Анатомия волос

Волосы являются придатками кожи. Будучи родственными структурами, они имеют много общего, начиная от плана строения, заканчивая особенностями роста и развития. Закладка волосяных фолликулов начинается на 4-м месяце эмбрионального развития и определяется взаимодействием дермального и эпидермального компонентов кожи плода.

• Корень волоса и волосяной фолликул

Корень волоса - сложная структура, которая до конца еще не познана. В последнее время интерес к ней всколыхнулся с новой силой благодаря открытиям, связанным со стволовыми клетками, которые, как оказалось, в ней присутствуют.

Корень волоса расположен в основном в дермальном слое (иногда доходит до гиподермы) и окружен эпителиальными корневыми влагалищами (вместе с ними он называется волосяным фолликулом). Волосяной фолликул отграничен от дермы соединительнотканной оболочкой - корневой (или влагалищной) сумкой. Чуть выше расположена так называемая область bulge (от англ. - мешок, выступ, выпуклость), а нижняя часть корня называется луковицей.

Клеточный состав фолликула разнообразен и представляет собой смесь клеток как специализированных (зрелых), так и неспециализированных:

• • специализированные клетки: меланоциты (вырабатывают пигмент меланин), фибро бласты (синтезируют белки внеклеточного матрикса - коллаген, фибронектин), кератиноциты (синтезируют кератин), железистые клетки-себоциты (выделяют кожное сало);
  • неспециализированные: стволовые клетки и клетки-предшественники (находятся на ранних этапах созревания и расположены в области bulge, внутри луковицы и в базальном слое эпидермиса). К волосяному фолликулу примыкают потовая и сальная железы, а также мышца, поднимающая волос (arrector pili). Питание и иннервация всего комплекса осуществляется за счет соединения капилляров и нервных окончаний с дермальным сосочком.

Цвет волоса определяется соотношением двух пигментов - эумеланина, придающего каштановый или черный цвет волосам, и феомеланина - сероватые и желтые оттенки. Оба пигмента вырабатываются меланоцитами в фазе анагена.

Фолликул погружен в слой подкожной жировой клетчатки. С возрастом этот слой на коже скальпа истончается. Исследователи отметили аккумуляцию жировых клеток (адипоцитов) вокруг бодрствующих нормальных фолликулов, активно продуцирующих здоровый волос, и их относительную недостаточность вокруг спящих фолликулов. Из этого был сделан вывод о том, что адипоциты служат для «поддержки» функции волосяного фолликула. Факторы, ингибирующие рост волос, такие, как химиотерапия или голод, также уменьшают и слой подкожного жира.

Интересная статистика:

• • В среднем на волосистой части головы насчитывается 100 тыс. волосяных фолликулов (максимально - 150 тыс.).
  • Средняя плотность на скальпе: у ребенка - 600 фолликулов на см2, у взрослого - 250–300 фолликулов на см2.
  • На протяжении жизни из фолликула может вырасти до 30 волос.
  • В норме примерно 90 % волос на голове находится в стадии роста, 1 % - в промежуточной стадии, 9 % - в стадии отдыха.

Стержень волоса

Непрерывный рост волоса происходит благодаря делению (пролиферации) клеток, сидящих на гиалиновой базальной мембране, отграничивающей внутреннюю часть фолликула от дермального сосочка. Отрыв от базальной мембраны служит сигналом к началу созревания (дифференцировки), приводящей в конечном итоге к гибели клетки - созревающие клетки постепенно теряют ядра и заполняются кератином. Вследствие непрерывного деления клеток внутри фолликула создается давление, заставляющее кератинизированные клетки продвигаться вверх со скоростью примерно 0,3–0,4 мм в день - так обеспечивается рост волоса, точнее, его стержня.

• Кутикула - защитная оболочка стержня.

Стержень волоса (как и эпидермис) имеет слоистую структуру. Внешний слой - кутикула - состоит из 6–10 слоев перекрывающих друг друга кератиновых чешуек, уложенных наподобие черепицы (рис. I-1-3). Чешуйки имеют продолговатую форму (толщина - 0,2–0,4 мкм, ширина - около 0,3 мкм, длина - до 100 мкм) и скреплены между собой липидной прослойкой. Строение кутикулы напоминает роговой слой, который также составлен из кератиновых чешуек (правда, форма у них другая - шестиугольная), склеенных липидами ( липидный барьер кожи).

• Кутикула - самая прочная часть волоса, защищающая его внутреннюю часть.

По мере отрастания волоса кутикула повреждается и постепенно разрушается, оголяя кортекс. В местах разрушения кутикулы происходит повышенное испарение воды: стержень волоса начинает терять влагу, становится ломким, на нем скапливается электростатический заряд. Все это ведет к тому, что эстетические свойства волос ухудшаются - они спутываются, ломаются, тускнеют, плохо укладываются. Большую
роль в разрушении кутикулы играют агрессивные внешние факторы - температура, УФ-излучение, расчесывание, химические соединения (в том числе и те, которые попали на волосы в составе средств для волос).

• Кортекс - слой, отвечающий за механические свойства волоса.

Под кутикулой расположен корковый слой - кортекс, составленный из продольных рядов кератинизированных клеток. Этот слой обеспечивает стержню гибкость и прочность. Матричное волокно кортекса имеет белковую природу и богато цис-теином - серосодержащей аминокислотой. Дисульфидные связи, образующиеся в процессе кератинизации, придают стержню характерную форму. Число и расположение этих связей определяется генетически, поэтому, чтобы изменить форму волоса, необходимо сначала разрушить дисульфидные связи, а затем восстановить их в новой последовательности (см. Химическая завивка и распрямление волос).

• Медула - теплоизоляционные свойства волоса.

Под кортексом в некоторых волосах обнаруживается мозговой слой - медула, имеющая много пустот. У животных мозговой слой хорошо развит - присутствие воздуха внутри волосяного стержня снижает его теплопроводность: такие волосы служат хорошей теплоизоляцией и защищают организм от перепадов температуры окружающей среды. У человека мозговой слой имеется в жестких волосах (особенно седых).

Барьерная система волоса

Человеческий волос, так же как и эпидермис, имеет свою барьерную систему, которая защищает его от неблагоприятных внешних воздействий. Барьерные структуры эпидермиса и волоса сходны. Главное сходство заключается в том, что основную функциональную нагрузку в них выполняют липиды.

Помимо липидов секрета сальных желез, которые образуют на поверхности волоса защитную пленку и удаляются при мытье, внутри волоса имеются так называемые интегральные (или структурные) липиды. Ковалентно связываясь с белковым матриксом, они формируют комплекс клеточных мембран (ККМ), который не только обеспечивает сцепление кутикулярных и кортикальных клеток, но и служит барьером для диффузии различных веществ внутрь волоса.

Комплекс клеточных мембран расположен между клетками кутикулярного и кортикального слоев. На электронограммах поперечного среза волоса видно, что клетки находятся друг от друга на расстоянии 25–30 нм, причем в центре ясно различим более плотный слой толщиной примерно 15 нм, по обе стороны которого расположены два менее плотных слоя, непосредственно соприкасающиеся с границами клеток. Совокупность межклеточного вещества и внешней оболочки клеток назвали комплексом клеточных мембран. ККМ формирует обширную сеть вдоль волокна, обеспечивая сцепление клеток друг с другом.

Выяснено, что липиды кутикулярного ККМ подвижны и чувствительны к действию внешних факторов. Химическая завивка, солнечное излучение и радиация могут привести к сильным изменениям липидного состава волос, вплоть до полного исчезновения ККМ из кутикулы .

Интересный факт: видимый свет гораздо сильнее разрушает ККМ, чем УФА и УФВ. Пигмент эумеланин предохраняет липиды волос от фотохимического разрушения: липиды светлых волос разрушаются быстрее, чем черных.

[1], [2], [3]