Различия волос у людей и их физические характеристики

Обычно волосы человека классифицируют, выделяя три основные группы:
(1) азиатскую,
(2) европеоидную и
(3) африканскую.

Однако население всего мира представлено множеством популяций, в том числе смешанного происхождения, что обусловливает существование множества типов волос. Все волосы имеют общие характеристики по строению, химическому составу и молекулярной структуре. Тем не менее, имеются различия по строению и физическим свойствам, которые способствуют формированию уникальных характеристик стержня волоса, реакции на лечение волос и развития патологического процесса при заболеваниях в разных группах. Понимание биологии и различий физических свойств волос разного типа может помочь клиницистам при коррекции патологических изменений волос и волосистой части кожи головы.

В дерматологической литературе используется ряд терминов для обозначения различных типов волос на основании личных предпочтений автора, страны, где выпущено издание, и существующих тенденций. В настоящее время большинство исследований фокусируются на изучении африканских волос, для которых характерен наибольший спектр клинических расстройств.

а) Биохимический состав волос. Известно, что африканские или черные волосы более подвержены повышенной ломкости, и повышенная хрупкость легко определяется in vivo. Известных различий по химическому составу, объясняющих различия между черными, европеоидными и азиатскими волосами по показателю ломкости, не существует.

Было продемонстрировано, что биохимический состав волос людей в разных географических регионах и расовых группах практически идентичен по содержанию кератина и аминокислотному составу, вопреки значительным различиям по показателям предела прочности при растяжении, расчесываемости волос и содержанию воды. Напротив, во множестве исследований описаны различия физических свойств волос людей различных рас. Кроме того, у афроамериканцев плотность роста волос (число фолликулов на единицу площади) ниже, чем у светлокожих (22.4 и 35.5 фолликула соответственно); а при исследовании биоптатов волосистой части кожи головы азиатов была обнаружена более низкая плотность волос, чем у европеоидов. Такие различия следует учитывать при интерпретации результатов патоморфологического исследования образцов волосистой части кожи головы.

б) Форма волос. Первоначально считалось, что форма поперечного среза определяет макроскопический вид волоса и отличается у людей разного генетического происхождения. Считалось, что округлый поперечный срез определяет макроскопический вид волоса и различается у людей с различной генетикой. Считалось, что округлый поперечный срез стержня волоса азиатов обусловливает формирование прямых волос, эллиптическая или уплощенная форма поперечного среза волоса у африканцев придает волосам форму кудрей, а промежуточная форма между округлым и эллиптическим поперечным срезом приводит к формированию волнистых или прямых волос у европеоидов.

Однако трехмерная компьютерная реконструкция поперечных срезов биоптатов волосистой части кожи головы показала, что также имеет большое значение форма волосяных фолликулов (спиральная или изогнутая у африканцев, либо прямая или перпендикулярная поверхности кожи у азиатов). Данные о том, что у европеоидов могут выявляться волосяные фолликулы с поперечным срезом эллиптической формы, и при этом стержень волоса имеет прямую форму, косвенно указывают на то, что за форму стержня волоса отвечает трехмерная структура волосяного фолликула. В экспериментах in vitro при сравнении роста кудрявых и прямых волос было обнаружено, что фолликулы, дающие рост кудрявым волосам, после иссечения из волосистой части кожи головы и помещения в культуральную среду, продолжали давать рост кудрявым волосам. Это указывает на то, что форма волоса может быть генетически запрограммирована луковицей волоса, как в обычной среде дермы, так и без нее.

Сравнение физических свойств волос

в) Структура волоса. В недавно проведенных исследованиях были выявлены специфические для азиатов аллели генов EDAR и FGFR2, которые были ассоциированы с формированием толстых прямых волос. Аналогичным образом, результаты недавно проведенного полногеномного сканирования, направленного на поиск ассоциации со строением волос (прямые, волнистые, кудрявые) у австралийцев европейского происхождения, указывают на то, что полиморфизм гена трихогиалина (ТСНН), который экспрессируется в области внутреннего слоя корневого влагалища волосяного фолликула, способствует вариабельности морфологии волос.

Количественное исследование формирования волос, проведенное в семи популяциях, показало, что африканские волосы отличаются наибольшим числом изгибов и петель, а также периодическим расширением и сужением слоя кутикулы. Кутикулярный слой кудрявого волоса содержит 6-8 слоев в толщину в широком месте, и лишь 1-2 слоя в узких участках, которые являются слабыми участками, подверженными повреждению механическими или физическими факторами. Изучение различий кутикулы волоса у азиатов (в частности, у корейцев) и европеоидов показало, что у азиатов по сравнению с европеоидами на 40% больше средний диаметр волоса, больше число слоев кутикулы и толще кутикулярный слой. Толщина кутикулы может иметь существенное значение для формирования различных характеристик волоса, например химической реактивности волос при окрашивании или перманентной завивке волос, устойчивости к УФ-излучению и механической упругости.

Также наблюдались различия по показателю скорости роста волос. Тогда как у испытуемых европеоидного происхождения наблюдался рост волос со средней скоростью 1 см в месяц, у африканцев волосы росли со средней скоростью 0,77 см в месяц. В сравнительном исследовании волос африканцев, европеоидов и азиатов, не подстригавших волосы более одного года, проведенном с применением световой и электронной сканирующей микроскопии, было обнаружено, что длина их волос значительно меньше, чем следовало бы ожидать при скорости роста 1 см в месяц. Возможно, помимо собственно меньшей скорости роста волос, к факторам, вносящим вклад в формирование различий по показателю длины волос относится значительно меньшая продолжительность фазы анагена в цикле развития волоса или многократное отламывание стержней волос у африканцев.

В аналогичном сравнительном исследовании волос африканцев, европеоидов и азиатов африканский волос оказался плотно скрученной структурой, напоминающей пружину. По сравнению со стержнями волос индивидумов других этнических групп, во многих стержнях волос выявлялся трихонодоз или узелки (10-16% против 0.15%) а другие стержни волос имели вид поломанных. В исследовании обнаружена более низкая частота встречаемости (< 40%) волос с волосяными луковицами в образцах африканских волос по сравнению с более 75% и примерно 90%, соответственно, в образцах волос европеоидов и азиатов; кроме того, чаще встречались волосы с расщепленными или секущимися кончиками по сравнению с азиатами и европеоидами, у которых кончики волос были срезаны.

Эти данные указывают на то, что большинство волос африканцев, собранных с расчески в этом исследовании, были отломанными, а не выпавшими. Это поднимает вопрос о том, отламываются ли волосы у африканцев во время ухода за волосами по причине их повышенной хрупкости.

г) Предел прочности волос при растяжении. Хрупкость волос измеряется с применением теста на предел прочности при растяжении, и было выдвинуто предположение, что сила, необходимая для разрыва стержня волоса африканца меньше, чем для других популяционных групп. В обзоре результатов тестов на предел прочности при растяжении, полученных из четырех частных лабораторий, в двух из них не было обнаружено различий между волосами африканцев, европеоидов и азиатов, а в других двух были получены данные о том, что африканские волосы слабее. Другие авторы обнаруживали более низкие показатели теста на предел прочности при растяжении влажных и сухих кудрявых африканских волос по сравнению с влажными и сухими волосами европеоидов.

Было показано, что прочность волоса зависит от целостности его протеинов, богатых серой и дисульфидными связями. В исследовании трихотиодистрофии (ТТД), заболевания, характеризующегося снижением содержания богатых серой протеинов и увеличением хрупкости волоса, в контрольных образцах волос от испытуемых, представляющих африканскую, азиатскую и европеоидную группы, отмечалось статистически сравнимое окрашивание серы, определяемое с использованием трансмиссионной электронной микроскопии и специфических красителей для выявления серы, тогда как волосы больных ТТД отличались.

При изучении кудрявых волос, выращенных в культуре in vitro, выявлена вариабельная толщина наружного слоя эпителиального влагалища корня волоса, которая была толще на вогнутой стороне волосяного фолликула, что указывает на некоторое отклонение в процессе дифференциации компартментов волоса. Неясно, увеличивает ли отсутствие симметрии волосяной луковицы у африканцев склонность к механическому повреждению, но, похоже, что форма их волоса способствует его физическому повреждению в результате определенных традиций ухода за волосами. Кроме того, внутрирасовая вариация по степени завивания волос может влиять на механические свойства.

В сравнительном исследовании волос афроамериканцев с различной степенью завивания волос, от редких до плотных завитков, механическая хрупкость волос увеличивалась при блее плотных завитках. Определенные этнические практики ухода за волосами, такие как многократная обработка волос очень высокими температурами, или использование химических выпрямителей могут дополнительно повреждать волосы африканцев.

д) Свойства волос при расечсывании. В исследовании, проведенном для оценки количества работы (измеренной в джоулях), необходимой для проведения расчески через пучок волос, было обнаружено, что для расчесывания влажных волос африканцев требуется в пять раз больше работы, чем для расчесывания влажных прямых волос. При расчесывании сухих волос требуется в 50 раз больше работы. Зубцы расчески и метод расчесывания могут влиять на степень повреждения волос в результате расчесывания. У кудрявых африканских волос меньше длина и больше число обломанных кончиков в результате расчесывания по сравнению с прямыми волосами европеоидов и азиатов. Наиболее подвержены повреждению зубчиками расчески узелки или участки трихонодоза, которые часто встречаются на очень кудрявых волосах.

е) Содержание воды и статическое электричество волос. В волосах афроамериканцев обнаружено несколько меньшее содержание воды по сравнению с волосами европеоидов. Спиральное скручивание стержня волоса может быть еще одной причиной усиления сухости волос у афроамериканцев, поскольку кожное сало из сальных желез не может эффективно следовать за всеми изгибами формирующегося стержня волоса, что приводит к формированию более сухого и ломкого волоса. Относительная «сухость» волос афроамериканцев усугубляется кумулятивным воздействием факторов окружающей среды. Такие воздействия атмосферных условий характеризуются повреждением кутикулы, образованием продольных трещин, известных под названием «расщепленные кончики волос» и поперечные трещины, напоминающие узелки при узловатом трихорексисе (trichorrhexis nodosa).

При расчесывании необработанных кудрявых волос возникает сильный отрицательный электростатический заряд, в отличие от слабого положительного электростатического заряда, возникающего при расчесывании необработанных прямых волос. Сильный отрицательный заряд, возникающий на поверхности афроамериканского волоса, может быть результатом снижения содержания воды и воздействия большей тянущей силы при расчесывании. Также высокий электростатический заряд на поверхности афроамериканского волоса может быть причиной «непослушных, разлетающихся» волос и создавать трудности при укладке.

- Вернуться в оглавление раздела "дерматология."

Оглавление темы "Генетика болезней кожи.":
  1. Эпигенетика заболеваний кожи
  2. Связь антигенов гистосовместимости MHC с кожными болезнями
  3. Генетическое консультирование при кожных болезнях
  4. Пренатальная диагностика кожных болезней
  5. Генная терапия кожных болезней
  6. Расовые и этнические особенности кожи
  7. Критерии и определение цветной кожи
  8. Особенности строения цветной кожи и ее функции
  9. Гены отвечающие за пигментацию кожи
  10. Различия волос у людей и их физические характеристики

Ваши замечания и вопросы: