Anatomia włosów

Włosy są przydatkiem skóry. Będąc powiązanymi strukturami, mają wiele wspólnego, od planu budowy po cechy wzrostu i rozwoju. Układanie mieszków włosowych rozpoczyna się w 4. miesiącu rozwoju embrionalnego i jest determinowane przez interakcję składników skóry właściwej i naskórka skóry płodu.

• Korzeń włosa i mieszek włosowy

Korzeń włosa to złożona struktura, która nie jest jeszcze w pełni poznana. Ostatnio zainteresowanie nią zostało na nowo rozbudzone przez odkrycia związane z komórkami macierzystymi, które w niej występują.

Korzeń włosa znajduje się głównie w warstwie skóry właściwej (czasem sięgając do tkanki podskórnej) i jest otoczony nabłonkowymi osłonkami korzeniowymi (razem z nimi nazywany jest mieszkiem włosowym). Mieszek włosowy jest oddzielony od skóry właściwej łącznotkankową osłonką - kaletką korzeniową (lub pochwową). Nieco wyżej znajduje się tzw. obszar wypukłości (od angielskiego - bag, protrusion, bulge), a dolna część korzenia nazywana jest cebulką.

Skład komórkowy pęcherzyka jest różnorodny i stanowi mieszankę komórek wyspecjalizowanych (dojrzałych) i niewyspecjalizowanych:

• • komórki wyspecjalizowane: melanocyty (produkują pigment melaninę), fibroblasty (syntezują białka macierzy zewnątrzkomórkowej - kolagen, fibroniektynę), keratynocyty (syntezują keratynę), komórki gruczołowe - sebocyty (wydzielają łój);
  • niespecjalistyczne: komórki macierzyste i komórki progenitorowe (znajdują się we wczesnych stadiach dojrzewania i są zlokalizowane w obszarze wypukłości, wewnątrz cebulki i w warstwie podstawnej naskórka). Gruczoły potowe i łojowe, a także mięsień podnoszący włos (arrector pili) sąsiadują z mieszkiem włosowym. Odżywianie i unerwienie całego kompleksu odbywa się dzięki połączeniu naczyń włosowatych i zakończeń nerwowych z brodawką skórną.

Kolor włosów jest determinowany przez stosunek dwóch pigmentów - eumelaniny, która nadaje włosom kasztanowy lub czarny kolor, i feomelaniny - odcienie szarawe i żółte. Oba pigmenty są produkowane przez melanocyty w fazie anagenu.

Mieszek włosowy jest osadzony w warstwie tłuszczu podskórnego. Z wiekiem ta warstwa skóry głowy staje się cieńsza. Naukowcy zauważyli nagromadzenie komórek tłuszczowych (adipocytów) wokół czuwających normalnych mieszków włosowych aktywnie produkujących zdrowe włosy oraz względną ich niedobór wokół uśpionych mieszków. Sugeruje to, że adipocyty służą do „wspierania” funkcji mieszka włosowego. Czynniki hamujące wzrost włosów, takie jak chemioterapia lub głodowanie, również zmniejszają warstwę tłuszczu podskórnego.

Ciekawe statystyki:

• • Średnio na skórze głowy znajduje się 100 tysięcy mieszków włosowych (maksymalnie 150 tysięcy).
  • Średnie zagęszczenie na skórze głowy: u dziecka - 600 mieszków włosowych na cm2, u osoby dorosłej - 250-300 mieszków włosowych na cm2.
  • W ciągu całego życia z jednego mieszka włosowego może wyrosnąć nawet 30 włosów.
  • Zazwyczaj około 90% włosów na głowie znajduje się w fazie wzrostu, 1% w fazie przejściowej i 9% w fazie spoczynku.

Łodyga włosa

Ciągły wzrost włosów następuje dzięki podziałowi (proliferacji) komórek znajdujących się na błonie podstawnej szklistej, która oddziela wnętrze mieszka od brodawki skórnej. Oderwanie się od błony podstawnej jest sygnałem do rozpoczęcia dojrzewania (różnicowania), co ostatecznie prowadzi do śmierci komórki - dojrzewające komórki stopniowo tracą jądra i wypełniają się keratyną. Dzięki ciągłemu podziałowi komórek wewnątrz mieszka powstaje ciśnienie, które zmusza zrogowaciałe komórki do przemieszczania się ku górze z prędkością około 0,3-0,4 mm na dobę - zapewnia to wzrost włosa, a właściwie jego łodygi.

• Osłonka jest ochronną powłoką łodygi włosa.

Łodyga włosa (podobnie jak naskórek) ma warstwową strukturę. Zewnętrzna warstwa, kutykula, składa się z 6–10 warstw zachodzących na siebie łusek keratynowych, ułożonych jak płytki (ryc. I-1-3). Łuski są podłużne (0,2–0,4 μm grubości, około 0,3 μm szerokości, do 100 μm długości) i są utrzymywane razem przez warstwę lipidową. Struktura kutykuli przypomina warstwę rogową, która również składa się z łusek keratynowych (chociaż mają inny kształt, sześciokątny), sklejonych ze sobą lipidami (bariera lipidowa skóry).

• Osłonka jest najmocniejszą częścią włosa, chroniącą jego wnętrze.

W miarę wzrostu włosa łuska włosa ulega uszkodzeniu i stopniowo ulega zniszczeniu, odsłaniając korę. W miejscach, w których łuska włosa ulega zniszczeniu, następuje wzmożone parowanie wody: łodyga włosa zaczyna tracić wilgoć, staje się krucha, a na niej gromadzi się ładunek elektrostatyczny. Wszystko to prowadzi do tego, że pogarszają się właściwości estetyczne włosów - plączą się, łamią, stają się matowe i trudno je układać. Dużą
rolę w niszczeniu łuski włosa odgrywają agresywne czynniki zewnętrzne - temperatura, promieniowanie UV, czesanie, związki chemiczne (w tym te, które dostają się na włosy jako część produktów do włosów).

• Kora jest warstwą odpowiedzialną za właściwości mechaniczne włosów.

Pod naskórkiem znajduje się warstwa korowa, złożona z podłużnych rzędów zrogowaciałych komórek. Ta warstwa zapewnia trzonowi włosa elastyczność i wytrzymałość. Włókno macierzy kory jest z natury białkiem i jest bogate w cysteinę, aminokwas zawierający siarkę. Wiązania disulfidowe powstające podczas keratynizacji nadają trzonowi włosa charakterystyczny kształt. Liczba i położenie tych wiązań są uwarunkowane genetycznie, więc aby zmienić kształt włosa, konieczne jest najpierw zniszczenie wiązań disulfidowych, a następnie przywrócenie ich w nowej kolejności (patrz Chemiczne kręcenie i prostowanie włosów).

• Rdzeń włosa - właściwości termoizolacyjne włosów.

Pod korą w niektórych włosach znajduje się rdzeń, który ma wiele pustych przestrzeni. U zwierząt rdzeń jest dobrze rozwinięty - obecność powietrza wewnątrz trzonu włosa zmniejsza jego przewodnictwo cieplne: takie włosy służą jako dobra izolacja cieplna i chronią ciało przed zmianami temperatury otoczenia. U ludzi rdzeń występuje we włosach grubych (zwłaszcza siwych).

System bariery włosowej

Włosy ludzkie, podobnie jak naskórek, mają własny system barierowy, który chroni je przed niekorzystnymi wpływami zewnętrznymi. Struktury barierowe naskórka i włosów są podobne. Główne podobieństwo polega na tym, że główne obciążenie funkcjonalne w nich pełnią lipidy.

Oprócz lipidów gruczołów łojowych, które tworzą na powierzchni włosa ochronny film i są usuwane podczas mycia, wewnątrz włosa znajdują się tzw. lipidy integralne (lub strukturalne). Kowalentnie wiążąc się z matrycą białkową, tworzą kompleks błon komórkowych (CMC), który nie tylko zapewnia przyleganie komórek kutikularnych i korowych, ale także służy jako bariera dla dyfuzji różnych substancji do wnętrza włosa.

Kompleks błony komórkowej znajduje się pomiędzy komórkami warstwy kutikularnej i korowej. Wzory dyfrakcji elektronowej przekroju włosa pokazują, że komórki są oddalone od siebie o 25–30 nm, przy czym gęstsza warstwa o grubości około 15 nm jest wyraźnie widoczna w środku, a dwie mniej gęste warstwy po obu stronach bezpośrednio stykają się z granicami komórek. Połączenie substancji międzykomórkowej i zewnętrznej błony komórkowej nazywa się kompleksem błony komórkowej. CMC tworzy rozległą sieć wzdłuż włókna, zapewniając przyleganie komórek do siebie.

Stwierdzono, że lipidy CMC kutikularnego są ruchome i wrażliwe na czynniki zewnętrzne. Chemiczne kręcenie, promieniowanie słoneczne i promieniowanie mogą prowadzić do silnych zmian w składzie lipidowym włosów, aż do całkowitego zaniku CMC z kutikularnego.

Ciekawostka: światło widzialne niszczy CMC znacznie bardziej niż UVA i UVB. Pigment eumelanina chroni lipidy włosów przed fotochemicznym zniszczeniem: lipidy jasnych włosów ulegają zniszczeniu szybciej niż lipidy czarnych włosów.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]