Морфологический состав и строение волоса

Предложения компании:

НАТУРАЛЬНЫЙ КЕРАТИН

КОЛЛАГЕН КОСМЕТИЧЕСКИЙ

НАТИВНЫЙ ЭЛАСТИН (с десмозинами)

Волос — совокупность большого количества нитевидных роговых образований, имеющих различную форму, цвет и строение.

Принято подразделять волосы на направляющие, остевые, промежуточные, пуховые и чувствующие, или вибриссы.

Направляющие волосы у большинства животных прямые, довольно толстые; они длиннее остальных и, возвышаясь над ними, образуют «вуаль». Окраска их преимущественно однотонная.

Остевые волосы короче и тоньше направляющих и в кожевой ткани они залегают менее глубоко, чем направляющие.

Промежуточные волосы по толщине и длине занимают промежуточное положение между направляющими и остевыми. Эти волосы больше, чем остевые, и залегают они в кожном покрове сравнительно не глубоко.

Пуховые волосы образуют нижний, наиболее густой ярус волосяного покрова. Это самый короткий и тонкий волос, залегающий не глубоко в кожном покрове.

Стержни волос образованы ороговевшими клетками и состоят из чешуйчатого (кутикулы), коркового (кортекс) и сердцевин­ного (мозгового вещества) слоев.

Чешуйчатый слой (кутикула) представляет собой слой тон­ких клеток, покрывающих своими верхними краями края ни­жележащих клеток. Различают три типа чешуйчатого слоя: кольцевидный, некольцевидный и мостовидный.

Чешуйки слоя кольцевидного типа охватывают стержень волоса сплошным кольцом, причем обычно они имеют непра­вильную форму. Кольцевидный тип чешуйчатого слоя харак­терен для пуховых волос.

Слой некольцевидного типа состоит из чешуек различной формы. Эти чешуйки мелкие и покрывают волос подобно ры­бьей чешуе. Такой тип чешуек свойственен направляющим и ос­тевым волосам.

В слое мостовидного типа чешуйки различной формы плотно соприкасаются краями, не налегая одна на другую. Такой тип кутикулы характерен для осязательных волос.

На внешней поверхности чешуйчатого слоя находится тонкая мембрана толщиной 50-100 Ǻ — эпикутикула. За пределами эпикутикулы слой не является однородным: в нем различают, непосредственно примыкающую к эпикутикуле, экзокутикулу и следующую за ней эндокутикулу.

Чешуйчатый слой защищает корковый слой от воздействия внешней среды. От строения этого слоя в большей степени зависит блеск волоса. Гладкая поверхность волоса хорошо отражает падаю­щий на нее свет, и волосяной покров шкурки кажется блестя­щим.

По своему химическому составу чешуйчатый слой отличается от всего волоса в целом повышенным содержанием цистина, пониженным содержанием тирозина, аргинина и золы, а также наличием липидов.

Цистиновые остатки, по своей природе являются гидрофобными, что обусловлено ориентацией в поверхностном слое неполярных боковых групп полипептидных цепочек кератина к поверхности волокна.
Известна повышенная чувствительность экзокутикулы к протеолитическим ферментам, что указывает на ее белковую структуру.

Между клетками чешуйчатого и коркового слоев волоса располагается субкутикулярная мембрана, толщиной около 10 Ǻ.

Мембрана считается одним из наиболее химически устойчивых компонентов волокна, так как при обработке волоса концентрированными растворами едкого натра или надуксусной кислоты растворяются все структурные элементы волоса за исключением субкутикулярной мембраны.

Субкутикулярная мембрана обладает значительной механической прочностью, превосходящей прочность коркового слоя, и благодаря своей высокой плотности и химической инертности играет существенную роль в процессах технологической обработки волоса, ограничивая диффузию ионов и недиссоциированных молекул в толщу коркового слоя.

Корковый слой залегает под кутикулой и окружает сердце­вину. Он состоит из удлиненных веретенообразных клеток, рас­положенных вдоль оси волоса. При рассмотрении под элект­ронным микроскопом видно, что клетки состоят из плотно уло­женных фибрилл, а последние из более тонких образований — протофибрилл. В клетках коркового слоя обычно располага­ются зерна красящего вещества — пигмента.

Кератины фибрилл отличаются малым количеством серосодержащей аминокислоты (цистина), а так же пролина, и высоким содержанием аспарагиновой и глютаминовой кислот, лейцина и аланина. Структура фибрилл неоднородна по их длине: кристаллические зоны чередуются с аморфными.

Основой структуры кристаллических зон фибриллы является a-спираль. Фибриллы имеют сложную структуру, состоящую из более мелких структурных образований также фибриллярного характера.

Макрофибриллы сформированы из одиннадцать протофибрилл, каждая из которых образована тремя α-спиралями, винтообразно переплетающихся как бы в трехжильный трос.

Связь между α-спиралями в протофибриллах, так же как, и связь между прото- и макрофибриллами, осуществляется за счет межспиральных и межфибриллярных ковалентных, солевых и водородных связей, а также вследствие взаимодействия их с цементирующим веществом.

Ковалентные связи образуются, в первую очередь, за счет дисульфидных групп. Цистиновые остатки в α-спиралях располагаются в непосредственной близости друг от друга, причем из трех цистиновых остатков, входящих в состав двух параллельно расположенных спиралей, два образуют межцепочечную дисульфидную связь и лишь один внутрицепочечную.

Фибрилла не однородна в продольном направлении даже в кристаллических зонах. В ней чередуются зоны, обладающие более интенсивным развитием поперечных связей, и зоны, характеризующиеся меньшей интенсивностью развития поперечных связей.

Цементирующее вещество («матрикс») по своему аминокислотному составу богато серосодержащей аминокислотой (цистином), пролином, треонином и серином и незначительным содержанием лейцина, а особенно аспарагиновой кислоты и лизина.

Основой структуры макромолекулы цементирующего вещества являются полипептидные спиральные цепочки, но они не упорядочены и имеют преимущественно глобулярную форму, что обуславливается, в первую очередь слабым развитием межцепочечных связей.

Цистиновые остатки, которыми так богат кератин цементирующего вещества, распределяются в нем не локализованными участками, как в кератинах фибрилл, а равномерно, и образуют в этом белке главным образом внутрицепочечные дисульфидные связи; водородные и солевые связи также проявляют свое действие преимущественно в пределах одной полипептидной цепочки, способствуя тем самым ее глобулярной конформации.

Кератины цементирующего вещества отличаются значительно более высокой химической активностью, чем кератины фибрилл. Это обусловливается главным образом менее интенсивным развитием в них поперечных связей.

Химическое взаимодействие в кератинах коркового слоя, в первую очередь, осуществляется в цементирующем веществе, в частности, в нем сравнительно легко могут протекать реакции дисульфидно-сульфгидрильного обмена, которые могут изменять характер дисульфидных связей и образовывать новые сульфгидрильные группы.

В результате этих реакций может осуществляться активное взаимодействие между кератинами цементирующего вещества и фибрилл, приводящее к образованию дисульфидных связей между различными гистоструктурными компонентами.

Ясно выраженный основной характер кератинов цементирующего вещества и кислотный характер кератинов фибрилл предопределяет образование между ними солевых связей. В этих случаях неизбежно и образование водородных связей.

Кератины цементирующего вещества обладают способностью энергично сорбировать влагу, кератины фибрилл инертны по отношению к ней. В соответствии с этим свойства цементирующего вещества, в частности физико-механические, в значительной степени зависят от его влагосодержания. Фибриллы такой резко выраженной зависимости не проявляют. Например, в сухом волосе (овечьей шерсти) значение модуля Юнга цементирующего вещества и фибрилл имеют примерно одинаковое значение, а при 100%-ной относительной влажности значение модуля Юнга цементирующего вещества резко снижается и становится примерно в 13 раз меньше значения модуля Юнга фибрилл.

Таким образом, если действующая на сухой волос физическая нагрузка распределяется приблизительно равномерно между цементирующим веществом и фибриллами, то во влажном волосе примерно 90% создаваемого напряжения воспринимается фибриллами.

Пигмент волос обычно бывает черного и рыжего цветов. При сочетании этих цветов образуются различные варианты окраски волосяного покрова. При отсутствии пигмента волосяной покров приобре­тает белесую или белую окраску.

От строения коркового слоя зависит прочность волос на разрыв, их растяжимость, гибкость и упругость. Волос с хорошо развитым корковым слоем значительно прочнее волоса со слабо развитым слоем.

Сердцевинный слой занимает центральную часть стержня волоса. Он состоит из рыхлой ткани, образованной омертвев­шими ссохшимися клетками. В клетках сердцевины могут на­ходиться зерна пигмента.

При сильно развитом сердцевинном слое прочность волоса при разрыве снижается и ломкость его повышается.

Белки сердцевины волоса отличаются значительно более низким серосодержанием, чем кератины других морфологических компонентов волоса, на основании чего, а также ряда других особенностей, белки сердцевины иногда не относят к классу кератинов.

На основании преимущественного закрашивания сердцевины основными красителями сделан вывод о том, что кератины, образующие ее, имеют преимущественно кислотный характер, т.е. богаты остатками дикарбоновых аминокислот.

Сердцевина дает более интенсивное окрашивание, по сравнению с корковым и чешуйчатым слоем, при воздействии реактива Милона (смесь азотнокислой ртути с азотной кислотой, со следами азотистой кислоты и окисей азота), который, как известно, является специфическим реактивом на тирозиновые остатки. Этот факт свидетельствует о более высоком содержании в кератинах сердцевины тирозина.

Комментирование закрыто.

Комментирии закрыты