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Tema

Estrutura do cabelo, do folículo à fibra

O cabelo que vês é queratina morta e endurecida, formada por três camadas. Por isso, o cuidado consiste em proteger o fio, e não em repará-lo.

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Um cabelo tem até três camadas. A cutícula é a fina casca protetora (cerca de 10% do peso). O córtex dá a força (86 a 90%). O núcleo medular está presente apenas em alguns cabelos. Plowman 2018 ↗ Wagner 2007 ↗
Duas ilustrações lado a lado. À esquerda: um fio cujas escamas da cutícula estão planas e lisas. À direita: um fio danificado, com escamas lascadas e levantadas e uma ponta espigada desfiada.
Ilustração. À esquerda, cutícula saudável. À direita, cutícula gasta e uma ponta espigada. A descoloração parte a cutícula em pedaços pequenos, e as pontas espigadas podem começar dentro da fibra. Kizawa 2005 ↗ Taylor 2024 ↗

Principais conclusões

  • Uma fibra de cabelo tem até três camadas: uma cutícula externa (células mortas sobrepostas, cerca de 10% do peso), um córtex central (86-90% do peso, onde está a resistência) e por vezes uma medula, um núcleo oco ou com empacotamento frouxo, mais comum em fibras mais grossas Plowman 2018.
  • A cutícula é a face que o teu cabelo mostra ao mundo. As suas escamas controlam o brilho, o atrito, o emaranhado e a entrada de água. É a primeira a desgastar-se. Em cabelos com mais de 2,4 m, a cutícula desgastou-se gradualmente nos primeiros cerca de um metro, antes de o córtex ser afetado Thibaut 2010.
  • Um ácido gordo, o ácido 18-metileicosanoico (18-MEA), está ligado ao exterior das células da cutícula e torna a fibra repelente à água. Sem ele, a fibra passa a atrair a água, e os tratamentos alcalinos são relatados como capazes de o remover Jones and Rivett 1997.
  • O córtex é um compósito de filamentos rígidos de queratina numa matriz proteica mais macia. As ligações cruzadas na matriz mantêm os filamentos rígidos mesmo quando molhados Greenberg and Fudge 2013.
  • A junção entre a cutícula e o córtex é um ponto fraco. Em testes de stress com cabelo encaracolado de um mesmo dador, as fissuras começaram aí e uniram-se até à fibra partir, em pontos imprevisíveis Camacho-Bragado 2015.
  • A rutura geralmente é cumulativa: o cuidado e o stress ambiental somam-se como fissuras internas. Um manuseamento gentil todos os dias importa mais do que um produto de emergência.
  • A estrutura fina interna é quase idêntica entre as pessoas. Em 12 pessoas, incluindo gémeos, a difração de raios X encontrou os mesmos sinais de queratina e lípidos; apenas alguns sinais extra de lípidos diferiram, e esses seguiam as famílias Yang 2014.

O folículo produz a fibra

O cabelo é produzido no bolbo do folículo e endurece à medida que sobe; quando emerge, as células já estão mortas. A forma do folículo define a curvatura da fibra (vê padrão do caracol), e o ciclo de crescimento está em o ciclo de crescimento do cabelo. Nada do que aplicas muda o que o folículo já produziu. Os produtos apenas mudam o que acontece com a fibra depois, por isso as alegações de “reparação” significam, na prática, revestir, preencher ou criar ligações cruzadas numa estrutura fixa.

Camada por camada

Camada Parte da fibra O que é Por que importa
Cutícula Cerca de 10% em peso Células achatadas e mortas, sobrepostas como telhas, a apontar da raiz para a ponta, com uma fina camada lipídica por fora Brilho, atrito, emaranhado, absorção de água. São as primeiras a desgastar-se, levantar ou lascar
Córtex 86-90% Células em forma de fuso, cheias de filamentos de queratina numa matriz proteica Resistência, elasticidade e caracol. O dano aqui (descoloração, calor muito alto) é o mais sério
Medula Variável Uma coluna central de espaços com grânulos preenchidos de ar Nenhum efeito claro na resistência; as fibras com e sem medula tiveram propriedades mecânicas médias semelhantes, mas as com medula foram menos uniformes Wagner and Joekes 2007
Complexo de membrana celular Muito pequeno Cola de lípidos e proteínas entre as células Mantém as escamas e as células do córtex unidas; é por onde as fissuras se espalham

Ligações que mantêm a queratina unida

  • As ligações de hidrogénio são fracas e numerosas. A água desfaz as ligações entre proteínas, por isso o cabelo modelado molhado e depois seco mantém a forma até molhar de novo Harland 2022.
  • As ligações dissulfeto são fortes e permanentes. Permanentes, alisadores e descolorantes atuam sobre elas. Sob tensão, algumas se rompem primeiro perto das extremidades das proteínas, e isso difere entre fibras molhadas e secas (um estudo com lã de ovelha, não com cabelo humano) Harland 2022.

Água e a fibra

O cabelo absorve água e incha. Num estudo de tração com cabelo descolorido e não descolorido submetido a tratamentos térmicos, a rigidez no estado molhado (módulo) foi considerada a melhor medida única de dano causado por tratamentos químicos e físicos Wortmann 2022. Cálcio e magnésio da água dura se acumulam na cutícula, mais ainda em cabelos quimicamente danificados, e deixam a fibra mais rígida. A retenção do penteado melhorou no cabelo virgem, mas caiu um pouco no cabelo descolorido Evans 2011 (autores ligados à indústria).

Como o cabelo envelhece da raiz à ponta

Em cabelo virgem muito longo, a cutícula se desgastou por cerca de um metro inicial, enquanto o córtex permaneceu intacto. Mais adiante, o dano nas escamas foi significativo e acompanhou a queda dos níveis de ceramida e 18-MEA. A maioria das propriedades mecânicas e ópticas então se deteriorou Thibaut 2010 (financiado pela indústria). É por isso que as pontas parecem e se sentem piores do que as raízes mesmo sem dano de styling, e por que o corte é a única solução real para pontas antigas.

Lípidos

Uma revisão sistemática de 2023 com 59 artigos constatou que a composição lipídica do cabelo varia conforme o tipo de cabelo ligado à ascendência e à camada, e que a perda de lípidos é acelerada por descoloração, tintura, permanentes, alisamentos, tensoativos, sol e envelhecimento, levando a cabelo desidratado, quebradiço e opaco Csuka 2023. Estudos de laboratório com cabelo africano encontraram mais lípidos da cutícula, e mais desordenados, e difusão de água mais rápida Marti 2016, Oliver 2020, Barba 2022. Entre amostras caucasianas, asiáticas e africanas não se encontrou diferença na estrutura interna da fibra, enquanto geometria, mecânica e inchaço pela água diferiram Franbourg 2003. Mais em cabelo por ascendência.

O que isto significa para o teu cabelo

  • Padrão do caracol: as curvas concentram o stress. Vê padrão do caracol e escovar e desembaraçar.
  • Espessura do fio: as fibras grossas têm mais probabilidade de ter medula. Vê espessura do fio.
  • Porosidade: na prática, um indicador de dano na cutícula e na camada lipídica. Vê porosidade do cabelo.
  • Comprimento: o cabelo mais comprido teve mais exposição. As pontas sofrem mais desgaste quanto mais comprido é o cabelo; em cabelo muito comprido, a cutícula desgastou-se gradualmente nos primeiros cerca de um metro Thibaut 2010. Considera as pontas que passaram por descoloração, calor ou anos de cuidados como as mais desgastadas.

Mitos e factos

  • “O cabelo pode ser reparado.” Em grande parte falso, porque a fibra está morta. Os produtos podem alisar, revestir ou criar ligações cruzadas temporárias; vê reconstrutores de ligações.
  • “O cabelo encaracolado é um tipo diferente de queratina.” Não há apoio em escala nanométrica Franbourg 2003, Yang 2014. A geometria e os lípidos superficiais diferem.
  • “A quebra é um único evento mau.” Com mais frequência, é fissura interna cumulativa Camacho-Bragado 2015.

Pontos práticos

  1. Trata as pontas como a parte mais antiga e mais desgastada da fibra. Espera que precisem de mais condicionamento e, eventualmente, de corte.
  2. Mantém baixo o stresse mecânico no cabelo molhado: desembaraça com delicadeza usando o deslizamento do condicionador.
  3. Evita acumular danos químicos e de calor. Eles se somam.
  4. Desconfia de qualquer alegação de que “reconstrói o córtex por fora” que não mostre dados de penetração e de resistência.
  5. Se o cabelo quebra perto do couro cabeludo ou sai com um bulbo branco, pensa em queda ou couro cabeludo, e não em dano da fibra.

Resumo

O cabelo é queratina morta: proteja-o, não esperes repará-lo. A cutícula desgasta primeiro, a quebra se acumula e as pontas são sempre a parte mais antiga. A estrutura interna é muito parecida entre as pessoas; o que varia é o formato, os lípidos superficiais e o historial de tratamentos. Vários dos estudos-chave são pequenos ou financiados pela indústria, então trata os detalhes como um bom modelo de trabalho, não como facto consolidado.

Estudos 15

Plowman JE, Harland DP. Fibre Ultrastructure. Adv Exp Med Biol. 2018

Desenho
review

Resultado: A cutícula representa cerca de 10% do peso da fibra e o córtex 86-90%; a medula é mais comum à medida que as fibras engrossam.

Ler o estudo ↗

Yang FC, Zhang Y, Rheinstadter MC. The structure of people's hair. PeerJ. 2014

Pessoas
12

Resultado: A difração de raios X encontrou os mesmos sinais de queratina e lípidos em todas as pessoas estudadas; só alguns sinais lipídicos extra variavam, e estes surgiam em famílias.

Ler o estudo ↗

Jones LN, Rivett DE. The role of 18-methyleicosanoic acid in the structure and formation of mammalian hair fibres. Micron. 1997

Desenho
review

Resultado: O ácido 18-metileicosanoico liga-se à parte externa das células da cutícula e torna o cabelo repelente à água; os tratamentos alcalinos removem-no, deixando uma superfície que atrai a água.

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Thibaut S et al. Chronological ageing of human hair keratin fibres. Int J Cosmet Sci. 2010

Resultado: Em cabelos com mais de 2,4 m, a cutícula desgastou-se ao longo de cerca do primeiro metro; mais adiante, os danos nas escamas acompanharam a queda dos níveis de ceramidas e de 18-MEA e as propriedades mecânicas degradaram-se.

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Greenberg DA, Fudge DS. Regulation of hard alpha-keratin mechanics via control of intermediate filament hydration: matrix squeeze revisited. Proc Biol Sci. 2013

Resultado: As ligações cruzadas na matriz proteica mantêm os filamentos de queratina rígidos mesmo quando o cabelo está molhado.

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Harland DP et al. The susceptibility of disulfide bonds to modification in keratin fibers undergoing tensile stress. Biophys J. 2022

Resultado: A água perturba as ligações de hidrogénio das proteínas e, sob tensão, algumas pontes dissulfeto partem primeiro perto das extremidades proteicas, de forma diferente quando molhado e seco (lã de ovelha, não cabelo humano).

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Mostrar mais 9 estudos

Camacho-Bragado GA, et al. Understanding breakage in curly hair. Br J Dermatol. 2015

Pessoas
1

Resultado: Em cabelo encaracolado de um dador, as fissuras começaram na junção cutícula-córtex e cresceram sob o stress do penteado até a fibra partir; um inquérito de 2005 encontrou que 96% das mulheres afro-americanas relataram quebra.

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Wagner R, Joekes I. Hair medulla morphology and mechanical properties. J Cosmet Sci. 2007

Resultado: As fibras com medula e sem medula tinham propriedades mecânicas médias semelhantes, mas as fibras com medula eram menos uniformes.

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Franbourg A et al. Current research on ethnic hair. J Am Acad Dermatol. 2003

Desenho
review

Resultado: Não houve diferença na estrutura fina das fibras caucasianas, asiáticas e africanas, enquanto a geometria, a mecânica e o inchaço pela água diferiram.

Ler o estudo ↗

Wortmann FJ, Quadflieg JM, Wortmann G. Comparing hair tensile testing in the wet and the dry state. Int J Cosmet Sci. 2022

Resultado: No cabelo não tratado, o módulo molhado foi de 1,89 GPa vs 3,95 GPa seco (cerca de metade), a tensão de rutura molhada 191 vs 229 MPa e o alongamento até à rutura molhado 57,5% vs 46,9%; o cabelo descolorado duas vezes era ainda mais fraco quando molhado (167 MPa, 1,63 GPa). Cerca de 30 fibras por madeixa, 16 madeixas, um só lote de cabelo, estudo de laboratório, um coautor de um instituto da indústria. O módulo molhado foi a melhor medida única de dano e a tensão de rutura seca uma alternativa viável.

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Evans AO, Marsh JM, Wickett RR. The structural implications of water hardness metal uptake by human hair. Int J Cosmet Sci. 2011

Resultado: O cálcio e o magnésio da água dura concentram-se na cutícula, mais no cabelo quimicamente danificado, e tornam a fibra mais rígida; a retenção do penteado melhorou no cabelo virgem mas baixou ligeiramente no descolorado.

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Csuka DA et al. A systematic review on the lipid composition of human hair. Int J Dermatol. 2023

Desenho
systematic review
Pessoas
59

Resultado: A composição lipídica do cabelo varia com o tipo de cabelo e a camada, e a perda de lípidos acelera com a descoloração, a coloração, as permanentes, o alisamento, os tensioativos, o sol e o envelhecimento.

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Marti M et al. The influence of hair lipids in ethnic hair properties. Int J Cosmet Sci. 2016

Resultado: O cabelo africano tinha mais lípidos da cutícula, e mais desorganizados, e maior permeabilidade à água; remover os lípidos apolares reduziu a permeabilidade e aumentou a resistência nas fibras africanas testadas.

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Oliver MA et al. Ethnic hair: thermoanalytical and spectroscopic differences. Skin Res Technol. 2020

Resultado: O cabelo do leste asiático resistiu mais às alterações de hidratação e tinha lípidos da cutícula muito baixos, o cabelo europeu absorveu mais água, e o cabelo africano teve a difusão de água mais rápida.

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Barba C et al. Lipid distribution on ethnic hairs by FTIR synchrotron spectroscopy. Skin Res Technol. 2022

Resultado: A distribuição dos lípidos diferiu entre cabelo asiático, africano e caucasiano, com lípidos da cutícula mais desorganizados no cabelo africano.

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