
Походження та еволюція волосся (коротко)
Волосся, ймовірно, розвинулось із лусочок рептилій, можливо, для керування шкірним салом, як орган чуття (подібно до вібрисів) чи з іншою метою. Вчені ще не дійшли згоди. У більшості ссавців, включно з людьми, волосся виконує важливі функції.
Функції волосся
Волосся має кілька ролей:
- Захист: Від спеки, холоду, ультрафіолету та води.
- Чутливість: Волоски на тілі сигналізують про легкі подразники, наприклад, комах.
- Привабливість: Впливає на природний відбір, роблячи нас привабливішими.
Структура волосся
Волосся — придаток шкіри, складається з кератину. Росте з фолікула, розташованого в дермі, у сполучнотканинній сумці. Цибулина волосини, підживлена капілярами та нервами, забезпечує ріст. Стволові клітини формують меланоцити (для кольору) та кератиноцити. Волосся росте на 0,3–0,4 мм щодня, приблизно 1 см щомісяця.
Складові волосини
Волосина має три шари:
- Медула: Губчастий стрижень, що сприяє теплоізоляції.
- Кортекс: 80% об’єму, містить кератин і меланін для міцності та кольору.
- Кутикула: Захисна оболонка з кератинових лусочок, що забезпечує водостійкість.
Міцність і цикл росту
Одна волосина витримує 50–100 г, а вся шевелюра — до 12 тонн. Цикл росту включає:
- Анаген (ріст): 2–7 років, вироблення меланіну, до 35 м волосся щодня.
- Катаген (перехід): Кілька тижнів спокою, фолікул зменшується.
- Телоген (випадіння): Волосся випадає за три місяці, часто замінюючись новим.
Культурне та наукове значення
Волосся — складна структура, що впливає на культуру та поведінку, і його таємниці ще досліджуються.
Волосся, здається, з’явилося ще у давніх рептилій. Можливо, воно розвилося з лусочок епідермісу. Можливо – виросло із пор шкіри для того, щоб скеровувати шкірне сало у потрібному напрямку. А може воно виникло як орган чуття, який нагадував нині існуючі вібриси у тварин. Вчені поки ще не прийшли з цього приводу до єдиної думки. Більшість ссавців (і ми теж є такими) покрито щільним волосяним покровом. Він виконує декілька функцій. Волосся (або хутро):
- Захищає від спеки, холоду, сонячного проміння (у тому числі і від ультрафіолету), у деяких випадках і від води.
- Є своєрідним органом чуття – у людини, наприклад, волосинки на тілі можуть повідомити про присутність комахи, яка занадто мала і легка для того, щоб на неї відреагувала шкіра.
- Хутро у тварин і волосся у людини є важливим фактором природного відбору: воно робить нас привабливими для можливих сексуальних партнерів.
У ссавців і у людини волосся є за своєю суттю придатком шкіри. Воно складається з того ж кератину, що й зовнішні, ороговілі клітини епідермісу. Тільки у волоссі (як, наприклад, і в нігтях або рогах тварин) він зв’язаний між собою щільніше і міцніше.
Корінь волосини у більшості випадків розташований у дермальному шарі (іноді – трохи глибше). Росте волосина у чомусь на зразок мішечка – корінь волосини та цей мішечок називаються фолікулом (пішло від лат. Folliculus – «мішечок»). Цей «мішечок» своєю чергою знаходиться у кореневій сумці, яка складається зі сполучної тканини й відділяє волосину від власне шкіри. Нижня частина кореня волосини називається цибулиною. У самій основі цибулини знаходиться волосяний сосочок, до якого підходять нерви та капіляри, якими до волосини поступають поживні речовини. До фолікула прилягають потова залоза, сальна залоза й м’яз, який підіймає волосину. Протягом людського життя з одного фолікула може вирости до 30 волосинок.
Сумка цибулини біля волосяного сосочка вистелена базальною мембраною. Ця мембрана складається з неспеціалізованих клітин (стволових клітин, клітин-попередників). У якийсь момент ці клітини відділяються від мембрани, перетворюються на «дорослі» спеціалізовані клітини (наприклад, у меланоцити, які містять меланін і надають волоссю його колір; або у кератиноцити, з яких, власне, волосина і складається). Ці клітини активно діляться, їх кількість збільшується і – шляхом цього збільшення – волосина росте. Спочатку вона підростає на 0,3-0,4 міліметра на день, затим швидкість росту знижується. У середньому волосина виростає приблизно на сантиметр на місяць.
Волосина має циліндричну форму. Її довжина варіюється дуже сильно, а товщина складає 30-150 мікрон. Волосина має три шари:
- Медула (або стрижень волосини) – це кілька шарів нещільно розташованих, не ороговілих ще клітин у середині волосини, які нагадують губку. У людському волоссі медула присутня не завжди (чим товща волосина, тим більше можливість наявності стрижня); але у хутрі тварин вона є практично завжди. Функції медули ще точно не окреслені. З великою долею вірогідності можна припустити, що вона придає хутру (і волоссю) якусь частину його термоізоляційних властивостей. З набагато меншою ймовірністю припускають, що через медулу до волосини поступають поживні речовини.
- Кортекс – це основна частина волосини (близько 80% його об’єму). Кортекс складається з кератину й меланіну (завдяки меланіну волосина набуває свого кольору). Кератин формує кортикальні клітини: вони нагадують веретена довжиною приблизно 100 мікронів (тобто, довжина цієї клітини більша або дорівнює товщині волосини!) і діаметром 2-5 мікрон. Розташовані кортикальні клітини паралельно напрямку росту волосини; і завдяки такій будові та значній довжині клітин, волосся є таким дивовижно міцним і еластичним.
- Кутикула – це своєрідний захисний футляр волосини. Кутикула складається з семи – десяти шарів дуже міцних кератинових клітин, подібних до луски. Вони розташовані на поверхні волосини, як черепиця на даху (з відкритими краями, скерованими до кінчика волосини). Кутикула робить волосину водостійкою і захищає її від зовнішніх подразнень; крім того, вона забезпечує волосині міцність при вигинанні – механіку цієї штуки ви можете уявити, спостерігаючи за шлангом для душу з металевою оболонкою.
Волосся дуже міцне: одна волосина може витримати навантаження у 50-100 грамів. Отже, на канат, сплетений зі здорового волосся з голови однієї середньостатистичної людини, можна підвісити до 12 тонн (а це два африканських слони). Принаймні, так стверджують вчені з дослідницького центру Лореаль.
Протягом свого «життєвого шляху» волосина проходить три стадії:
- Стадія росту або анаген. Ріст – основне заняття волосини: кожного дня у здорової людини працездатного віку у підсумку виростає близько 35 метрів волосся. Стадія активного росту однієї волосини триває від двох до семи років (і, як ми вже тут зазначали, може повторитися до 30 разів). Одночасно з ростом у волосині виробляється меланін. З віком і тривалість активної фази, і швидкість росту волосини, і кількості виробленого меланіну – знижуються. Також ріст волосся залежить від статі. Взагалі, гормони дуже сильно впливають на наш волосяний покрив; на те де, коли, в якій кількості та з якою швидкістю росте наше «хутро».
- Проміжна фаза або катаген. У цій фазі волосина, фактично, нічого не робить (хіба що фолікул зменшується та переміщається ближче до поверхні шкіри). Триває ця лінива фаза кілька тижнів. У цій фазі зв’язок волосини с цибулиною розривається – і волосина готова випасти.
- Фаза випадіння або телоген. На цій стадії волосина, як зрозуміло з назви, випадає. Загалом процес триває близько трьох місяців. Волосина може випасти назавжди, але здебільшого його «витискає» свіжонароджена волосина.
Звичайно більша частина (біля дев’яти десятих) волосся як на тілі, так і на голові, знаходиться у фазі росту; але з віком кількість «активних» волосин зменшується.
Отже, волосина – зовсім не така проста річ, як можна подумати. Багато її таємниць не розкриті аж досі. Вплив волосся на культуру і на нашу поведінку тільки починають бути предметом дослідів. Його можливості можуть здивувати. Ваше волосся – не менш унікальне, ніж ви самі. І заслуговує уваги й поваги J
«Atlas of Normal Human Skin», William Montagna, Albert M. Kligman, Kay S. Carlisle; New York: Springer- Verlag, 1992.
«Encyclopedia of Hair Removal», Gill Morris and Janice Brown; Cengage Learning, Andower, 2006.
«Hair : A Human History», Kurt Stenn; New York: Pegasus Books, 2016.
«The Science of Hair Care», ed. Claude Bouillon, John Wilkinson; Boca Raton: Taylor & Francis, 2005.
«Новая косметология», том II, ред. Е. И. Эрнандес; Москва: Издательский дом «Косметика и медицина», 2007.
The Science and Significance of Hair (English)
Origin and Evolution of Hair
Hair likely evolved from reptilian scales, possibly to direct sebum, serve as a sensory organ like animal vibrissae, or for other purposes, though scientists lack consensus. Found in most mammals, including humans, hair serves multiple roles.
Functions of Hair
Hair performs critical functions:
- Protection: Shields against heat, cold, UV radiation, and water.
- Sensory Role: Detects light stimuli, like tiny insects on human skin.
- Attraction: Enhances sexual appeal, influencing natural selection.
Structure of Hair
Hair, a skin appendage, is primarily keratin, similar to nails or animal horns. It grows from a follicle, a sac-like structure in the dermis, rooted in a connective tissue sheath. The hair bulb, nourished by capillaries and nerves, supports growth. Stem cells in the basal membrane differentiate into melanocytes (for color) or keratinocytes (forming hair). Hair grows approximately 0.3–0.4 mm daily, slowing to about 1 cm per month.
Hair Composition
Hair has three layers:
- Medulla: A spongy core, often absent in thinner human hair, likely aiding insulation.
- Cortex: Comprises 80% of hair, containing keratin and melanin for strength and color.
- Cuticle: A protective, scale-like outer layer ensuring durability and water resistance.
Hair Strength and Growth Cycle
A single hair can bear 50–100 grams, with a full head’s hair theoretically supporting up to 12 tons. Hair undergoes three phases:
- Anagen (Growth): Lasts 2–7 years, producing melanin and up to 35 meters of hair daily.
- Catagen (Transition): A weeks-long dormant phase where the follicle shrinks.
- Telogen (Resting): Hair falls out over three months, often replaced by new growth.
Cultural and Scientific Significance
Hair’s complexity and influence on behavior and culture are still being explored, underscoring its uniqueness and importance.