Перейти к содержимому
Кортекс – это центральное ядро волоса, которое покрыто кутикулой и занимает от 75 до 80% объема волоса. Механически - это самая важная часть волоса. Функцией этих клеток является поддержание эластичности и прочности натяжения волос.
Рисунок №1: Структура волоса с кутикулой, кортикальными клетками, макрофибриллами, промежуточными филаментами, протофибрилами, протофиламентами и димерами
Кортексные клетки. Кортекс состоит в основном из кортикальных клеток, которые являются белковыми клетками удлиненной формы, правильного и неправильного поперечного сечения. Диаметр этих клеток составляет от 2 до 5 (мкм), а длина – около 100 (мкм). Кортикальные клетки имеют форму веретена, различных размеров и выровнены вдоль основной оси волокон..
Существует два типа кортикальных клеток: паракортикальные клетки и ортокортикальные клетки. Паракортикальные клетки имеют однородную форму веретена, тогда как ортокортикальные клетки имеют неоднородную форму, как показано на рисунке 2.
Рисунок 2: Форма паракортикальных и ортокортикальных клеток
Все кортикальные клетки отделены друг от друга, а их организацию в комплексы обеспечивает корково-кортикальная клеточная мембрана, толщина которой составляет всего 2 нанометра (нм).
Внутренний слой кутикулы и удаленные внешние клетки коры склеены вместе с CMC кутикулы-коры. Также кортикальные клетки склеены вместе с корково-кортикальным СМС в твердую массу, как показано на рисунке 3.
Рисунок 3: Кортикальные клетки склеены с корково-кортикальными клетками CMC. Слои кутикулы охватывают клетки коры.
Прямые кавказское, восточное, монгольское и восточноазиатское волосы, как правило, имеют паракортикальные клетки, которые более однородны по диаметру и форме. Следовательно, волосы имеют прямую форму и относительно однородный диаметр. Они содержат больше цистеина и более устойчивы к перепадам температур.
Рисунок 4: Прямые кавказское, восточное, монголоидное и восточноазиатское волосы со всеми паракортикальными клетками
Волосы у людей африканского происхождения состоят из значительного количества ортокортикальных клеток, которые по своей природе имеют неправильную форму и размер. Такие волосы имеют одинаковые ряды паракортикальных клеток и ортокортикальных клеток, как показано на рисунке 5, и именно поэтому волосы африканского происхождения, как правило, бывают кудрявыми или спиральными, с огромным количеством изменений диаметра вдоль стержня волоса, который имеет очень высокий коэффициент сжатия. Наличие большего количества ортокортикальных клеток в волосах африканского происхождения делает их более подверженными термическому повреждению и химическому воздействию, чем волосы азиатского или европейского происхождения. Также на паракортикальной стороне общая толщина кутикулы будет выше, чем на ортокортикальной стороне, где количество слоев кутикулы минимально (от одного до двух).
Рисунок 5: Кудрявые или кручёные волосы африканского происхождения
Волосы смешанной расы имеют небольшую или умеренную кудрявость и более равномерный диаметр вдоль стержня волоса по сравнению с волосами африканского происхождения. Даже волосы смешанной расы с преимущественно паракортикальными клетками и узким рядом ортокортикальных клеток более устойчивы к химическим модификациям, таким как выпрямление волос и т.д.
Рисунок 6: Волнистые волосы с узким рядом орто-кортикальных клеток с одной стороны коры.
ВНУТРЕННЯЯ СТРУКТУРА КОРКОВЫХ КЛЕТОК
Кортикальные клетки состоят из макрофибрилл, которые содержат промежуточные нити (микрофибриллы). Промежуточная нить состоит из протофибрилл, которые состоят из протофиламентов. Каждый протофиламент состоит из димеров, которые являются двумя спиральными белковыми цепями.
Макрофибриллы
Макрофибриллы представляют собой стержнеобразные структуры, имеющие длину несколько микронов (мкм) и диаметр от 0,1 до 0,4 микронов (мкм). Макрофибрила – это колония многих микрофибрилл, также известных как промежуточные филаменты (ПН). Кератинизированные макрофибриллярные звенья ориентированы вдоль клеток в продольном направлении, обеспечивая этим очень прочный волокнистый матричный композит, как показано на рисунке 7. В свою очередь, корковые клетки состоят из макрофибрилл, которые разделены между собой тонкой мембраной корковой клетки. Эти мембраны содержат пигмент волос, известный как меланин, который рассредоточен по всей мембране. Макрофибриллы внедряются в клетки коры, а затем делятся межмикрофибриллярным материалом или матрицей.
Рисунок 7: Кортикальная клетка содержит от 10 до 12 макрофибрил.
Микрофибриллы и Промежуточные Нити (ПН). Макрофибрила содержит много микрофибрилл, также известных как промежуточные нити. Как видно из электронного микроскопа, макрофибрила состоит из длинных однородных нитей, известных как Промежуточные Нити (ПН), которые ориентированы параллельно оси волокна волоса. Каждая ПН составляет около 8 нм или 0,008 мкм в диаметре и находится на расстоянии около 11 нм от другой ПН во влажных волокнах (рис. 8). ПН содержат очень организованные спиральные белковые цепи, скрученные вместе, как веревка.
Рисунок 8: Промежуточные нити (ПН) (микрофибриллы), присутствующие в каждой макрофибрилле. В макрофибрилле содержится от 40 до 50 ПН.
Матрица: Микрофибриллы и Промежуточные Нити встроены в матрицу, состоящую из макрофибрилл и корковых клеток. Основная роль матрицы заключается в том, чтобы удерживать вместе микрофибриллы (промежуточные нити) в стационарном стабильном состоянии, с некоторой свободой движения, также известной как эластичность волосковых волокон. Степень потери прочности волос на растяжение при химической обработке соответствует степени повреждения матрицы. Если микрофибриллы и белковая матрица распадаются частично или полностью, волокно волоса относительно теряет свои механические свойства (прочность на разрыв и эластичность). Корка, содержащая микрофибриллы и промежуточные нити, которые встроены в белковый матрикс, показана на рисунке 9.
Рисунок 9: Матрица – это пространство между корковыми клетками, макрофибриллами и промежуточными волокнами, содержащими богатые цистеином белки.
Протофибриллы: одна микрофибрила и промежуточная нить состоят из 8 протофибрил, а каждая протофибрила состоит из четырех протофиламентов. Структуру протофибрил показано на рисунке 10.
Рисунок 10: Восемь протофибрил в промежуточной нити показаны в верхней части этой фигуры.
Протофиламенты: четыре протофиламента присутствуют в каждой протофибрилле и являются спиральными образованиями, которые образуют димер. Затем два димера объединяются в тетрамер. Тетрамер также известен как протофиламент. Диаметр протофиламента составляет 2,8 нм или 0,0028 мм. Структура протофиламента показана на рисунке 11.
Рисунок 11: Протофиламенты в промежуточной нити, также известной как тетрамер.
Димеры: Протофиламент (тетрамер) состоит из двух димеров, и структура димера показана на рисунке 12.
Рисунок 12: Структура димера в протофиламенте.
Димер имеет две белковые цепи, скрученные вместе по особой спиральной схеме, как показано на рисунке 12. В микрофибриллах и промежуточных нитях (ПН) есть 16 димеров. Комбинация этих элементов создает сложную структуру волосяного волокна, как показано на рисунке 13.
Рисунок 13: Структура волоса с кутикулой, кортикальными клетками, макрофибриллами, промежуточными филаментами, протофибрилами, протофиламентами и димерами.
В моей следующей статье я расскажу о третьем компоненте структуры волоса, которым является Медулла.
