Из чего состоит волос человека: описание строения

Человеческие волосы представляют собой длинные и гибкие образования, которые покрывают кожу в некоторых местах, например, на голове. Еще в древности волосы головы и способы их ношения являлись частью личности их обладателя, которая отражала его религиозную и социальную роль в обществе. Чтобы шевелюра имела привлекательный характер, она должна выглядеть здоровой и натуральной. В современном обществе большинство женщин и мужчин также считают прическу важной и необходимой частью своего образа.

Структура человеческого волоса

Анатомию человеческого волоса на коже можно сравнить с деревом на земле. В данном случае ствол дерева — это волосяной ствол, имеющий нитевидную волокнистую структуру, а земля — это фолликул, представляющий собой полость в эпидермисе. Фолликулярная полость имеет цилиндрическую форму и глубину около 4 мм. Каждый человеческий волос состоит из корня, находящегося в фолликуле, и ствола, расположенного над поверхностью эпидермиса. Корень имеет большую толщину, чем ствол. Зона эпидермиса вокруг корня носит название папиллярной области, которая состоит из соединительной ткани и сети кровеносных сосудов, обеспечивающих волос всеми необходимыми для его роста субстанциями.

По мере роста волос выходит из своего фолликула, появляясь над кожной поверхностью. Та часть волоса в виде волокна (ствол), которую мы можем наблюдать, является мертвой с биологической точки зрения. Ствол имеет сложную структуру и состоит из ядра и некоторого количества внешних слоев, выполняющих защитную функцию, и носящих название кутикула.

Кутикула является внешней частью ствола, которая постоянно испытывает атаки со стороны окружающей среды, такие как: ветер, дождь, солнечный свет, соленая вода, химические вещества, краска и механические воздействия. Именно от состояния кутикулы зависит здоровье шевелюры. В настоящее время, в зависимости от типа повреждения кутикулы, существует соответствующее средство для ее восстановления.

Как было сказано выше, папиллярная ткань, находящаяся в основании фолликула и обеспечивающая каждую ворсинку питательными веществами, также требует специального ухода. Он заключается в сбалансированном питании, содержащем все необходимые минералы, витамины и аминокислоты. Дефицит витаминов или анормальный уровень протеинов, ввиду плохого питания или гормональных изменений, могут нарушить правильный рост ворсинок и привести к повреждению структуры их корней, что, в свою очередь, приводит к возникновению проблемы облысения.

Структуризация каждого фолликула такова, что он имеет сальную железу, которая ответственна за выработку специального сального вещества. Эта субстанция является естественной смазкой для шевелюры. Таким образом, можно выделить две основные части в структуре волоса:

• Внешняя часть, которая называется ствол или стержень. Она состоит из полностью кератинизированных мертвых клеток;
• Подкожная или внутренняя часть, которая называется корень. Она состоит из живых растущих клеток. Именно корень дает возможность ворсинке расти.

Строение волоса человека на голове включает следующие составляющие:

• Внутренняя оболочка (чехол) — трубковидная оболочка клеток, которая из области корня распространяется вверх, отделяя последний от внешней оболочки.
• Внешняя оболочка (чехол) представляет оболочку, распространяющуюся под поверхность эпидермиса и окружающую фолликул. В отличие от внутренней оболочки ее толщина уменьшается с глубиной.
• Поднимающий мускул. Он расположен около фолликула и состоит из гладких мышечных волокон. Обеспечивает вертикальное расположение ворсинки.
• Луковица. Внутренняя объемная часть фолликула, состоящая из совокупности клеток вокруг папиллярной зоны, которая отвечает за образование кератина.
• Папиллярная зона — питательный центр ворсинки. Она находится в нижней части луковицы и богата кровеносными сосудами и нервами. Если удалить эту область, ворсинка исчезнет.
• Ствол или стержень. Видимая и мертвая часть волоса, которая состоит из центральной части и двух внешних слоев: кортекса и кутикулы.
• Кутикула — самая внешняя стекловидная часть ворсинки, образованная плоскими кератинизированными клетками без пигмента (прозрачными). Эти клетки плотно прилегают друг к другу.
• Кортекс — образует большую видимую часть ворсинки. От кортекса зависит эластичность и способность к механическому сопротивлению последнего.
• Средняя часть ствола или медула, которая может содержать пигменты. Образована клетками, которые незначительно кератинизированы и неплотно прилегают друг к другу. В структуре некоторых ворсинок эта часть может отсутствовать.

Строение волоса на рисунке и описание в разрезе можно посмотреть на схеме по следующей ссылке:

Свойства и состав волоса человека

Наиболее важными характеристиками человеческого волоса являются следующие:

• Проницаемость, то есть способность поглощать жидкости, которую нужно учитывать перед применением химических продуктов для вашей шевелюры. Кератиновые волокна обладают способностью впитывать воду и могут поглощать вес влаги, равный третей части собственного веса. При этом процессе изменяются длина, диаметр и форма ворсинки.
• Сопротивляемость, то есть способность противостоять силе тяжести. Данное свойство обусловлено структурой и химическим составом ворсинки, прежде всего наличием в нем серы. Именно благодаря этому элементу перед поломкой волоса происходит ряд трансформаций кератиновых волокон. В результате воздействия на шевелюру некоторых химических агентов это свойство может быть нарушено. Также волосы способны сопротивляться высоким температурам, до 140 ºC — в сухом состоянии и до 220 ºC — во влажном. Кроме того, большое содержание серы и компактная структура волокон ворсинки обеспечивают ей сопротивляемость атакам со стороны различных микроорганизмов.
• Пластичность. Благодаря этой характеристике мы можем изменять форму ворсинки таким образом, что она не восстанавливается сразу же. Ввиду разрушения водородных связей, изменять форму влажной шевелюры легче, чем сухой.
• Эластичность — важное свойство, которое заключается в изменении формы, длины и диаметра ворсинки при приложении к ней физической силы, и возврате к изначальному состоянию, когда эта сила прекращает действовать. Эта характеристика связана со специфической структурой кератиновых молекул и может достигать третьей части нормальной длины ворсинки. Свойство нарушается при воздействии влажности, температуры, ультрафиолетовых лучей и некоторых химических веществ.
• Электрические свойства, которые проявляют себя при трении, например, в процессе расчесывания, и обусловлены электростатическим зарядом. Этот заряд мешает нормальному расчесыванию. Бороться с ним можно двумя способами: смочить шевелюру или нанести на нее какое-нибудь косметическое сальное вещество.

Химический состав

Волос состоит из протеинов, липидов, олигоэлементов, воды, пигментов и других веществ.

• 28% протеинов;
• 2% липидов;
• 70% воды, солей и других субстанций.

Протеины находятся в основном в кератине, который, наряду с кератином ногтей, содержит большее количество серы, чем в коже человека. Сам кератин бывает двух типов: твердый и мягкий. Первый присутствует в кортексе и кутикуле, второй образует медулу.

Жизненный цикл и фазы роста

Волос генетически запрограммирован так, чтобы реализовать на своем жизненном пути 25 циклов со средней продолжительностью каждого из них в 4 года. Под циклом понимается процесс рождения, развития и смерти ворсинки. В свою очередь, каждый фолликул обладает своим собственным циклом, независимо от циклов окружающих его фолликулов. В среднем на голове человека находится 100 000 ворсинок, при этом их рост происходит быстрее у молодых людей, чем у взрослых.

Жизненный цикл принято делить на три основные фазы:

1. Анагенная. В этой фазе ворсинка рождается и растет. Продолжается эта фаза в среднем 3 года, однако, может длиться и дольше (4−6 лет), что зависит от того, на какой части человека находится волос. Так, продолжительность анагена для волос головы составляет 3−5 лет, для волос тела — 13−15 недель, для бороды — 1 год, для усов и бровей — 1−2 месяца. Ворсинка растет без остановки за счет постоянного митозного деления клеток в фолликуле. Скорость его роста составляет 0,5 мм/сутки, то есть 1,5 см в месяц или 10−20 см в год. Таким образом, максимальная длина волоса, как правило, не превышает одного метра. Скорость роста не является постоянной, она уменьшается по мере увеличения длины волоса. Около 85% всех волос находятся в этой фазе.
2. Катагенная — переходная фаза, которая продолжается в течение трех недель. В процессе этой фазы ворсинка перестает расти и отделяется от папилловой зоны фолликула. Луковица приобретает цилиндрическую форму. Около 1% всех волос находятся в этой фазе.
3. Телогеновая — фаза отдыха и последующего выпадения волоса, которая продолжается в среднем три месяца. Корень уменьшается в размере и остается в фолликуле. Около 14% волос находятся в телогеновой фазе.

Типы волоска и его цвет

Структура фолликула определяет тип волос. Так, если он маленькой цилиндрической формы, тогда волосы будут тонкими, если же большого размера, тогда толстыми. Если фолликул имеет цилиндрическую форму, тогда волос будет гладким, а если плоскую, то волнистым.

Согласно своей структуре и внешнему виду можно выделить следующие типы:

• Гладкая или ровная. Фолликул имеет круглую форму и ориентирован строго вертикально относительно поверхности кожи, образуя прямой угол с ней.
• Волнистая. Фолликул имеет овальную форму и ориентирован под углом относительно поверхности кожи.
• Кучерявая. Эллиптическая форма фолликула и его практически параллельная ориентация относительно поверхности кожи приводит к такому типу шевелюры.

Гладкий тип характерен для жителей востока, в то время как кучерявую шевелюру имеют представители черной расы. Также встречается смешанный тип, например, у жителей Кавказа доминирует гладко-волнистый тип.

Чем определяется цвет волос

Цвет шевелюры обусловлен содержащимся в ней меланине. Существует два типа меланина: эумеланин, который ответственен за темные цвета, и феомеланин, обуславливающий светлые цвета, например, белый или красноватый. Смесь этих типов меланина определяет натуральный цвет волос.

Также верно, что чем меньше меланина содержит волос, тем более светлые тона он будет иметь, то есть у человека с черной шевелюрой содержится больше этой субстанции, чем у блондина или блондинки. Цвет является индивидуальной характеристикой, которая предопределена генетически так же, как цвет глаз или пигментация кожи. Не только количество и тип, но и форма распределения гранул меланина в кератиновых клетках ствола волоса (в его кортексе) определяют цвет последнего.

В конечном счете цвет шевелюры определяется совокупностью следующих факторов:

• Наследственность;
• Расовая принадлежность;
• Меланоцитстимулирующие гормоны, ответственные за стимуляцию деятельности меланоцитов — клеток, которые вырабатывают меланин.
• Солнечная радиация. В то время как кожа становится темной в результате прямого воздействия ультрафиолетовых лучей, человеческий волос становится светлее.
• Возраст. С течением времени волос становится темнее и темнее до тех пор, пока не достигнет своего пика. Затем меланоциты прекращают свою активность, и волос начинает светлеть, пока не станет абсолютно белым (процесс седения).

К другим факторам относятся влияние некоторых медикаментов, плохое и несбалансированное питание, нарушения нормального метаболизма, сильное эмоциональное возбуждение, беременность у женщин и другие.