Из чего состоит волос человека: описание строения

8 сентября 2019

Автор КакПросто!

Человеческий волос – это нитевидный придаток кожи, содержащий в себе огромное количество различных химических веществ, среди которых – белок кератина, липиды, пигмент меланин, микроэлементы и вода. Структура человеческих волос – это удивительный «микрокосм», состоящий из трех сложных слоев, взаимодействующих друг с другом.

Человеческий волос имеет богатый состав. Содержание белка кератина в нем достигает 80%. Это вещество состоит в основном из аминокислот и способствует укреплению волос. В свою очередь, в его состав входит около 3% серы и немного мышьяка. В состав волос входит и жировое вещество под названием холестерол, содержащееся в количестве 5-8%, а также различные минеральные соединения, например железо.

Ученые выяснили, что у брюнетов в волосах содержится намного больше железа, чем у блондинов. Окраска человеческих волос напрямую зависит от присутствия в них соответствующих пигментов, а также от их количества и размещения. Научное название этим пигментам – меланин. Химический состав меланина таков: белок, содержащий в себе от 8 до 15% азота, сера в количестве от 1 до 10%, кислород, железо и мышьяк.

Ученые доказали, что для выработки кератина организму человека приходится затрачивать большое количество энергии. Нередко это приводит к тем или иным его сбоям, что, в свою очередь, непосредственно отражается на состоянии волос.

Структура человеческих волос представлена тремя слоями. Первый из них – кутикула. Она внешне напоминает еловую шишку и состоит из нескольких упорядоченно расположенных чешуек, растущих в направлении роста волоса, и имеет до 9 слоев плотного кератина. Именно кутикула в ответе за шелковистость и блеск человеческих волос, поскольку их защита – это ее непосредственная обязанность.

Второй слой структуры человеческого волоса называется кортексом. Кортекс – это корковый слой, содержащий в своем составе меланин. Именно пигмент меланин придает волосам определенный цвет. В свою очередь, он бывает двух разновидностей: первый отвечает за коричневый и черный оттенки и называется эомеланин, а второй – придает волосам рыжий цвет и носит название феомеланина. Кортекс является самым большим слоем в структуре волоса, занимающим до 90% от общей волосяной массы.

Пигмент меланин не растворяется в воде, однако распадается в концентрированных кислотах и щелочах. Окраска, вырабатываемая меланином, полностью смывается под воздействием каких-либо окислителей, например перекиси водорода.

Третий слой структуры волоса человека называется медулой. У него есть и второе название – мозговой слой. Он состоит из некератинизированных клеток и имеет мягкую структуру. Мозговой слой имеет много полого пространства, предназначенного для тепловой защиты кожи. Важно знать, что целостность оболочки медулы нарушается под длительным воздействием солнечных лучей, при химической завивке и окрашивании волос.

Согласно исследованиям, на голове у человека в среднем растет 100 000 волосяных фолликулов. Из каждого фолликула на протяжении жизни вырастает до 30 волосков. При этом каждый день человек теряет до 50 волосков.

По своему строению человеческий волос делится на две составные части: на постоянную и на временную. Постоянная часть – это корень, или фолликул. Временная – сам стержень. Стоит отметить, что стержень считается мертвой материей. Дело в том, что непосредственный рост волоса (деление его клеток), с биологической точки зрения, происходит только в волосяном мешочке (в фолликуле), а не за его пределами. В свою очередь, волосяной мешочек имеет не менее сложную структуру и состоит из фиброзной капсулы, стекловидной мембраны, внешнего и внутреннего корневого влагалища, волосяной луковицы и матрикса.

Когда говорят о строении волоса, то его разделяют на корень и ствол (или стержень). Корень — это не видимая часть волоса, которая находиться в коже. Он заканчивается расширением, которое называется волосяным фоликулом. Корень — это единственная живая часть волоса, которая реагирует на витамины, питательные вещества, микроэлементы и неблагоприятные факторы.

Стержень же напротив — это видимая часть волоса, которая выступает над поверхностью кожи и состоящая из омертвевших клеток. О его строении более подробно и пойдет речь в этой статье.

Строение стержня волоса

Если разрезать стержень волоса поперек и посмотреть через электронный микроскоп, то можно выделить 3 слоя: мозговое вещество (медулла), кортексный слой (иначе его называют кортексом или корковым слоем) и кутикула. В зависимости от типа волос (пушковые, щетинистые или длинные) и расовой принадлежности толщина волоса в целом, а так же соотношение толщины каждого слоя несколько отличаются. Например, в пушковом волосе мозговое вещество вообще отсутствует.

Основные химические составляющие волоса:

  • кератин — белок волоса, его основной конструкционный материал;
  • меланин — цветной пигмент, который придает цвет волосам;
  • металлсодержащие микроэлементы — вещества, которые попали в волос во время его роста прямо в луковице или были адсорбированы волосами из окружающей среды (например, при купании в море).

Кутикула — маленький защитник

Кутикула (чешуйчатый слой) — это внешний слой волоса и его защита от окружающей среды. Именно состояние кутикулы отвечает за блеск и текстуру волос. Нормальная здоровая кутикула отражает свет и позволяет волосам легко скользить друг по поверхности друга. Она состоит из 6-19 слоев клеток, которые очень плотно накладываются один на другой, создавая эффект практически гладкой поверхности. Здоровый кутикульный слой всегда покрыт тонкой невидимой водостойкой жировой кислотной пленкой. Эта пленка ничто иное как природный кондиционер для волос, который создает эффект гладкости и шелковистости волос.

Любые химические воздействия на волосы, как например окрашивание, химическая завивка, осветление или химическое выпрямление в первую очередь повреждают именно эту защитную пленку. Кроме этого они заставляют приподниматься чешуйки кутикулы, тем самым повреждая волос. К сожалению, после таких повреждений природные защитные механизмы волос уже не смогут справиться и вернуть волосам первоначальные качества, волосы будут тускнеть и путаться. Только качественный уход за волосами сможет вернуть волосам гладкость и шелковистость.

Кроме этого на качество состояние кутикулы может оказывать значительное влияние чрезмерный перегрев волос на солнце, при сушке феном, при использовании выпрямляющих волосы щипцов (утюжков) или плоек, а также интенсивное их расчесывание.

В этом случае желательно оставлять волос слегка влажным, чем нарушать естественную структуру.

Кортекс — хрупкий силач

Когда речь идет о строении волоса, то нельзя не упомянуть его трудолюбивое сердце — кортекс. Это та часть волоса, которая придает все основные свойства волосам: их цвет, прочность, эластичность, форму и даже увлажнение. Кортекс по своим свойствам очень прочный, он может быть растянут почти на 30% процентов от своей длинны практически не повредившись.

Однако при всей своей стойкости к растяжению, кортексный слой более чувствителен к химическим и температурным воздействиям, а также интенсивному расчесыванию. Поэтому, если появляются повреждения кутикулы кортекс начинает терять свою способность сохранять влагу, подсыхает и становиться хрупким и ломким.

Медулла — загадка волос

Медулла (мозговое вещество) — мягкое центральное ядро волоса. Ткани мозгового вещества по своей структуре напоминают губку. Медулла есть в волосах большинства животных, но в волосах людей она может присутствовать, быть прерывистой или вообще отсутствовать (что показано на картинке). Зачастую медулла четко видна на микрофотографиях толстых и седых волос. Назначение медуллы в волосе еще до конца не изучено. Предполагают, что медулла, заполненная воздухом, помогает поддерживать температуру кожи головы, защищая ее от перегрева.

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.

Из-за пластинок, которыми покрыт волосяной стержень, имеет сходство с еловой шишкой.

Кутикула (утикула), корковый слой (кортекс), мозговой слой (медулла).

  1. стрежень;
  2. сальная железа;
  3. мышца, поднимающая волос;
  4. корень волоса;
  5. волосяной фолликул;
  6. внутреннее корневое влагалище;
  7. наружное корневое влагалище;
  8. волосяная луковица;
  9. волосяной сосочек.

Верхний слой волосяного стержня, который состоит из ороговелых пластинок.

Похож он на черепичное покрытие крыш домов или еловую шишку. Пластинки направлены от корня к кончику стержня. Кутикула обеспечивает защиту шевелюры от внешних раздражителей. Только она отвечает за блеск и гладкость локонов.

Все клеточки кутикулы содержат жирные кислоты, которые придают водоотталкивающее свойство волосу, плотно соединяя друг с другом пластинки. Стеклообразная или рыхлая структуры волос, зависят от плотности соединения пластинок.

Рыхлая структура – это сухость и ломкость волосяного стержня, стеклообразная – это упругость и плотность.

Корковая часть, находящаяся под кутикулой, отвечает за упругость локонов. Благодаря особенности строения кортекса можно делать кудри и выпрямлять их. Если корковый слой истощится, то локоны станут ломкими.

Сердцевина, является мозговым слоем волосяного стержня. Слой отвечает за объемность и силу шевелюры. У животных мозговой слой предназначен для терморегуляции, но у людей в нем, находятся пустоты, поэтому функцию терморегуляции он не выполняет. Чтобы укрепить слой, нужно принимать витаминный и белковый комплекс питания для организма.

Структура локонов, к сожалению, разрушается из-за неблагоприятных погодных условий и химических обработок. Рост шевелюры заложен генетически, а выпадение зависит от периодов, в которых находятся они. В активный период, который длится от двух до шести лет, за сутки локоны вырастают на пол миллиметра. Во второй стадии, которая длится от 3 до 6 недель, наступает замирание волосяного сосочка, поэтому клетки прекращают деление и поддаются затвердению. После чего плавно переходят в период покоя, который длится у каждого индивидуально.

Белок (протеин), незаменимый компонент пищи. Его функции важны для обновления всего организма, потому что
он главный материал в строении клеток
. Мышцы, волосы, кости, ногти не могут жить без протеинов. При достаточном поступлении белков в организм, происходит полноценное обеспечение гормонального уровня.

Также белки нейтрализуют и обеспечивают выведение токсинов из организма. При их дефиците, происходит уменьшение устойчивости организма к инфекционным заболеваниям. Белки помогают крови транспортировать липиды, углеводы, гормоны, витамины и лекарственные вещества.

Протеины – это информаторы, а именно аминокислотные цепочки (нуклеиновых кислот), которые являются носителями информации на генном уровне.

  • сократительные белки – актин и меозин, содержатся в мышечных тканях;
  • ферменты белков – пепсин, способствует перевариванию пищи;
  • белки гемоглобины – отвечают за доставку кислорода во все клетки, выводят углекислый газ из организма;
  • фибриногены белков – отвечают за сворачиваемость крови, при наружных повреждениях кожи;
  • родопсины белков – особые светочувствительные белки, благодаря им мы можем видеть;
  • коллагеновые белки – содержатся в коже, сухожилиях, связках, хрящах и костях;
  • эластины белков – входят в состав стенок кровеносных сосудов;
  • кератиновые белки – строительный материал для ногтей и волос, в человеческом организме.

В человеческом организме белки зарождаются постоянно, из двух групп аминокислот, которые поступают с пищей.

Это незаменимые и заменимые аминокислоты.

  • незаменимые – лизин, валин, триптофан, лейцин, треонин, изолейцин, фенил-аланин и метионин, все они должны обязательно поступать в организм, потому что они не производятся;
  • заменимые – алан, аргинин, тирозин, цистин и пр., эти аминокислоты производятся из разных аминокислот в организме.

Сочетание продуктов растительного и животного происхождения, в питании улучшает равновесие аминокислот в организме. Очень богаты белками мясо кур, нежирный творог, горох, орехи, морепродукты, соя, фасоль и сыры.

Чуть меньше белков содержится в свинине, пшене, овсянке, макаронах, жирном твороге, яйцах, гречневой и манной крупах, пшеничной муке и вареных колбасах.

Еще меньшее содержание протеинов в зеленом горошке, перловой крупе, рисе, в ржаном и пшеничном хлебе. Мало их содержится в кефире, шпинате, цветной капусте, картофеле, мороженом, молоке и сметане.

В овощах, фруктах, ягодах и грибах их очень маленькое количество.

Знайте, что кишечник всасывает больше 90 % аминокислотных белков из продуктов животного происхождения, а от 60 % до 80 % растительного. Поэтому мы не можем жить полноценно, без белков, аминокислот, жиров и углеводов.

Только сбалансированное меню в нашем рационе, поможет сохранить и улучшить здоровье, красоту и привлекательность.