Struktura włosa, od mieszka do włókna

Kluczowe wnioski

• Włókno włosa ma do trzech warstw: zewnętrzną kutikulę (zachodzące na siebie martwe komórki, około 10% masy), centralną korę (86-90% masy, tu leży wytrzymałość) i czasem rdzeń, pusty lub luźno upakowany środek, częstszy w grubszych włóknach Plowman 2018.
• Kutikula to powierzchnia, którą włos pokazuje światu. Jej łuski decydują o połysku, tarciu, plątaniu i tym, jak woda wnika do środka. Ściera się najpierw. We włosach dłuższych niż 2,4 m kutikula stopniowo ścierała się na mniej więcej pierwszym metrze, zanim uszkodzona została kora Thibaut 2010.
• Jeden kwas tłuszczowy, kwas 18-metyloeikozanowy (18-MEA), jest związany z zewnętrzną stroną komórek kutikuli i sprawia, że włókno odpycha wodę. Jego usunięcie czyni włókno przyciągającym wodę, a zabiegi alkaliczne rzekomo go usuwają Jones and Rivett 1997.
• Kora to kompozyt sztywnych filamentów keratin w bardziej miękkiej osnowie białkowej. Sieciowanie w osnowie utrzymuje filamenty sztywne nawet na mokro Greenberg and Fudge 2013.
• Połączenie kutikuli z korą to słaby punkt. W testach wytrzymałościowych kręconych włosów od jednego dawcy pęknięcia zaczynały się właśnie tam i łączyły, aż włókno pękło w nieprzewidywalnych miejscach Camacho-Bragado 2015.
• Łamanie jest zwykle skumulowane: pielęgnacja i stres środowiskowy sumują się jako wewnętrzne pęknięcia. Codzienne delikatne obchodzenie się z włosami ma większe znaczenie niż jeden produkt ratunkowy.
• Drobna struktura wewnętrzna jest prawie identyczna u różnych ludzi. U 12 osób, w tym u bliźniąt, dyfrakcja rentgenowska wykazała te same sygnały keratin i lipidów; tylko niektóre dodatkowe sygnały lipidowe się różniły, a te występowały rodzinnie Yang 2014.

Mieszek wytwarza włókno

Włos powstaje w cebulce mieszka i twardnieje w miarę wznoszenia; gdy się pojawia, komórki są martwe. Kształt mieszka wyznacza krzywiznę włókna (zobacz wzór skrętu), a cykl wzrostu opisano w cykl wzrostu włosa. Niczego, co nakładasz, nie zmienia tego, co mieszek już wytworzył. Produkty zmieniają jedynie to, co dzieje się z włóknem później, więc hasła "naprawy" oznaczają w praktyce pokrycie, wypełnienie lub sieciowanie ustalonej struktury.

Warstwa po warstwie

Wiązania utrzymujące keratin razem

• Wiązania wodorowe są słabe i liczne. Woda rozrywa te między białkami, dlatego włosy ułożone na mokro i wysuszone trzymają fason, dopóki znów nie zmokną Harland 2022.
• Wiązania disulfidowe są mocne i trwałe. Na nie działają trwała ondulacja, prostowanie chemiczne i rozjaśnianie. Pod naprężeniem niektóre pękają najpierw w pobliżu końców białek, a to różni się między włóknami mokrymi i suchymi (badanie na wełnie owczej, nie na ludzkich włosach) Harland 2022.

Woda i włókno

Włos chłonie wodę i pęcznieje. W badaniu wytrzymałości na rozciąganie włosów rozjaśnianych i nierozjaśnianych poddanych zabiegom termicznym sztywność na mokro (moduł) uznano za najlepszą pojedynczą miarę uszkodzenia od zabiegów chemicznych i fizycznych Wortmann 2022. Wapń i magnez z twardej wody gromadzą się w kutikuli, bardziej w chemicznie uszkodzonych włosach, i usztywniają włókno. Utrzymanie fryzury poprawiało się u włosów nietraktowanych, ale nieznacznie spadało u rozjaśnianych Evans 2011 (autorzy powiązani z przemysłem).

Jak włos się starzeje od nasady do końcówek

W bardzo długich, nietraktowanych włosach kutikula ścierała się na mniej więcej pierwszym metrze, podczas gdy kora pozostawała nienaruszona. Dalej uszkodzenie łusek było znaczne i szło w parze ze spadkiem poziomu ceramides i 18-MEA. Większość właściwości mechanicznych i optycznych wtedy zanikała Thibaut 2010 (finansowane przez przemysł). Dlatego końcówki wyglądają i wyczuwa się je gorzej niż nasadę, nawet bez uszkodzeń od stylizacji, a przycinanie jest jedynym prawdziwym rozwiązaniem dla starych końcówek.

Lipidy

Przegląd systematyczny z 2023 roku obejmujący 59 prac wykazał, że skład lipidów włosa różni się w zależności od typu włosa związanego z pochodzeniem i od warstwy, a utratę lipidów przyspieszają rozjaśnianie, farbowanie, trwała ondulacja, prostowanie, detergenty, słońce i starzenie, co prowadzi do odwodnionych, łamliwych i matowych włosów Csuka 2023. Badania laboratoryjne włosów afrykańskich wykazały więcej i bardziej nieuporządkowanych lipidów kutikuli oraz szybszą dyfuzję wody Marti 2016, Oliver 2020, Barba 2022. Między próbkami kaukaskimi, azjatyckimi i afrykańskimi nie stwierdzono różnicy w strukturze wewnętrznej włókna, choć geometria, mechanika i pęcznienie w wodzie się różniły Franbourg 2003. Więcej w włosy a pochodzenie.

Co to oznacza dla twoich włosów

• Wzór skrętu: zagięcia koncentrują naprężenie. Zobacz wzór skrętu i szczotkowanie i rozczesywanie.
• Grubość pasma: grube włókna częściej mają rdzeń. Zobacz grubość włosa.
• Porowatość: w praktyce znacznik uszkodzenia kutikuli i warstwy lipidowej. Zobacz porowatość włosów.
• Długość: dłuższe włosy miały więcej ekspozycji. Końcówki noszą więcej zużycia, im włosy są dłuższe; w bardzo długich włosach kutikula ścierała się stopniowo na mniej więcej pierwszym metrze Thibaut 2010. Traktuj jako najbardziej zużyte te końcówki, które przeszły rozjaśnianie, ciepło lub lata pielęgnacji.

Mity i fakty

• "Włosy można naprawić." W dużej mierze to nieprawda, bo włókno jest martwe. Produkty mogą wygładzać, pokrywać lub tworzyć tymczasowe sieciowanie; zobacz środki odbudowujące wiązania.
• "Skręcone włosy to inny rodzaj keratin." Nie potwierdzono tego w skali nano Franbourg 2003, Yang 2014. Różnią się geometria i lipidy powierzchniowe.
• "Łamanie to jedno zdarzenie." Częściej jest to skumulowane pękanie wewnętrzne Camacho-Bragado 2015.

Praktyczne wskazówki

1. Traktuj końcówki jako najstarszą i najbardziej zużytą część włókna. Spodziewaj się, że będą potrzebować więcej odżywiania, a w końcu przycięcia.
2. Ogranicz mechaniczny stres na mokrych włosach: rozczesuj delikatnie, korzystając z poślizgu odżywki.
3. Unikaj kumulowania uszkodzeń chemicznych i termicznych. Sumują się.
4. Podchodź sceptycznie do każdej obietnicy "odbudowy kory od zewnątrz", która nie pokazuje penetracji ani danych o wytrzymałości.
5. Jeśli włos łamie się blisko skóry głowy albo wypada z białą cebulką, pomyśl raczej o wypadaniu lub skórze głowy niż o uszkodzeniu włókna.

Podsumowanie

Włos to martwy keratin: chroń go, nie licz na naprawę. Kutikula ściera się najpierw, pęknięcia się kumulują, a końcówki są zawsze najstarszą częścią. Struktura wewnętrzna jest u ludzi bardzo podobna; różni się kształt, lipidy powierzchniowe i historia zabiegów. Kilka kluczowych badań jest małych lub finansowanych przez przemysł, więc traktuj szczegóły jako dobry model roboczy, a nie ustalony fakt.