кутикула
Кутикулаявляется той частью волоса, которая вызывает у нас наибольший интерес и беспокойство. Кутикула непосредственно прилежит к корковому веществу и образует вокруг него плотную оболочку. Когда волос только появляется на поверхности кожи головы, его кутикула имеет от 6 до 10 слоев. Кутикула образована ороговевшими клетками (чешуйками). Эти чешуйки содержат твердый кератин, но прозрачные, т.к. полностью лишены пигмента. Каждая чешуйка имеет толщину 0,3мкм и длину до 100мкм. Свободные концы клеток накладываются друг на друга по типу черепицы и направлены к кончику волоса по всей его длине. Роговые чешуйки связаны между собой как многочисленными поперечными связями, так и липидными прослойками (кожным салом).
На поперечном разрезе волоса можно увидеть несколько разных слоев кутикулы: эпикутикула, А-слой, экзокутикула и эндокутикула.
Эпикутикула состоит из белкового слоя, покрытого ковалентно связанными липидами. Липиды имеют в своем составе жирные кислоты (пальмитиновую, стеариновую и олеиновую) и восковые эфиры, которые могут разрушаться под воздействием различных физико-химических факторов (ультрафиолетовые лучи, кислородные радикалы, нагревание и др).
Эпикутикула играет важнейшую роль в определении поверхностных свойств волос, как физических, так и химических. Она не только помогает уменьшить трение между волосами, но и выступает в качестве полупроницаемой мембраны, которая служит неким фильтром для того, что может проникнуть в кортекс, а что нет.
А-слой состоит из протеинов, богатых серой (например, цистина, который составляет около 30% этого слоя) и считается очень прочным и устойчивым к воздействию. Он защищает клетки кутикулы от механического и химического повреждения. В экзокутикуле находится около 15% богатых серой белков. Эти слои – стабильная основа для чешуек кутикулы.
Эндокутикула впитывает воду и выступает в роли амортизатора, защищающего волосы от механического повреждения. Считается, что именно эндокутикула является причиной того, что чешуйки приподнимаются под воздействием воды – она разбухает и выталкивает чешуйки, отчего они на некоторое время взъерошиваются. (И именно по этой причине не рекомендуется расчесывать мокрые волосы и подвергать их прочим видам механического воздействия – вы же не хотите, чтобы эти маленькие чешуйки оторвались!)
Пространство между чешуйками кутикулы и между кутикулой и кортексом заполнено липидными пластами.
Благодаря липидной прослойке и наличию дисульфидных связей чешуйки кутикулы волоса плотно прилегают друг к другу и к поверхности волоса. 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. Если физические свойства волоса зависят от коркового вещества, то оптические – от кутикулы. Сияние волос определяется тем, как отражается свет от их поверхности – волнистые и кудрявые волосы не будут блестеть так же сильно, как прямые – и присутствием 18-метилэйкозеновой кислоты (18-МЭК находится в секрете сальной железы). Блеск или его отсутствие могут рассказать о состоянии волос: если они тусклые, то возможно на них накопились соли или другие активы, а может быть вам не подходит ваш шампунь или кондиционер. С другой стороны, очень пушистые и кудрявые волосы могут быть здоровыми, но не иметь блеска ввиду своей структуры.
Функции кутикулы:
Защита внутреннего более мягкого коркового слоя, поддержание водного баланса в волосяном стержне, придание блеска волосам.
Специфическая форма кутикулы (в виде черепицы) имеет определенную дополнительную функцию — возможно, самую важную, — это удержание волоса в фолликуле. Волосы должны быть заперты в волосяном фолликуле, чтобы препятствовать их удалению. Без “замка” потеря волос, вероятно, оказалась бы фатальной для большинства млекопитающих.
Волосяной фолликул выстлан кутикулой, направление клеток которой, противоположно направлению клеток кутикулы стержня волоса. Точные сцепления этих двух кутикул, препятствуют возможности вытащить волосок, не отрывая при этом внутренние оболочки фолликула. Но не волнуйтесь, если это произойдет, немедленно начинается восстановление поврежденного фолликула и запускается новый цикл роста волос. Пока волос растет внутри фолликула, параллельно со стержнем растут и продвигаются вверх клетки волосяной сумки. Прежде, чем волос должен появиться на поверхности кожи, кутикула волосяного фолликула переваривается специальными ферментами и волос легко выскальзывает на поверхность.
Слева: клетки кутикулы, которые выстилают внутренний слой волосяного фолликула, сцепляются с кутикулой на волосяном стержне. Справа: если отделить (развернуть) оболочку от стержня, то видно, как идеально кутикула, выстилающая волосяную сумку, совпадает с кутикулой стержня волоса.
Кортекс (волокнистый слой)
Кортекс — основное вещество волоса (составляет от 80 до 85 процентов его объема). Состоит из миллионов ороговевших веретенообразных клеток, заполненных кератиновыми волокнами, пигментированных и скрепленных между собой межклеточным веществом. Кератиновые волокна образуются из аминокислот и других питательных веществ, которые поступают в наш организм с пищей. Они разносятся по всему телу кровотоком и по капиллярам достигают волосяного сосочка. Большое количество аминокислот, соединяясь между собой, образуют длинную полипептидную (белковую) цепь. По некоторым данным, волос состоит из 40 миллионов таких элементарных волокон. Одна цепочка аминокислот является элементарным (простейшим) волокном, которое постепенно формируется внутри клеток, исходящих из зародышевого слоя.
Цепочка аминокислот не прямолинейна, она закручивается по спирали.
Спиралевидная структура (так называемая альфа-структура) цепочки уравновешивается многочисленными водородными связями, которые образуются благодаря взаимному притяжению атомов водорода, расположенных на соседних полипептидных цепях. Это относительно слабые связи, которые легко разрываются в присутствии воды. Так, увлажнение волос приводит к разрыву водородных мостиков и «вытягиванию» альфа-структуры (бета-структура), что в свою очередь ведет к удлинению волоса. Во время сушки волос водородные связи формируются заново, и кератин вновь принимает свою структуру спирали.
Например, если волос намочить и накрутить на бигуди, то перегруппировка водородных связей приведет к тому, что высохший волос на какое-то время будет сохранять форму бигуди, образуется завиток.
Три аминокислотные спирали переплетаясь между собой и навиваясь друг на друга формируют суперспирализованную протофибриллу волоса, которая, таким образом, представляет собой трехжильный витой «шнур».
По некоторым данным, волос состоит из 40 миллионов таких элементарных волокон.
Сцепление трех соседних элементарных волокон (альфа-спиралей) обеспечивается поперечными, а именно, дисульфидными связями (или дисульфидными мостами), которые являются отличительной чертой роговидных структур. Это ковалентные связи через атом серы (– S – S -). Это самые прочные связи, которые могут устанавливаться между полипептидными цепочками.
Дисульфидные мостики в волосе образует серосодержащая аминокислота цистеин. Чем больше цистеина в белке, тем более прочные конструкции получаются из белковых молекул (восстановленные S-S связи (дисульфидные мостики)). На разрыве и последующем восстановлении определенного процента этих связей основан принцип химической завивки волос.
11 протофибрилл свиваясь образуют микрофибриллы, которые сплетаются во все более и более толстые шнуры, называемые макрофибриллами. Каждая макрофибрилла состоит из тысяч микрофибрилл (до 1 миллиона в одном волосе!), скрепленных межфибриллярным веществом (матриксом).
Обвиваясь друг вокруг друга, макрофибриллы формируют основные волокна коркового слоя. Кортекс не разваливается на отдельные фибриллы благодаря тому, что среди аминокислот, входящих в состав кератина, содержится цистеин.
Кератиновые микро- и макрофибриллы кортекса состоят из малосернистых кератинов (мягкий кератин). Они скрепляются массой богатых серой белков матрицы. Матрично- волоконная конструкция состоит на 40% из матричного белка и на 60% из спирального (фибриллярного) белка. Такое строение обеспечивает сопротивление волоса растяжению, скручивающим и поперечным напряжениям, подобно железобетонным элементам, применяющимся в строительстве. Между волокнами кератина просачивается протеиновое «цементирующее» вещество, которое придает монолитность всей структуре (выход белка из стержня волоса).
Внутри данной конструкции существует много поперечных связей.
Длинные полипептидные цепи, расположенные в волокнах коркового слоя волоса параллельно друг другу, связываются между собой, образуя поперечные мостики.
Если бы не эти связи, то цепи разошлись бы, и волокно распалось. Именно эти поперечные связи придают кератину его уникальные качества: прочность и эластичность.
Кортекс также содержит гранулы пигмента меланина. Гранулы имеют два типа: гладкие, темные гранулы, которые имеют тенденцию регулярно помещаться в пределах коры, и более легкие гранулы, которые беспорядочно рассеяны по всей коре (цвет волос).
Медулла (мозговой или воздушный канал)
Этот слой влияет на оттенок и блеск светлых волос посредством больших межклеточных и внутриклеточных пространств. Мозговой слой отсутствует в пушковых волосах и на концах длинных волос головы. Медулла как правило присутствует только в волосах с диаметром не менее 60 микрон.
Мозговое вещество заполняют пузырьки воздуха — благодаря этому волос обладает определенной теплопроводностью. У животных мозговой слой служит для регуляции температуры. Предполагается, что наличие таких пустот в волосе у человека является эволюционным “пережитком” с тех времен, когда требовалась большая теплозащита.
Большие внутри- и межклеточные воздушные пространства в сердцевине до некоторой степени определяют блеск и оттенок волос. Именно поэтому мы видим различия в цвете волос, когда на них падают лучи солнца.
Химический состав стержня волоса
Здоровый волос на 80-90% состоит из кератиновой массы, произведенной фолликулом волоса за несколько лет. 8-14% — это естественная влага, которая позволяет волосам выглядеть живыми и блестящими. 5% достаются липидам, закрепляющим чешуйки верхнего слоя волоса между собой. 2% отвечают за пигментацию волос. Также обнаруживаются редкие (следовые) элементы (минералы).
Кератин
Кератин — прочный эластичный белок состоит из молекул, представляющих собой сцепление очень большого количества аминокислот посредством прочных ковалентных пептидных связей. Из 20 аминокислот, существующих в природе, в кератине представлены 18, значительную часть которых составляют серосодержащие аминокислоты (цистин и метионин).
Кератин составляет основу рогового слоя кожи, волос, ногтей и способствующий ороговению клеток. Кератин — отвечает за основные физические и химические свойства волоса (эластичность, прочность, электростатичность, способность впитывать влагу, кислотно-щелочной баланс) (выход белка из стержня волоса).
Что касается минералов (цинк, медь и др.), то они лишь незначительно представлены в структуре волоса.
Различают мягкий и твердый кератин. Волос относится к структурам, содержащим твердый кератин, но некоторые компоненты волоса продуцируют мягкий кератин.
Существуют различные виды кератина:
- кератин, из которого состоят роговые клетки эпидермиса, является «мягким» кератином, он отслаивается в виде чешуек и легко увлажняется;
- кератин ногтей и волос является «твердым» кератином, это плотный, прочный кератин, не имеющий тенденции к отслоению.
Все виды кератина имеют общие свойства:
- это волокнистые протеины, располагающиеся исключительно внутри клеток, в отличие от эластина и коллагена, которые располагаются вне клеток, в межклеточном веществе;
- они невероятно устойчивы к воздействию различных активных физических и химических веществ;
- они не растворяются в воде.
Чем больше цистеина в белке, тем более прочные конструкции получаются из белковых молекул. От воды и механических повреждений кортекс защищен кутикулой, которая также состоит из кератина, только гораздо более прочного.
В кератине кутикулы очень много цистеина. Так же, как и в кортексе, он формирует дисульфидные мостики между отдельными молекулами кератина, которые здесь образуют плоские чешуйки. Но помимо этого, цистеин кутикулы играет и другую роль. Дело в том, что между кератиновыми чешуйками кутикулы волоса расположена липидная прослойка, аналогичной той, которая имеется между чешуйками корнеоцитов рогового слоя кожи. Однако в волосе эта прослойка организована несколько иначе. Если в роговом слое главную роль играют церамиды, то в волосах на первый план выступают жирные кислоты. В основном эта разветвленная 18-углеродная метилэйкозаноевая кислота (18 МЭК), которая связывается с цистеином через атом серы. Так как цистеина в кутикуле много, метилэйкозаноевая и другие жирные кислоты покрывают чешуйки кутикулы сплошным слоем.
Пространство между чешуйками кутикулы и между кутикулой и кортексом заполнено липидными пластами, напоминающими липидные пласты рогового слоя.
Анализ липидного состава волос показал, 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% гликосфинголипидов, 30% сульфата холестерина.
Благодаря липидной прослойке и наличию дисульфидных связей чешуйки кутикулы волоса плотно прилегают друг к другу.
Сальная железа
Сальные железы секретируют жировой секрет — кожное сало для смазки волос и кожи. Общее количество сальных желез у человека достигает 200 000, а за сутки суммарное количество вырабатываемого кожного сала достигает 50 гр. Активность сальных желез зависит от пола, возраста, от состояния нервной и эндокринных систем, а также от структуры питания.
Cтроение
Сальная железа состоит из клеток – адипоцитов. Стволовые клетки из зоны BULGE поступают в сальную железу и под действием определенных сигналов начинают дифференцироваться в адипоциты.
Основной функцией сальной железы является смазка волоса кожным салом и образование на поверхности кожи эмульсионном пленки (водно-липидная пленка, водно-липидная мантия), выполняющей защитную функцию.
Эмульсионная пленка имеет слабокислую среду (в пределах рН 4,5-6,5), препятствуют размножению микроорганизмов на поверхности кожи, «размоканию» кожи, предотвращает ее чрезмерное высыхание. Еще одной важной функцией эмульсионной пленки является защита кожи и волос от ультрафиолетовых лучей. Секрет, выделяемый сальными железами, смазывает волос и придает эластичность поверхности кожи. Он может также способствовать удалению с волос отмирающих клеток волосяного корня. В целом, кожное сало придает волосам блеск и красоту, смягчает волосы, предохраняя от высыхания.
Проток сальной железы открывается в устье волосяного фолликула. Себум (жир, секрет сальной железы) выделяется через клетки жировой железы и затем через волосяной мешочек и его устье выходит на поверхность кожи. Он равномерно смазывает кожу и волосы по всей длине.
Себум состоит из маслянистой субстанции (около 60—65%), воды (30%) и некоторых других компонентов. В состав маслянистой субстанции входят: связанные и свободные кислотные жиры, холестерин, воск, жирорастворимые витамины и пр. Состав жира изменяется в зависимости от различных физиологических факторов и болезней человека.
Сальные железы производят одинаковое количество жира, не зависимо от длины волос. Так как очень короткие волосы имеют меньшую область, по которой может распространиться жир, сальность становится особенно неприятной на коротких волосах.
Типы волос
В зависимости от активности сальной железы фолликула, волосы условно можно разделить на 4 типа:
Жирные волосы
Волосы бывают жирными из-за слишком активной деятельности сальных желез.
Жирные волосы отличаются повышенным блеском, слипаются в отдельные пряди, уже через несколько часов после мытья могут выглядеть неопрятно, часто сопутствующей проблемой бывает жирная перхоть.
При уходе за жирными волосами необходимо:
- пользоваться специальными средствами, нормализующими деятельность сальных желез (Ривиджен шампунь антисебо, шампунь ирисовый, хинная вода)
- в случае, если нарушение сальной железы имеет андрогенный характер, необходимо принимать растительные антиандрогены (трикоксен капсулы муж/жен, Триковэл мусс-наружно)
- следует тщательно следить за питанием, сократить употребление сладкого, кофе, алкоголя, жирных продуктов, копченостей.
Так как при нарушении работы сальной железы может меняться состав продуцируемого ими кожного сала, оно может стать менее текучим и не смазывать эффективно волос по всей длине. В этом случае, особенно если волосы длинные, они могут быть жирными у поверхности кожи головы и сухими на кончиках.
В этом случае на кончики волос необходимо наносить специальные средства (Масло жожоба, медовая маска).
Нормальные волосы.
В волосах нормального типа хорошо поддерживается водно-жировой баланс. Они имеют хороший здоровый блеск. Кончики могут быть несколько повреждены, пересушены, но обычно с такими волосами не возникает особых проблем. Если вы правильно подберете средства по уходу за волосами (Как сохранить здоровье волос и предотвратить их повреждение, Определение выхода белка из стержня волоса), то они с легкостью отрастут до большой длины и сохранят при этом все параметры, характерные для здоровых волос.
Сухие волосы
Волосы сухого типа ломкие, тусклые, постепенно теряют свой цвет и упругость. Часто при сухих волосах появляется перхоть. Сухие волосы необходимо систематически подравнивать, чтобы удалить секущиеся концы, в противном случае, они рассекаются дальше, приобретая нездоровый вид. Растут медленно, а при большой длине становятся непривлекательными.
Именно про них говорят, что они растут до определенной длины. Даже нормальные волосы могут стать сухими после легкой окраски, если вы неправильно подобрали средства для ухода за волосами. Для этого типа волос обязательно нужно провести анализ поопределению выхода белки из стержня волоса и подбирать средства по уходу исходя из полученных результатов.
Когда кожа и волосы сухие, рекомендуется использовать масло жожоба и медовую маску. Масло покрывает всю поверхность кожи и волос, не допуская испарения воды, и тем самым восстанавливает естественную влажность. Сухие волосы необходимо защищать от солнца головным убором, так как от ультрафиолетовых лучей они становятся ломкими и теряют свой цвет (шампуни обязятельно должны включать в состав УФ фильтры). Необходимо использовать специальные шампуни и бальзамы для ослабленных волос (ривиджен шампунь, гранатовый шампунь, ривиджен бальзам, содержащий масло жожоба, гранатовый бальзам, триковэл бальзам).
Смешанный тип волос
Это не отдельный тип волос, а скорее характерное свойство любых волос средней и большой длины, проявляющееся при их загрязнении.
Волосы смешанного типа – это, как правило, длинные волосы, имеющие жирные корни и сухие кончики, вследствие того, что они недостаточно смазываются жиром по всей длине. После мытья они держатся 2-3 дня, затем, ближе к коже салятся и загрязняются, в то время как кончики еще выглядят чистыми. При неправильном уходе, неправильном подборе средств, которые могут приводить к вымыванию белка из стержня волоса (выход белка из стержня волоса) кончики, не защищенные липидной мантией, сильно секутся и разрушаются. Это, пожалуй, самый распространенный тип волос.
Большой скрининг элементного состава волос (40 микроэлементов)
Профиль включает в себя максимальный перечень как макроэлементов, так и микроэлементов. Рекомендуется как профилактическое исследование или как программа общей диагностики. Рекомендуется при отклонении в Профиле результатов анализа от референсных величин назначать профили, оценивающие текущий обмен МЭ в организме: № МЭ 3 (сыворотка, цельная кровь) и № МЭ4 (моча) или отдельные тесты для этих биосубстратов.
Однако стоит отметить, что диагностическое применение для ряда тестов ограничено и трудно подаётся интерпретации. Необходимо внимательно прочитать и соблюдать правила сбора волос.
Сравнивая анализ МЭ в волосах с их анализом в крови и моче, следует отметить, что концентрация МЭ в волосах значительно выше, чем в вышеупомянутых субстратах. Волосы не требуют особых условий хранения и отвечают принципам неинвазивности при отборе материала. В отличие от жидких биосубстратов концентрация МЭ в волосах менее подвержена строгому гомеостатическому регулированию (только до границы зоны волосяного сосочка и собственно медуллярной части волоса, которая быстро подвергается «омертвению» и прекращает обмен с внутренней средой организма) и кратковременному изменению содержания МЭ в жидких биосубстратах, зависящего от поступления МЭ извне. В связи с этим, по мнению ряда авторов, волосы стоит рассматривать как донозологическую диагностику и раннее выявление патологических изменений в организме, связанных с недостатком или избытком МЭ в тканях.
Стоит особенно отметить (необходимо для понимания анализа элементного обмена в организме), что динамика депонирования МЭ в мобильных клеточных элементах цельной крови не всегда совпадает с динамикой распределения МЭ в медленно обменивающихся структурах: волосах и ногтях (в т. ч. в неанализируемых структурах – паренхиматозных органах, костях, хрящах. Это связано с анатомическими и физиологическими особенностями кинетики распределения МЭ между компартментами организма.
Анализ волос «зеркально» отражает эндогенное тканевое содержание для ряда МЭ, уровень выведения из организма, в особенности для токсичных МЭ (образно – «волосяные почки»), а также экзогенное воздействие (следует учитывать химическую структуру вещества в состав которого входит определяемый МЭ). Также для оценки элементного состав волос необходимо учитывать такие факторы как скорость роста волос и влияние факторов окружающей среды.
Стойкая краска для волос: состав, химия, применение, последствия
СОСТАВ КРАСКИ ДЛЯ ВОЛОС КРАСИТЕЛИ И ПИГМЕНТЫЭумеланин.
Иногда вместо COOH может быть H
Сегодня, стойкая краска для волос широко используются, либо чтобы прикрыть седые волосы, либо просто для того, чтобы изменить свой естественный цвет волос.
Прежде, чем говорить про состав краски для волос, необходимо напомнить о красителях для волос. Пигменты и красители для волос – это молекулы способные окрашивать волосы. В первую очередь это пигменты, которые называются меланины. Выделяют два типа меланинов: эумеланин и феомеланин.
Эумеланин окрашивает в оттенки начиная от коричневого и до черного, в то время феомеланин придает цвета в диапазоне от светлых до рыжих оттенков. Различные цвета волос являются лишь следствием содержания различных остатков этих двух пигментов, входящих в состав краски для волос.Светлые волосы часто результат низкой концентрации меланина в целом.
ОКРАШИВАНИЕ ВОЛОС ХИМИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ
Парафенилендиамин (PPD)
Есть много способов, как можно провести окрашивание волос.
Мы будем рассматривать окрашивание волос с применением окислительной или, как её еще называют, стойкой краски для волос. Основой этих красителей является парафенилендиамин (PPD), впервые использованный более 150 лет назад. Окрашивание волос происходит при действии окислителей и идет до коричневого цвета.
2,5-диаминотолуол
Сегодня, парафенилендиамин (PPD) по-прежнему является одним из основных химических веществ, применяемых в красах для волос. Даже спустя 150 лет после открытия парафенилендиамина так и не нашлось лучшего аналога основного красящего вещества.
PPD – производное 2,5-диаминотолуола и п-аминофенола, которые также иногда используются в качестве первичных промежуточных продуктов при производстве других красок для волос.
Первичные промежуточные продукты получают при взаимодействии молекулы красителя с окислителем. Поэтому перекись водорода входит в состав почти всех красок для волос. Перекись водорода является сильным окислителем и может окислять природные пигменты меланина в волосах, и удалять некоторые сопряженные двойные связи с целью обесцвечивания молекул красителя.
Конечно же, в темно-коричневый цвет всё красить не будем, поэтому в химический состав краски для волос добавляются и множество других компонентов. Известны связующие агенты, которые сами по себе представляют собой бесцветные вещества, а при взаимодействии с первичными промежуточными соединениями могут воспроизводить широкий спектр различных цветов. Химический состав стойкой краски для волос, как правило, включает целый ряд связующих веществ (агентов) в разных концентрациях. Это необходимо для того чтобы достигнуть требуемого оттенка.
Связующие агенты делятся на три категории:
- синие;
- красные;
- зеленые.
Аммиак
Химическая реакция, в которую вступают компоненты краски при её применении, проходит в щелочной pH. В большинстве случаев pH среды регулируется добавлением аммиака в состав стойкой краски для волос. Кроме регулирования pH, аммиак заставляет кутикулы волос набухать, что позволяет молекулам красителя пройти в глубь волоса и в итоге вызывает постоянную (стойкую) окраску.
Этот процесс может привести к повреждению волос, особенно если вы часто их окрашиваете. Поэтому многие компании производят краски для волос без аммиака, используя аналоги, например, этаноламин. Это более мягкий агент. Он не заставляет кутикулу набухать настолько, насколько это делает аммиак.
Этаноламин
Этаноламин имеет ряд недостатков:
- краситель относительно быстро вымывается (в отличии от стойких красок на аммиаке)
- менее эффективен при осветлении, чем стойкие краски для волос на основе аммиака.
ПОСЛЕДСТВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ СТОЙКАЯ КРАСКА ДЛЯ ВОЛОС
Некоторые компоненты при повторном применение могут вызывать аллергическую реакцию
Если стойкая краска для волос вами регулярно используется, то вас могут заинтересовать последствия применения таких красок. Некоторые компоненты в красках для волос были классифицированы как “сенсибилизаторы” – то есть, после первоначального применения, повторное применение может привести к аллергической реакции.
Поэтому рекомендовано на некоторые краски для волос выполнять аллергическую пробу за 48 часов до её нанесения, для того чтобы избежать тяжелой аллергической реакции. Пока подвергающие опасности жизни аллергические реакции редки, но были зафиксированы случаи тяжелых осложнений, в т.ч. с летальным исходом.
Риск рака от некоторых химикатов в красках для волос также обсуждался. Некоторые исследования обнаружили корреляцию с незначительным увеличением темпов рака мочевого пузыря.
Производители краски для волоснастоятельно рекомендуют:
- всегда использовать перчатки при нанесении краски
- не передерживать краску на волосах;
- обязательно следить за временем.
ИСКУССТВО НАПОСЛЕДОК
Делитесь впечатлениями!
Скрининг элементного состава волос (40 микроэлементов)
Профиль включает в себя максимальный перечень как макроэлементов, так и микроэлементов.
Рекомендуется как профилактическое исследование или как программа общей диагностики. Рекомендуется при отклонении в Профиле результатов анализа от референсных величин назначать профили, оценивающие текущий обмен МЭ в организме: № МЭ 3 (сыворотка, цельная кровь) и № МЭ4 (моча) или отдельные тесты для этих биосубстратов. Однако стоит отметить, что диагностическое применение для ряда тестов ограничено и трудно подаётся интерпретации. Необходимо внимательно прочитать и соблюдать правила сбора волос. Сравнивая анализ МЭ в волосах с их анализом в крови и моче, следует отметить, что концентрация МЭ в волосах значительно выше, чем в вышеупомянутых субстратах. Волосы не требуют особых условий хранения и отвечают принципам неинвазивности при отборе материала. В отличие от жидких биосубстратов концентрация МЭ в волосах менее подвержена строгому гомеостатическому регулированию (только до границы зоны волосяного сосочка и собственно медуллярной части волоса, которая быстро подвергается «омертвению» и прекращает обмен с внутренней средой организма) и кратковременному изменению содержания МЭ в жидких биосубстратах, зависящего от поступления МЭ извне.
В связи с этим, по мнению ряда авторов, волосы стоит рассматривать как донозологическую диагностику и раннее выявление патологических изменений в организме, связанных с недостатком или избытком МЭ в тканях. Стоит особенно отметить (необходимо для понимания анализа элементного обмена в организме), что динамика депонирования МЭ в мобильных клеточных элементах цельной крови не всегда совпадает с динамикой распределения МЭ в медленно обменивающихся структурах: волосах и ногтях (в т. ч. в неанализируемых структурах – паренхиматозных органах, костях, хрящах. Это связано с анатомическими и физиологическими особенностями кинетики распределения МЭ между компартментами организма. Анализ волос «зеркально» отражает эндогенное тканевое содержание для ряда МЭ, уровень выведения из организма, в особенности для токсичных МЭ (образно – «волосяные почки»), а также экзогенное воздействие (следует учитывать химическую структуру вещества в состав которого входит определяемый МЭ). Также для оценки элементного состав волос необходимо учитывать такие факторы как скорость роста волос и влияние факторов окружающей среды.
Метод определения: Масс-спектрометрия c источником ионов в виде индуктивно связанной плазмы (ИСП-МС).
Анатомия и состав волос — PEP
Структура и химический состав волос дает информацию о взаимодействиях между лекарствами 1 , которые попадают в волосяной фолликул 2 и самими волосами. Волосы состоят в основном из волокнистого белка (65-95%). Кроме того, он содержит небольшое количество липидов и воды. Волосы состоят из мешковидных структур, называемых фолликулами. Фолликулы — довольно простые органы, которые проходят фазы роста и покоя. Они состоят из эпителиальных клеток 3 , непрерывных с поверхностным эпидермисом (самым внешним слоем кожи) (рис. 4).Фолликулы прорастают в слой дермы и ниже, образуя канал, удерживающий стержень волоса. Группы клеток в фолликуле образуют оболочку вокруг волос, чтобы помочь им расти в канале. Сальные железы связаны с большинством фолликулов вблизи поверхности кожи. Внизу фолликула находится луковица, содержащая пучок клеток.
Эти клетки являются частью матрицы и отвечают за формирование волос. Им требуется много питательных веществ, потому что они постоянно проходят митоз, чтобы не отставать от своих синтетических потребностей.Клетки в матрице включают кератиноциты 4 («циты» = клетки), которые производят кератин. Кератин — это волокнистый белок, содержащий много серных связей, которые помогают придать волосам силу и структуру. [Во время «химической завивки» серные связи разрываются и реформируются, чтобы обеспечить завиток.] Существуют также специальные клетки, называемые меланоцитами 5 , которые производят меланин 6 или пигмент волос. Выше в луковице волосы приобретают более организованную форму, состоящую из 3 слоев клеток.Самый внешний слой — это кутикула, которая очень чешуйчатая (легко просматривается в микроскоп). Клетки кутикулы помогают закрепить волосы в фолликуле и защищают средний слой клеток, называемый корой. Кора головного мозга составляет основную часть волоса и содержит кератиноциты и меланоциты.
Выше фолликула кератиноциты кератинизируются; то есть они заканчивают производство кератина и затем умирают. Самый внутренний слой называется мозговым веществом. В мозговом слое есть большие ороговевшие клетки и множество воздушных карманов.Эти воздушные карманы помогают определить блеск и цвет волос, влияя на отражение света.
Определения:
1 вещество, которое влияет на структуру или функцию клетки или организма.
2 небольшой мешочек; волосяные фолликулы — это интернализованные структуры эпителиальных клеток, в которых волосы синтезируются и растут
3 клеток, выстилающих все свободные поверхности, такие как кожа, носовые ходы и кишечник
4 клетки, в которых синтезируется кератин внутри фолликула
5 клетки в матриксе волос и в коре головного мозга, которые синтезируют меланин.
6 пигмент, содержащийся в волосах, коже, перьях и т. Д. Это биополимер, который содержится в гранулах внутри меланоцитов и переносится на кератиноциты для придания цвета волосам.
Фигурки:
Рисунок 4 Детальный вид волосяного фолликула. Поперечный разрез стержня волоса показывает 3 слоя клеток. Маленькие темные пятна в слое корковых клеток — это гранулы меланина.
[
Аминокислотный состав волос кожи головы человека как биометрический классификатор и свинец исследования
Анализ стержня волоса становится все более важным в ряде приложений судебной медицины.Кератин является ключевым компонентом волос на коже головы человека и состоит из 21 известной аминокислоты, хотя и в очень разных пропорциях. Метод определения аминокислот включал кислотный гидролиз белка с последующей триметилсилильной (ТМС) дериватизацией аминокислот и последующее количественное определение с использованием газовой хроматографии / масс-спектрометрии (ГХ / МС). Был проанализирован аминокислотный состав волос на коже головы 64 человек из Иордании (33 мужчины и 31 женщина) в возрасте от 1 до 77 лет.
Статистические сравнения между классификационными группами были основаны на содержании 14 обильных и кислотоустойчивых аминокислот и включали классификацию волос с помощью системы построения нечетких правил (FuRES). При использовании перекрестной проверки «один-один-один-нет» классификация FuRES составила 94% для пола, 83% для возрастной группы и 61% для региона происхождения. Для прогнозирования пола по концентрации аминокислот в волосах незаменимые аминокислоты Phe и Thr дали наиболее значимые различия по сравнению со статистикой F ( i.е. , соотношение межгрупповых и внутригрупповых вариаций), поэтому они наиболее различаются по полу. Основываясь на том же анализе волос, заменимые аминокислоты Gly и Ala дают наибольшие оценки нагрузки, классифицируя субъектов на две произвольные возрастные группы: <49 и> 49 лет. Для классификации региона происхождения аминокислоты Cys и Tyr имели наивысшие оценки нагрузки в правилах классификации и, следовательно, были наиболее различающимися.
Методы, разработанные в этой статье, могут дополнить существующие методы анализа волос, которые включают физическое обследование и анализ геномной или митохондриальной ДНК.
У вас есть доступ к этой статье
Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуй еще раз?Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.
Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.
Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Состав и структура волос с циклическим поведением роста
Структура волос намного сложнее, чем кажется.Это помогает передавать сенсорную информацию. Он действует как барьер для посторонних частиц. Это важная часть внешнего вида и формирует гендерную идентичность. Это также единственная структура тела, которая может полностью обновиться без образования рубцов. Волосы есть почти на каждой поверхности человеческого тела. Вот полный обзор его биологии, структуры и функций.
Неправильное использование инструментов, нагревание, чрезмерные манипуляции и чрезмерная химическая обработка могут вызвать повреждение слоя кутикулы волос, ослабляя их целостность.Чтобы предотвратить повреждение волос, проявите активный подход к здоровому уходу за волосами, назначив встречу с лицензированным стилистом.
Структура волос
Волосы имеют простую структуру, но выполняют важные функции в социальном функционировании. Волосы состоят из прочного протеина, называемого кератином. Волосяной фолликул прикрепляет каждый волос к коже. Волосяная луковица образует основу волосяного фолликула. В волосяной луковице живые клетки делятся и растут, образуя стержень волоса. Кровеносные сосуды питают клетки волосяной луковицы и доставляют гормоны, которые изменяют рост и структуру волос в разные периоды жизни.
Формирование волос
У развивающегося плода все волосяные фолликулы формируются к 22 неделе. В настоящее время на теле 5 миллионов фолликулов. Один миллион из них — на голове, а 100 000 — на коже черепа. Это самое большое количество волосяных фолликулов, которое когда-либо будет у человека, потому что фолликулы не продолжают расти в течение жизни. По мере взросления плотность волосяных фолликулов уменьшается.
1. Анатомия
Схема анатомии волос может показаться простой, но на самом деле это одна из самых сложных структур в теле.
Структура волос состоит из двух отдельных частей: волосяного фолликула, который находится под кожей, и стержня волоса, который представляет собой волосы, которые мы видим.
2. Волосяной фолликул
Волосяной фолликул — это живая часть волоса. Это структура, похожая на чулок, которая содержит клетки и соединительную ткань. Сосочек находится в основании волосяного фолликула. Он содержит крошечные кровеносные сосуды (капилляры), которые питают клетки. Фолликул также содержит зародышевый матрикс, в котором клетки производят новые волоски.
Фолликул окружен внутренней и внешней оболочкой, которая защищает и формирует стержень растущего волоса. Внутренняя оболочка следует за стержнем волоса и заканчивается непосредственно перед отверстием сальной железы. Наружная оболочка продолжается вплоть до сальной железы. Мышца arrector pili, крошечный пучок мышечных волокон, прикрепляется к внешней оболочке. Когда мышца сокращается, волосы встают дыбом, что также называется мурашками по коже.
Сальные железы производят кожный жир или масло, которое является естественным кондиционером тела.В период полового созревания вырабатывается больше кожного сала, поэтому прыщи часто встречаются в подростковом возрасте. Выработка кожного сала с возрастом уменьшается, в результате чего кожа становится сухой.
3. Волосный стержень
Стержень вашего волоса состоит из трех слоев:
1. Кутикула
Кутикула — это защитный слой ваших волос, состоящий из перекрывающихся друг с другом ячеек, таких как рыбья чешуя или черепица, но обращенных вниз. Здоровая кутикула гладкая и плоская. Это придает блеск волосам и защищает внутренние слои от повреждений.Он также сводит к минимуму перемещение влаги внутрь и наружу коры головного мозга, таким образом поддерживая баланс гидратации и гибкость ваших волос. Однако химические процессы и атмосферные воздействия могут приподнять кутикулу и нарушить этот баланс, в результате чего волосы станут сухими и ломкими.
2. Кора
Кора головного мозга формирует основную массу и пигмент (цвет) ваших волос. Он состоит из длинных кератиновых волокон, которые удерживаются вместе дисульфидными и водородными связями. Здоровье вашего Corte во многом зависит от целостности защищающей его кутикулы.
3. Медулла
Мозговое вещество присутствует только в более густых типах волос и является самым внутренним слоем ваших волос. Он состоит из мягкой, тонкой сердцевины из прозрачных ячеек и воздушных пространств.
Циклический процесс роста волос
Циклический процесс роста волос
Волосы на коже черепа вырастают примерно на полмиллиметра в день — примерно на 6 дюймов в год. В отличие от других млекопитающих, рост и выпадение волос являются случайными, а не сезонными или цикличными. Волосы всегда находятся на разных стадиях роста и в любой момент времени выпадают.Существует три стадии роста волос: анаген, катаген и телоген.
Этап 1: Фаза анагена — это активная фаза или фаза роста волос. Большинство волос постоянно растут и находятся на этой стадии от трех до четырех лет. Формируются новые волосы, которые выталкивают клубные волосы вверх и наружу из фолликула. На этом этапе каждые 28 дней волосы растут примерно на 1 сантиметр. Некоторым людям трудно отрастить волосы сверх определенной длины, потому что у них короткая фаза анагена. И наоборот, люди с очень длинными волосами, у которых нет проблем с ростом волос, имеют фазу анагена long .Фаза анагена для ресниц, бровей, волос на ногах и руках также очень короткая — от 30 до 45 дней, что объясняет, почему эти волосы намного короче, чем волосы на голове.
Стадия 2: Фаза катагена является переходной стадией, и 3% всех волос находятся в этой фазе в любой момент времени. Длится от двух до трех недель. В это время рост замедляется, внешняя оболочка корня сжимается и прикрепляется к корню волоса, образуя так называемые клубные волосы.
Стадия 3: Фаза телогена — это фаза покоя, которая длится около трех месяцев и составляет от 10% до 15% всех волос.Во время этой фазы волосяной фолликул находится в состоянии покоя, и клубные волосы полностью сформированы. Выдергивание волос на этом этапе покажет твердый, сухой, белый материал у корня. Тело теряет от 50 до 100 волос на коже головы в день.
Заключение:
Структура волос зависит от трех стадий, которые зависят друг от друга. Они различаются в зависимости от возрастных групп. Волосяные фолликулы очень крепкие, но кажутся хрупкими, особенно когда они влажные. Правильное лечение волос следует проводить для роста и защиты.
(PDF) Аминокислотный состав волос кожи головы человека в качестве биометрического классификатора и исследования
регион происхождения после перекрестной проверки по исключению одного человека
, которая является общей и строгой оценкой. Ожидается, что настоящее исследование
поможет направить будущие исследования, чтобы помочь экспертам-криминалистам
распознавать или связывать сомнительные волосы и
известных образцов от подозреваемых или жертв. Дальнейшие анализы
могут предоставить правоохранительным органам следственные указания, предсказав пол, возрастную группу и регион происхождения
донора неизвестного образца волос
, найденного на месте преступления.
Обработка аминокислот в человеческих волосах — лишь один из способов исследования волос
. Следует подчеркнуть, что сам по себе этот метод
вряд ли приведет к индивидуализации в такой степени, как ядерная ДНК
. Методы, разработанные в этой работе
, могут дополнить существующие методы анализа волос, которые
включают в себя физическое обследование и анализ геномной или митохондриальной ДНК
. Относительное обилие аминокислот в волосах
может дать следствие, когда профиль ДНК подозреваемого или жертвы
отсутствует в базе данных.Могут быть проведены дополнительные исследования
, во-первых, для уменьшения времени кислотного гидролиза и, во-вторых, для разработки методов
, позволяющих анализировать более 14 амино кислот
, возможно, с помощью ВЭЖХ и без необходимости дериватизации
.
Благодарности
Центр интеллектуальных химических приборов Университета Огайо —
Отделение химии и биохимии
поблагодарили за поддержку командировок. AHBR благодарит Иорданский университет науки и технологий финансовую поддержку
.
Синьи Ван и доктор Чжэнфан Ван благодарим за помощь
. GPJ выражает признательность за поддержку по гранту № 2013-DN-BX-K007
награжден Национальным институтом юстиции (NIJ), Управлением программ правосудия
(OJP) Министерства юстиции США. Мнения, заключения и заключения или рекомендации, выраженные в
этой публикации / программе / выставке, принадлежат автору (авторам)
и не обязательно отражают точку зрения Министерства юстиции
.
Ссылки
1 H. Sachs, Forensic Sci. Int., 1997, 84,7–16.
2 A. S. Wilson, H. I. Dodson, R. C. Janaway, A. M. Pollard и
D. J. Tobin, Br. J. Dermatol., 2007, 157 (3), 450–457.
3 I. Kempson, E. Lombi, Chem. Soc. Rev., 2011, 40, 3915–
3940.
4 R. Wennig, Forensic Sci. Междунар., 2000, 107 (1–3), 5–12.
5 G. Loussouarn, C. El Rawadi и G. Genain, Int. J. Dermatol.,
2005, 44,6–9.
6 к.Мориока, Опыт. Дерматол., 2009, 18 (7), 577–582.
7 Б. Бхушан, Биофизика человеческих волос: биологические и медицинские
Physics, Springer, New York, 2010.
8 W. Rieck, Arch. Геронтол. Гериатр., 1997, 25 (1), 59–71.
9 К. Роббинс, Химическое и физическое поведение человеческих волос,
Спрингер, Нью-Йорк, 2002.
10 М. О. Хан, Дж. А. Чун, В. Х. Ли, Дж. В. Ли и К. Чанг, J.
Cosmet. Наук, 2007, 58 (5), 527–534.
11 г. П.Джексон, Ю. Ан, К. И. Константинова и
А. Х. Б. Рашайд, Sci. Правосудие, 2014, DOI: 10.1016 /
j.scijus.2014.07.002.
12 В. А. Бумба, К. С. Зиавру, Т. Вугьюклакис, Int. J.
Toxicol., 2006, 25 (3), 143–163.
13 M. R. Wilson, D. Polansky, J. Butler, J. A. DiZinno, J. Replogle
и B. Budowle, Biotechniques, 1995, 18 (4), 662–669.
14 К. А. Линч, С. Л. Смит, Дж. А. Прахлов, J. Forensic Sci.,
1998, 43, 305–314.
15 A. Hellmann, U. Rohleder, H. Schmitter и M. Wittig, J. Leg.
Мед., 2001, 114 (4–5), 269–273.
16 J. M. Taupin, Sci. Справедливость, 2004, 44,95–100.
17 T. Takanohashi, Pediatr. Междунар., 1961, 4 (1), 7–13.
18 R. C. Clay, K. Cook, J. I. Routh, J. Am. Chem. Soc., 1940,
62 (10), 2709–2710.
19 А. Бертаццо, М. Биазиоло, К. В. Коста, Э. Кардин де Стефани и
Г. Аллегри, Farmaco, 2000, 55 (8), 521–525.
20 г.Аллегри, К. Коста, М. Биазиоло и Р. Арбан, адвокат. Exp. Med.
биол., 1991, 294, 467–470.
21 Р. Х. Уилсон и Х. Н. Льюис, J. Biol. Chem., 1927, 73, 543–
553.
22 T. A. Rutherford, P. B. Hawk, J. Biol. Chem., 1907, 3, 459–
489.
23 J. Menkarr, L. Wolfram, I. Mao, J. Soc. Космет. Chem.,
1966, 17, 769–787.
24 Х. Панайоту, Ph.D. диссертации, Квинслендский университет
Technology., 2004.
25 Д. Х. Лайтбоди и Х. Б. Льюис, J. Biol. Chem., 1929, 82,
485–497.
26 Э. В. Херд и Х. Б. Льюис, J. Biol. Chem., 1938, 123, 203–
210.
27 С. Р. Роббинс, К. Х. Келли, Text. Res. J., 1970, 40, 891–896.
28 А. Х. Б. Рашайд, Г. П. Джексон и П. Б. Харрингтон, Enliven:
Биоанальные методы, 2014, 1 (1), 1–12.
29 R. W. Zumwalt, J. S. Absheer, F. E. Kaiser и C. W. Cherke,
J. – Assoc.O ff. Анальный. Chem., 1987, 70 (1), 147–151.
30 A. J. Darragh, P. J. Moughan, J. – Assoc. O ff. Анальный. Chem.,
2005, 88 (3), 888–893.
31 Р. Д. Филлипс, J. Food Sci., 1983, 48, 284–285.
32 Д. Л. Столлинг, К. В. Герке и Р. В. Зумвальт, Biochem.
Biophys. Res. Commun., 1968, 31 (4), 616–622.
33 I. Moln´
ar-Perl и Z. F. Katona, Chromatographia, 2000, 51,
S228 – S236.
34 К. В. Герке, Х. Накамато и Р.W. Zumwait, J.
Chromatogr., 1969, 45,24–51.
35 C. W. Gehrke и K. Leimer, J. Chromatogr., 1970, 53 (2), 201–
208.
36 M. Friedman, J. Agric. Food Chem., 2004, 52, 385–406.
37 К. Робардс, П.Р. Хаддад и П.Е. Джексон, Принципы и
Практика современных хроматографических методов, Academic
Press, San Diego, 1994.
38 Дж. Миллер, Хроматография: концепции и контрасты, Джон
Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2005.
39 Я. Ан, З. Шварц и Г. П. Джексон, Rapid Commun. Масса
Спектр., 2013, 27, 1481–1489.
40 M. P. Bartolomeo и F. Maisano, J. Biomol. Техн., 2006,
17 (2), 131–137.
Этот журнал © Королевское химическое общество, 2015 г. Анал. Методы
Аналитические методы на бумаге
Опубликовано 25 ноября 2014 г. Загружено библиотеками Университета Западной Вирджинии 19.02.2015, 04:20:01.
|
Из чего сделаны волосы? — Bellezza
Человеческий волос — это придаток, который растет из фолликулов, трубчатых мешочков в коже черепа или кожи, содержащей корень волоса.Волосы, которые мы подстригаем, расслабляем, окрашиваем и укладываем, представляют собой неживые волокна, состоящие из ороговевшего белка. В волосяном фолликуле производятся клетки. Эти клетки созревают в процессе восходящего движения через фолликул. Этот процесс созревания известен как кератинизация. Во время кератинизации клетки поглощают кератин, волокнистый белок. По мере того, как клетки продолжают двигаться вверх, они теряют свое ядро и отмирают, производя неживые ороговевшие клетки (придатки), которые выходят из кожи головы.
Волосы состоят из множества факторов.Белки, необработанные элементы, аминокислоты и связи вместе образуют волокна волос. Основным ингредиентом в составе волос является белок, на долю которого приходится 91 процент волосяных волокон.
Аминокислоты, строительные блоки белка, состоят из элементов COHNS (углерода, кислорода, водорода, азота и серы).
Процентное содержание элементов COHNS в волосах следующее:
| ЭЛЕМЕНТ | ПРОЦЕНТ В НОРМАЛЬНЫХ ВОЛОСАХ |
|---|---|
| Углерод | 51% |
| Кислород | 21% |
| Азот | 17% |
| Водород | 6% |
| сера | 5% |
Эти элементы образуют связи, называемые боковыми связями, которые связывают вместе длинную цепь аминокислот, известную как полипептидная цепь.Эта цепочка образует спираль, создавая спиральное движение, которое переплетается.
Следующие аминокислоты и их процентное содержание содержатся в волокнах волос:
| АМИНОКИСЛОТА | ПРОЦЕНТ В НОРМАЛЬНОМ ВОЛОКНАХ |
|---|---|
| Цистеин | 17,5% |
| Серин | 11,7% |
| Глутаминовая кислота | 11,1% |
| Треонин | 6,9% |
| Глицин | 6.5% |
| лейцин | 6,1% |
| Валин | 5,9% |
| Аргинин | 5,6% |
| Аспарагиновая кислота | 5,0% |
| Аланин | 4,8% |
| Пролин | 3,6% |
| Изолейцин | 2,7% |
| Тирозин | 1,9% |
| Фенилаланин | 1.4% |
| Гистидин | 0,8% |
| метионин | 0,5% |
Миллионы полипептидных цепей находятся в слое коры головного мозга. Боковые связи, такие как водородные связи, солевые связи и дисульфидные связи, связывают эти полипептидные цепи. Волокна удерживаются на месте боковыми связями, которые придают волосам эластичность и прочность.
Водородная связь легко разрывается водой или теплом и является физической боковой связью.В совокупности водородные связи составляют треть прочности волос.
Солевые связи также являются физическими боковыми связями. Сильные кислые или щелочные растворы разрывают солевые связи, потому что на них влияют изменения pH. Подобно водородным связям, солевые связи также составляют примерно одну треть прочности волос.
Дисульфидные связи отличаются от водородных и солевых связей, поскольку они не являются физическими боковыми связями. Дисульфидные связи представляют собой боковые химические связи. Дисульфидные связи соединяют вместе два атома серы, присоединенные к аминокислотам цистеина в полипептидных цепях.Химические средства для расслабления волос и перманентные волны химически изменяют дисульфидную связь волос.