Struktura i fizjologia włosów - dr Ewa Skotnicka
Włosy są wytworami warstwy rozrodczej naskórka ssaków. Te nitkowate, zrogowaciałe włókna występują u człowieka na całej powierzchni skóry, z wyjątkiem wewnętrznej powierzchni dłoni, podeszew stóp, okolicy odbytu, ujścia narządów moczowo-płciowych oraz czerwieni wargowej.
Włos składa się z części zewnętrznej, łodygi włosa (scapus pili) oraz z korzenia włosa (radix pili), części ukrytej, osadzonej w mieszku (pochewce) włosowym. Mieszek zbudowany jest z dwóch części: właściwej, dolnej, w której cyklicznie tworzą się komórki oraz z tzw. lejka, odpowiedzialnego za keratynizację (rogowacenie) włosa. Komórki macierzyste znajdujące się w mieszku włosowym są zaopatrywane w tlen i składniki odżywcze przez bogato unaczynioną brodawkę włosa, utworzą przez ułożone warstwowo, szybko dzielące się komórki mezenchymalne. Brodawkę włosa osłania opuszka włosa (tzw. cebulka). Im brodawka jest większa, tym włos jest dłuższy i grubszy. Uszkodzony mieszek włosowy, niewytwarzający włosa, osłabia brodawkę i zmniejsza jej aktywność mitotyczną. Mieszek włosowy otoczony jest również gęstą siecią włókien nerwowych, które umożliwiają skórze owłosionej wrażliwość na dotyk. Między opuszką, a brodawką włosa znajdują się liczne melanocyty, które nadają włosom barwę.
Włosy zbudowane są głównie z białka fibrylarnego, keratyny, wytwarzanego przez keratynocyty. Rodzaj wiązań chemicznych decydujących o strukturze keratyny, determinuje kształt włosa (prosty, skręcony) oraz o jego jakość. Na przykład nadmiar ładunków ujemnych wiązań jonowych charakteryzuje włos zniszczony.
W okolicy mieszka włosowego znajduje się przyczep mięśnia przywłośnego. To mięsień podnoszący włos, przebiegający w kierunku do naskórka. Skurcz mięśnia powoduje wyprostowanie włosa (tzw. „gęsia skorka” – udział w procesie termoregulacji). W kącie pomiędzy mięśniem przywłośnym, a korzeniem włosa zlokalizowany jest gruczoł łojowy. Skurcz mięśnia powoduje wyciśnięcie łoju z gruczołu.
U człowieka wyróżniamy trzy rodzaje włosów:
1/ długie (terminalne) , to włosy występujące na głowie, w okolicach narządów płciowych oraz dołów pachowych, u mężczyzn na twarzy.
2/ krótkie (szczotkowe, grube), to włosy brwi, rzęs oraz okolic nosa i ucha.
3/ meszkowe , występujące u noworodków.
Ryc. 1. Struktura włosa, przekrój podłużny (http://wlosy-jak-marzenie.blogspot.com)
Włos w przekroju poprzecznym ma budowę warstwową. Na zewnątrz znajduje się torebka włosa, następnie pęcherzyk włosa (pochewka zewnętrzna i wewnętrzna włosa) i centralnie włos właściwy.
Włos właściwy składa się z trzech warstw: powłoczki włosa, warstwy korowej i rdzeniowej włosa
Powłoczka włosa (najbardziej zewnętrzna część włosa) zbudowana jest z bezpostaciowej keratyny ułożonej dachówkowato. Warstwa ta ochrania leżące głębiej komórki kory włosa przed utratą wilgoci oraz decyduje o wyglądzie zewnętrznej struktury włosa (gładki, lśniący)
Warstwa korowa stanowi właściwą masę włosa i zbudowana jest z ułożonych koncentrycznie zrogowaciałych komórek. Odpowiada ona za mechaniczne właściwości włosa (sprężystość i odporność na rozciąganie) oraz barwę. Od obecności ziaren melaniny i jej koncentracji zależy intensywność barwy włosa.
Warstwa rdzeniowa włosa jest charakterystyczna dla włosów bardzo grubych. Składa się z szeregu płaskich komórek, średnio zrogowaciałych, zawierających niewiele ziaren barwnikowych. Struktura tej warstwy włosa decyduje o siwej/białej barwie włosa.
Ryc. 2. Przekroj poprzeczny włosa ( A. Bochenek, M. Raicher, Anatomia człowieka tom V, PZWL, Warszawa, 2007)
Włosy ludzkie charakteryzują się tym, że nie rosną równomiernie. Cyklicznie przechodzą rytm spoczynku i wzrostu. W przeciwieństwie do zwierząt, u których cykl włosowy jest zsynchronizowany (proces linienia), u człowieka nie występuje okresowe wypadanie włosów. Każdy włos przechodzi w innym czasie wszystkie stadia rozwoju, tzw. cykl włosowy, od początku wzrostu włosa, do jego samoistnego wypadnięcia, zakończenia fazy spoczynkowej i uformowania nowego włosa. Okres porostu włosów u człowieka jest niezsynchronizowany, to znaczy, że sąsiadujące ze sobą mieszki włosowe mogą być w różnym okresie cyklu włosowego, a włosy w różnym stadium rozwoju, bez względu na miejsce występowania na ciele.
Każdy mieszek włosowy przechodzi przez trzy następuje po sobie w rytmicznej kolejności fazy cyklu włosowego:
1/ anagen – okres aktywnego wzrostu
2/ katagen – okres inwolucji mieszka
3/ telogen – okres spoczynkowy mieszka
Anagen trwa średnio od 3 do 5 lat, w cyklu znajduje się około 60% mieszków w skórze głowy. Po tej fazie wzrostu włos przechodzi w fazę katagenu, charakteryzującą się spowolnieniem procesów metabolicznych i występowaniem zmian zanikowych. Podczas tej fazy zanika macierz włosa, a na skutek obumierania komórek brodawki, zrogowaceniu ulegają korzeń i opuszka. Włos katagenowy jest włosem nierosnącym. Katagen trwa około 2-3 tygodni, w cyklu znajduje się około 1-3 % mieszków włosowych. Cykl włosa kończy się fazą telogenu. Włos w tej fazie jest znacznie cieńszy niż w poprzednich, jest całkowicie zrogowaciały, nie zawiera barwnika, zakończony jest kolbą. Czasami otoczony jest woreczkiem nabłonkowym, pod którym znajduje sie wtórny zawiązek włosa. Pęcherzyk na początku tej fazy jest pusty i odpoczywa. Po upływie kilku miesięcy w korzeniu zaczynają formować się nowe komórki aktywujące wzrost włosa i stary włos jest wypychany przez nowy, młody powstający w nowej brodawce. Faza telagenu trwa średnio 2 - 4 miesiące, w cyklu znajduje się około 10-30 % mieszków włosowych.
Ryc. 3. Przebieg cyklu włosowego (http://laserdelux.pl)
Wzrost włosa jest zależny od prawidłowej funkcji struktur komórek macierzystych i brodawki włosa oraz podlega regulacji hormonalnej, w której istotną rolę odgrywają m.in. estrogeny, testosteron, parathormon, adrenokortykotropina. W ciągu życia ludzki mieszek włosowy przechodzi cykl włosowy około 20-30 razy. Normatywnie, każdego dnia człowiek traci maksymalnie od 60 do 100 włosów.
Liczba włosów u człowieka uwarunkowana jest czynnikami genetycznymi, jest różna w zależności od okolicy ciała, zależy od wieku człowieka oraz podlega modyfikacji czynników egzogennych (zanieczyszczenia środowiska, dieta, higiena życia, pielęgnacja skóry). Na ludzkiej skórze znajduje się około 5 milinów mieszków włosowych, z czego na głowie około 100-150 tysięcy, a ich ostateczna ilość wykształca się między 9 a 22 tygodniem życia płodowego oraz pozostaje niezmienna do końca życia.
Istotną rolę w kształtowaniu grubości, długości, skrętu włosa odgrywają czynniki rasowe. Ciemnoskórzy Afrykańczycy maja włosy grube i kręcone, Azjaci sztywne i trudne do układania, natomiast Europejczycy najcieńsze, najdelikatniejsze i najbardziej zróżnicowane pod względem koloru i struktury.
Największą ilość włosów posiadają osobnicy rasy białej i włosach jasnych oraz stosunkowo najcieńszych. Posiadacze włosów rudych mają włosy najgrubsze, ale stosunkowo najmniej liczne (poniżej 100 tysięcy). Włosy brązowe są średnio grube i średnio gęste. Mężczyźni mają włosy stosunkowo grubsze w porównaniu do kobiet. Średnica łodygi włosa długiego ostatecznego na skórze owłosionej głowy wynosi średnio 0,08 mm, natomiast włosa mieszkowego jest mniejsza o połowę.
Barwa włosów jest zależna od ilości melaniny w strukturze włosa. Barwnik (pigment) produkowany jest w melanocytach, a magazynowany w cebulce włosa. O barwie włosów decydują również czynniki genetyczne, hormonalne oraz środowiskowe. We włosach zidentyfikowano dwa rodzaje pigmentu, (tzw. melanoproteidy): eumelanine, pigment ciemny (nadaje włosom barwę brązową i czarną) oraz feomelanine (nadaje włosom odcień żółtoczerwony, rudy i kasztanowy). Produkcja pigmentów maleje wraz z wiekiem, a zanik barwnikotwórczej czynności komórek, decyduje o procesie siwienia włosów.
Na szybkość wzrostu włosa mają wpływ klimat, pora roku, płeć oraz wiek. Włosy rosną najszybciej pomiędzy 15 a 30 rokiem życia, a także w porze letniej. U mężczyzn włosy rosną szybciej. Szybkość wzrostu włosa zależy także od typu mieszka włosowego, okolicy ciała, zabiegów higienicznych pobudzających fazę wzrostu (np. depilacja, golenie). Na skórze głowy szybkość wzrostu włosa wynosi około 1- 1,5 cm miesięcznie, pozostałe okolice do 1 cm miesięcznie.
Włosy pełnią szereg istotnych funkcji fizjologicznych, m.in. chronią przed organizm przed czynnikami chemicznymi (pyły, detergenty), fizycznymi (promieniowanie UV), mechanicznymi (otarcia okolic pachwinowych), uczestniczą w utrzymaniu homeostazy termicznej organizmu, biorą udział w odbieraniu bodźców dotykowych. Włosy skóry głowy stanowią naturalną ozdobę każdego człowieka, szczególnie u kobiet, odgrywają istotną rolę psychospołeczną. Nieprawidłowości w strukturze włosów odzwierciedlają ich stan, który wynikać może z uszkodzeń wrodzonych i nabytych, z niewłaściwej pielęgnacji i doboru preparatów kosmetycznych. Częste stosowanie środków barwiących, środków do trwałej ondulacji, zabiegów z użyciem wysokiej temperaturę wysusza włosy, zwiększa ich chropowatość i szorstkość, powodując łamanie się włosów na całej ich długości. Włos niedostatecznie nawilżony i natłuszczony łamie się i wypada. Niewłaściwa dieta, stres, zmiany hormonalne mogą również przyczyniać się do zaburzeń struktury i funkcji włosów (m.in. łupież, łuszczyca, grzybica, łysienie). Właściwa pielęgnacja włosów dostosowana do typu, jakości, ilości i indywidualnych potrzeb stanowi dla współczesnej kosmetologii szczególne wyzwanie.
Literatura:
1/ Brzezinska-Wcisło L, Lis A, Kamińska G, Wscisło-Dziadecka D. Physiology and athology of growth and loss of human scalp hair. Postępy dermatologii i Alergologii 20, (5), 260-266, 2003.
2/ Ortonne JP, Ballotti R. Melanocyte biology and melanogenesis: what´s new? Journal of dermatological Treatment 11, (1), 15-26, 2000.
3/ A. Bochenek, M. Raicher, Anatomia człowieka tom V, PZWL, Warszawa, 2007.
4/ Goździalska A, Jaśkiewicz J. Stan skóry wykładnikiem stanu zdrowia. Oficyna Wydawnicza AFM, Kraków, 2012.
5/ Noszczyk M., Kosmetologia pielęgnacyjna i lekarska, PZWL, Warszawa 2011.
Ewa Skotnicka, PhD
Department of Physiology
Faculty of Biology
University of Szczecin
Felczka St 3C,
71-412 Szczecin, Poland
Tel: +48 91 4441597
e-mail: