Структура человеческого волоса: известные и не очень факты и сведения. Структура волос

Приветствую Вас, дорогие читательницы! Поговорим сегодня о строении фолликулов волос и коже головы человека, узнаем больше о фазах роста и химическом составе волоса. Зная основы основ, можно грамотно подходить к уходу и заботе отнюдь не бесполезного органа.

Волосы являются придатком кожи, впрочем как и ногти. О коже, волосах и ногтях необходимо заботиться, поскольку это главные защитники от напастей из окружающей среды.

Знаете ли вы чем женщина привлекает, завораживает и околдовывает всех без исключения мужчин?! Безусловно длинными, блестящими, ниспадающими прядями шелка на своих плечах и спине.

Не правда ли, что человек, особенно женщина, с тонкими волосами или вообще без них особо не впечатляет. Я не веду речь о знаменитых лысых звездах таких, как Федор Бондарчук, Брюс Уиллис или Деми Мур в фильме «Солдат Джейн». Я говорю сейчас об обычных женщинах и мужчинах, которых мы видим каждый день.

Вы наверное согласитесь со мной, что встречая женщину или девушку с густыми, длинными волосами, мы невольно оборачиваемся ей вслед. А ведь красота волос и эффект, который они оказывают на окружающих, напрямую зависит от их структуры и состава. Но давайте сначала рассмотрим морфологию кожи головы человека.

Основы анатомии и физиологии кожи и волос

Кожа человека на любом участке тела состоит из одинаковых частей или слоев, т. е. кожа головы мало отличается от кожи живота, например. Кликните и рассмотрите рисунок ниже, на которой нарисован срез кожи с волосом. Как вы видите она состоит из трех слоев:

Эпидермис
Дерма
Жировая клетчатка

Эпидермис — это тонкий защитный слой клеток, который постоянно обновляется. Клетки расположены в несколько слоев. Наружные слои клеток в виде роговых чешуек отмирают и отшелушиваются, а снизу образуются новые. таким образом происходит обновление. Эпидермис выполняет защитную роль, защищая организм от внешних воздействий воды, химических веществ и ультрафиолетового облучения.

Дерма — это средний слой, находящийся под эпидермисом. В ней расположены сосуды, мышцы, сальные и потовые железы, а также фолликулы волос или корни волос. Именно дерма обусловливает эластичность и тонус кожи.

Жировая клетчатка также придает форму коже. В ней проходят сосуды и располагается нижняя часть фолликулов волос.

Какой Ph кожи головы и волос у человека?

Ph кожи головы и волос у человека нейтральная и составляет 5,5.

Из чего состоит волос человека

Волосы, подобно деревьям, имеют свой ствол (стержень) и корень. Стержень волоса находится над кожей, а корень располагается в толще дермы и оканчивается волосяной луковицей. Волосяная луковица находится в волосяном мешочке — фолликуле, в просвет которого открываются каналы сальных желез.

Секрет сальных желез придает волосу эластичность и блеск. Если секрета выделяется мало, то волос тусклый и безжизненный. Но при избыточной работе сальных желез волосы быстро становятся жирными и грязными. Таким образом вещества, смазывающие волос человека, образуются в сальных железах.

Каждый волос имеет свою мускулатуру и иннервацию. Вспомните, как встают дыбом волосы от страха или холода — это сокращается мышца и поднимает волос. Создается эффект «гусиной кожи», как на фото ниже. А попробуйте вырвать один волосок. Окажется, что это очень болезненно, поскольку травмируются нервные окончания. Именно поэтому мы чувствуем прикасание к волосам.

Конституция волоса человека имеет сложную структуру. По химическому составу волос состоит из:

белка (80 %)
воды (15 %)
пигментов и других веществ (5 %)

Строение фолликула волоса

Волосяная луковица питается за счет сосудов, которые подходят к волосяному сосочку, располагающемуся в основании луковицы. Выпадение волос всегда происходит вместе с волосяной луковицей. Растет волос за счет роста и деления эпителиальных клеток. Если рассмотреть строение фолликула волоса под микроскопом в продольном разрезе (кликните на рисунок ниже), то четко выделяется три слоя:

кутикула
корковый слой (кортекс)
мозговой слой (медулла)

Эти слои отчетливо видны в анатомическом строении стержня волоса.

Кутикула

Кутикула — самый наружный слой, состоящий из слоя ороговевших чешуек, которые располагаются как черепица, накладываясь друг на друга. Чешуйки имеют определенное направление от корней к кончикам волос. Кутикула защищает волос от внешних воздействий. Именно кутикула обеспечивает блеск и шелковистость волос. Каждая клеточка кутикулы содержит жирную кислоту, которая придает волосу водоотталкивающие свойства, и чешуйки плотно примыкают друг к другу. При мытье волос она не смывается, зато повреждается при химических воздействиях.

Пористые или стекловидные волосы зависят как раз таки от свойств данного слоя, которые часто даются природой. Пористая структура волос — это сухие ломкие волосы, быстро впитывающие грязь и химические вещества. Стекловидные волосы — упругие и плотные.

Кортекс

Корковый слой (кортекс) находится сразу под кутикулой и обеспечивает эластичность волоса. Из-за особенностей в строении этого слоя люди могут иметь прямые и кудрявые волосы, которые в свою очередь наследуются генетически. Благодаря хорошо развитому корковому слою волосы можно скручивать и растягивать. При недостаточности этого слоя волосы становятся ломкими.

Кортекс на 90 % состоит из кератина — белка, входящего в состав волос и отвечающего за их прочность. Остальные 10 % — это меланин - пигмент, который обеспечивает естественный цвет волос, данный природой. Также в этом слое присутствуют пузырьки воздуха, которые, перемешиваясь с пигментом, дают разнообразие оттенков волос. Посмотрите строение волоса на молекулярном уровне ниже на картинке.

Медулла

Мозговой слой (медулла) является сердцевиной волоса. В животном мире мозговой слой служит для терморегуляции. А у человека мозговой слой содержит много пустот и уже не выполняет функции термозащиты. Теперь от развития мозгового слоя зависит сила и объем волос, и именно поэтому иногда , когда генетически вы к этому не предрасмоложены. Но правильные принимаемые внутрь, лучшее питание для мозгового слоя волоса. Они укрепляют его, делая его устойчивым с быстрому выпадению.

Факты о волосах

Число волос на голове человека насчитывается около 130 тысяч.
Количество волос на теле человека насчитывается более 5 миллионов фолликулов на разной стадии развития.
Диаметр или толщина человеческого волоса в микронах составляет от 80 до 110 мкм. Общий вес волос на голове зависит от их длины. Чем длиннее волосы, тем они тяжелее.
Скорость роста волос — 1-1,5 см в месяц.
В сутки выпадает примерно 100 шт. волос.

Каждая клеточка человеческого организма претерпевает периоды своего рождения, развития и гибели. Так же и старые волосы постоянно сменяются новыми. Сколько в среднем волос на голове у человека? На голове человека примерно 100-150 тыс. волос. Скорость роста волос человека — 1-1,5 см в месяц. Средняя продолжительность жизни волоса — примерно 4-6 лет, т.е. полная смена волос происходит через несколько лет.

Каждый волос может расти в течение этого времени непрерывно, пока не наступает период покоя, который может длиться до 3 месяцев. Как правило, все волосы в фазе покоя потом выпадают. Примерно 90 % всех волос находятся в стадии роста, а 10 % — в стадии покоя. С возрастом рост волос замедляется, и это считается естественным явлением. Все фазы отражены на картинке ниже.

Каждый волос проходит через 3 основные фазы роста:

стадия роста (анагенная или анагеновая фаза)
стадия промежуточная (катагенная фаза)
стадия отдыха (телогенная фаза)

В анагенной или анагеновой фазе роста идет активный рост и развитие волоса. Средняя продолжительность фазы роста волос — в течение нескольких лет. Ученые утверждают, что в стадии роста волос надежно защищен от внешних факторов и никакие средства по уходу за волосами не могут повлиять на их рост.

В промежуточной стадии рост волоса притормаживается, деление клеток прекращается, прекращает вырабатываться меланин, и волос отделяется от матрицы, а фолликул сокращается. Эта стадия длится всего несколько недель.

Стадия отдыха характеризуется тем, что волос может выпасть спонтанно или при небольшом усилии. Эта стадия продолжается в среднем 3 месяца. Когда волос выпадает, на его месте из того же фолликула вырастает новый. Таким образом цикл может продолжаться до 25-27 раз. Поэтому выпадение волос является естественным процессом замены старых волос на новые.

Типы кожи головы и виды волос: краткая характеристика

Как правило тип кожи и волос разделяют по степени сухости и жирности. Выделяют:

Нормальные
Жирные
Сухие
Смешанные

Жирность волос объясняется степенью активности сальных желез, о которых я говорила в начале статьи. И чем активнее эти железы работают, тем быстрее волосы засаливаются.

У сухих волос другая крайность. Они более ломкие и имеют тусклый цвет. У людей с сухим типом волос, чаще всего обнаруживается перхоть и секущиеся кончики. Давайте рассмотрим еще такой вопрос: «Какие волосы одновременно растут на теле человека»

На теле человека различают следующие группы волос:

длинные
щетинистые
пушковые

Длинные располагаются на голове, подмышках и лобке. Щетинистые — это ресницы, брови, волосы в полости носа и уха. Пушковые — это остальные волосы на теле.

Каковы особенности роста различных волос у человека?

Все волосы на теле у человека растут с одинаковой скоростью.

Функция волос

Волосы это не только красиво, но и функционально необходимо для жизнедеятельности человека. Трудно представить себе человека совсем без волос. Наверное, он был бы похож на инопланетянина.

Изначально волосяной покров играл защитную функцию. Он защищал нас от плохих погодных условий. Сейчас для нас это не актуально, но щетинистые волосы все равно продолжают выполнять защитную функцию. Например, ресницы не дают попадать пыли и мелким крупицам в глаза. А брови защищают глаза от пота, задерживая его. Тоже самое с волосами в носу и ушах.

Волосы - это ороговевшие образования кожи. У человека имеется три вида волос:

а) пушковые, покрывающие кожу туловища и конечностей;

Вконтакте

б) длинные, растущие на голове, бороде и т.д.;

в) щетинистые - брови, ресницы.

Густота и толщина волос

Тонкие волосы чаще всего бывают светлых тонов, темные же значительно толще. Волосы рыжего цвета, как правило, оказываются самыми толстыми.

Цвет и форма волоса

Цвет волос человека зависит от содержания в них пигмента, пузырьков воздуха, жира и может принимать все оттенки от черного (много пигмента) до серебристо-белого (полное отсутствие пигмента).

Некоторые исследователи различают свыше пятидесяти оттенков цвета волос. У нас, кроме седых волос, различаются еще восемь цветов: черный, темно-каштановый, каштановый, темный шатен, шатен, светлый шатен, русый, пепельный.

а) Монголоидная группа - толстые, жесткие волосы, встречающиеся трех разновидностей: жесткие толстые; прямые, более тонкие; слабоволнистые.

б) Европеоидная группа - волосы менее толстые, часто вьющиеся, также имеют три разновидности: вьющиеся; сильно вьющиеся; локонообразные.

в) Негроидная группа - курчавые волосы, подразделяющиеся на курчавые; сильно курчавые; похожие на зерна перца.

Некоторые особенности волос, типичные для представителей негроидной или монголоидной группы, можно встретить у европейцев, даже если не отмечается расовое смешение.

Прямые или слегка волнистые волосы имеют круглое сечение, вьющиеся овальное.
Другими отличительными свойствами волос являются: полная длина, степень прилегания к голове, частота случаев поседения.

Строение волос, цикл жизни

Волосы постоянно обновляются: старые отмирают и выпадают, а новые, зарождаясь, вырастают. Срок жизни волоса колеблется от 2 до 4 лет.

За сутки выпадает приблизительно 30-50 волос, взамен которых появляются новые. Волос вырастает примерно на 0,5 мм в день, 1,5 см в месяц или 15-20 см в год. Срезание волос или прижигание их концов не оказывает влияния на скорость роста.

Корни волос расположены в волосяных мешочках, называемых фолликулами. В фолликулах также находятся протоки сальных желез, поэтому часто встречаются названия: сально-волосяной орган или сально-волосяной фолликул.

Строение волоса

Часть волоса, расположенная над поверхностью эпидермиса, называется его стержнем. Корень заканчивается расширением, называемым луковицей.
Луковица раздваивается и охватывает часть соединительной ткани собственно кожи, образующей, так называемый волосяной сосочек, к которому подходят кровеносные сосуды и нервные окончания. Луковица является местом роста волос, так как получает питательные вещества, необходимые для размножения клеток, постоянно выталкиваемых на поверхность, где они роговеют и превращаются в стержень волоса.

В поперечном сечении волоса под микроскопом отчетливо различаются три основных слоя: наружный, корковый и сердцевина.

Слои волоса

1. Наружный слой, или кутикула, имеющий чешуйчатое строение, представляет собой внешнюю оболочку из ороговевших чешуек, каждый предыдущий слой которых частично прикрывает последующий (если считать от корня), как чешуя у рыбы. Этот слой служит для защиты внутренних слоев от внешних воздействий.

2. Корковый слой (кора) лежит непосредственно под кутикулой и состоит из ороговевших веретенообразных клеток. Механическая прочность волоса определяется главным образом корковым веществом, клетки которого содержат пигмент меланин, придающий волосам в зависимости от количества и степени дисперсности различный цвет.

3. Сердцевина состоит из клеток различной структуры с кератиноподобным веществом. В этом слое содержатся пузырьки воздуха. У слишком тонких волос не наблюдается границы между корковым слоем и сердцевиной, хотя у срезанного под корень волоса и удается ее обнаружить. В пушковых волосах она вообще отсутствует.

Строение стержня волоса - видео с трихологом:

Химический состав волос

Основными составными частями волос являются кератин и пигмент. Кроме того, человеческие волосы содержат некоторое количество жирового вещества и холестерола (4-8%), а также минеральные соединения, в том числе соединения железа, которого в темных волосах имеется больше, чем в светлых. В волосах также имеется небольшое количество мышьяка и около 3% серы, входящей в состав кератина.

Волос, подобно роговому слою эпидермиса, состоит из сплющенных ороговевших клеток, лишенных ядра и плотно прилегающих друг к другу. Ороговение заключается в образовании особого белка (кератина), характеризующегося высоким содержанием серы и азота.

Как и каждый белок, кератин состоит из аминокислот, содержание и состав которых могут быть различными. Наиболее важной и характерной аминокислотой является цистин, количество которого доходит до 17%. Он очень богат серой.

Волокна кератина образуются из параллельных цепочек частиц, располагающихся вдоль оси волокон. Благодаря соответствующей связи цепочек кератин является очень эластичным и плотным белком. Основания при повышенной температуре или значительной концентрации оказывают вредное влияние на кератин.

Сильные щелочи даже при низкой температуре и при слабой концентрации разлагают кератин. Кислоты могут постепенно разлагать кератин лишь при высокой концентрации и повышенной температуре.

Цвет волос

Окраска волос зависит от присутствия пигмента, от вида, в котором он выступает, а также от его количества и размещения. Пигмент волос и кожи называется меланином.

Меланин - белок, содержащий 8 - 13% азота, 1 - 10% серы, значительное количество кислорода и очень немного железа и мышьяка. Он не растворяется в воде, только в щелочах и концентрированных кислотах. Окраска, сообщаемая меланином, исчезает под действием окислителей, например перекиси водорода и т. п.

В волосяной луковице пигмент находится в клетках зародышевого слоя, которые затем превращаются в клетки коркового вещества.
В темных волосах пигмента так много, что он может покрывать всю клетку, затушевывая ее контуры.
Пигмент содержится в корковом веществе волос в рассеянном и зернистом состоянии. Рассеянный пигмент в небольшом количестве дает желтую окраску, а в большом - красноватый цвет.

Зернистый пигмент выступает в виде малых зерен и дает окраску от рыже-бурой до интенсивно черной. На срезе волоса зернистый пигмент значительно выделяется на фоне рассеянного пигмента. Эти два рода пигмента содержатся в волосах в различных пропорциях, и цвет волос в значительной степени зависит от их взаимного отношения.

Изменения содержания пигмента могут происходить при болезнях или от обесцвечивания волос вследствие окисления меланина.

Обесцвечивающие (окисляющие) средства действуют на зернистый пигмент, уменьшая его количество в процессе обесцвечивания.

Зернистый пигмент превращается в рассеянный, придавая волосам желтоватую или красноватую окраску в зависимости от количества рассеянного пигмента, имеющегося в волосах до обесцвечивания. Этим объясняется особая трудность обесцвечивания рыжих волос.

Слишком сильное обесцвечивание может привести к заметному уменьшению рассеянного пигмента и к разрушению волос.

Физические свойства волос

К физическим свойствам волос относятся прочность, эластичность, способность впитывать воду и электропроводность. Волосы очень прочны и обладают высокой устойчивостью против механических, биологических и химических воздействий.

Устойчивость к механическим воздействиям выражается в том, что нельзя, например, сплющить волос, ударяя по нему молотком, а для разрыва требуется относительно большая сила.
Волос разных людей может выдерживать нагрузку от 50 до 160 г. Эти значения сильно изменяются с возрастом, так как цепи кератина у пожилых людей обнаруживают меньшую связность, что приводит к уменьшению сопротивления волоса нагрузке и растяжению.

Вследствие растяжения волос удлиняется, особенно если он насыщен водой, например во влажной атмосфере. Под влиянием влаги форма волоса может изменяться, однако это всегда обратимое явление. Накручивание сухих волос вокруг жесткой оси (например, на бигуди) вызывает их неполную и непрочную завивку. Завивка получается более прочной, если накручивать мокрые волосы.

Устойчивость к биологическим воздействиям заключается в значительной сопротивляемости волос к загниванию.
Волосы обладают гибкостью и эластичностью: они удлиняются при растяжении и возвращаются в первоначальное состояние после снятия растягивающей силы. Особенно заметны эти свойства на мокром волосе. Сухой волос увеличивает длину при растяжении на 20- 30%, а смоченный холодной водой - до 100%.

Влияние химических веществ на волосы

Устойчивость к химическим воздействиям следующая: волосы полностью неподвластны действию кислых веществ, которые иногда могут даже увеличивать их стойкость по отношению к другим факторам, однако они плохо реагируют на действие щелочей и окисляющих средств.

Основания и щелочи больше влияют на структуру, прочность волоса и могут в определенной степени изменить его форму. Снижение прочности волоса под действием щелочей зависит от характера и концентрации последних.

Например 5%-ный раствор нашатырного спирта вызывает относительно малое повреждение, а 20%-ный - весьма заметное. 20%-ный раствор угле-кислого аммония приводит к растворению волоса (на-ступают необратимые изменения в стержне).

Щелочи усиливают способность волос абсорбировать воду. При этом волосы могут в 2-3 раза увеличивать свой объем. Если в это же время волосы растягиваются и закручиваются, то воздействие щелочи может привести к необратимому изменению формы. Отсюда вытекает возможность перманентной завивки.

Следовательно, действие щелочи облегчается благодаря пористости волоса и его способности впитывать воду. Обесцвеченные волосы, как более пористые, требуют применения для перманентной завивки значительно более слабых составов с меньшей концентрацией щелочных средств.

Окисляющие (осветляющие) средства могут вызвать большие или меньшие изменения. Под действием перекиси водорода волос утончается, поэтому она иногда применяется для удаления с кожи пушковых волос.

Обесцвечивающие средства, применяемые слишком часто и в сильной концентрации, приводят к тому, что волосы становятся менее эластичными, более пористыми и ломкими, а также трудными для сушки.

При завивке обесцвеченных волос на продолжительный срок применяют очень слабые составы и значительно более низкую температуру, чем обычно.

Влияние воды и жира на волосы

Человеческий волос обладает способностью впитывать воду и водяной пар, а также глицерин, животные и растительные жиры. Такие вещества, как минеральные масла, производные нефти (вазелиновое масло и вазелин), не могут проникать внутрь волоса и остаются на его поверхности.

Эти свойства волоса определяют род жира, который должен применяться для различных лечебных средств и средств для ухода за волосами, а также способ их применения.

Действие водяного пара или кипящей воды, щелочных средств и восстановителей обусловливает химические преобразования кератина путем разрыва при помощи гидролиза связей типа соли и цистиновых мостиков, результатом чего становятся новые связи, фиксирующие новую форму волоса.

Род связей зависит от того, образовались ли они под действием только химических средств (принцип перманентной холодной завивки) или при совместном действии щелочных средств, высокой температуры и влаги (принцип горячей перманентной завивки).

Если гидролиз заходит слишком далеко, то наступает повреждение кератина и разрыв цепей внутри частицы. Кроме того, каждый жир, пропитывающий волокна, омыляется щелочными средствами и образует род мыла, которое удаляется во время споласкивания, при этом поверхность волоса теряет гладкость, а его цилиндрическая форма становится овальной.

Если перед горячей перманентной завивкой волос будет обесцвечен и часть раствора перекиси водорода останется внутри его во время выполнения завивки, то действие высокой температуры может вызвать дальнейшее окисление, еще более разрушающее волос.

Волосы равномерно смазаны жиром - продуктом секреции клеток сальных желез, благодаря которому предотвращаются их ломкость и высыхание.

Выделение кожного жира регулируется в организме человека гормонами, нервной системой, витаминами и другими факторами. Оно затормаживается действием витаминов В и особенно витамина Н. Влияние нервной системы на выделение кожного жира у человека весьма сложно и, естественно, здесь не рассматривается.

Нас интересует другая сторона дела. Жир образует на всей коже род оболочки, называемой липидной, или жировой оболочкой. Присутствие липидов (жироподобных тел) на поверхности кожи защищает ее главным образом от действия растворимых в воде веществ и препаратов со щелочным свойством.

Реакция липидной оболочки кислая, поэтому она способна нейтрализовать щелочное действие различных веществ. Это особенно важно в связи с необходимостью защиты кератина, который исключительно плохо переносит щелочные воздействия.

Жировая оболочка легко смывается во время мытья головы и обновляется через некоторое время в зависимости от индивидуальных особенностей кожи. Именно эта способность липидной оболочки к обновлению и скорость, с которой она наступает, определяют реакцию волос на многие препараты, применяемые в парикмахерских (составы для перманентной завивки, средства для окисления волос и красители). Это особенно важно учитывать людям, имеющим слабые волосы и чувствительную кожу.

Так как волосы воспринимаются, как украшение головы, следует знать, для чего они нужны, какой их состав и что вообще они из себя представляют.

Оказывается, наши шевелюры служат для головы защитой от перегрева и переохлаждения. Во вьющихся локонах хорошо сберегается воздух, поэтому происходит защита от солнечного удара и теплоизоляция. Чтобы локоны всегда нас радовали и защищали, нужно за ними правильно ухаживать, а для этого желательно знать, из чего состоят волосы человека.

Химический состав волос человека:

альфа белки, кератин – 78 %;
вода – 15 %;
липиды – 6 %.

Ввиду того, что кератин обогащен витаминами и микроэлементами, то его соединяющими являются цепочки, соединенные друг с другом перпендикулярными линиями аминокислотных осадков. Пересекающиеся линии добавляют кератину упругость и плотность. Также в локонах содержится от 4 до 8 % жировых веществ и холестерола, железа, мышьяка, азота и серы (входит в состав кератина) 3 %. Количество содержания меланина, в каждом организме разное, он отвечает за пигментацию.

От химического состава волоса зависим его окрас. В темных локонах содержится большее количество углерода и малое кислорода. В светлых локонах содержание кислорода превышает содержание углерода. В смешанной пигментации локонов содержание углерода составляет 50,65 %, водорода 6,36 %, азота 17,14 %, серы 5 % и кислорода 20,85 %.

Но важными для корней волос являются 4 аминокислоты, которые питают их:

цистин снабжает волосы серой, которая необходима для образования кератина. При употреблении мяса, молока, овощей и соевых продуктов, нехватки цистина не будет;
гистидин действует как анти стресс для организма, также способствует росту и обновлению тканей. Последователь гистамина (гормон, оберегающий от раздражителей), гистидин содержится в сырах, арахисе, сое;
тирозин нормализует работу щитовидной железы, спасает от выпадения волос и их ломкости, несет ответственность за их цвет и цвет кожи. Содержится тирозин в миндальных орехах, молочных продуктах, кунжутных семечках и авокадо;
лизин нужен для восстановления и роста тканей, несет ответственность за здоровые локоны. Употребляя молочные, мясные и рыбные белки, а также чечевицу, сою и пророщенные зерна пшеницы, в организм будет поступать лизин. Не имеет свойства накапливания в организме.

Правильное и сбалансированное питание обеспечит здоровые и роскошные волосы.