2.2 Co je to vlas?
Složení vlasu z chemického hlediska
Co je to vlas a z čeho se skládá?
Lidský vlas/chlup se skládá ze dvou základních částí:
- vlasový stvol (scapus pili), jenž vyčnívá nad pokožku,
- kořen vlasu (radix pili), který se nachází pod její úrovní.
Nejhlubší částí kořene je tzv. vlasová cibulka (bulbus), nad ní následuje zbytek kořene. Cibulka je obalena vlasovými pochvami (dvěma epitely a jednou vazivovou); dohromady se kořenu a kolem obalené pochvě říká vlasový folikul. Jeho součástí jsou i mazové a potní žlázy a cévní zásobení.
Vlasový stvol se skládá ze tří vrstev: kutikuly, kortexu a meduly.
- Kutikula (šupinatá vrstva) tvoří přirozenou vrstvu, která má za úkol chránit celý vlas před vnějším prostředím. Při správné funkci mazové žlázy je tato vrstva konzervována vlasovým mazem (tukem) a vlas méně propouští škodliviny a vodné roztoky. Skládá se z 5–10 souběžně a stříškovitě uspořádaných odumřelých buněk (šupin), které k sobě přiléhají. Šupiny se překrývají asi do 1/7 délky a s osou vlasu tvoří úhel asi 18°. Jednotlivé vrstvy jsou pokryty jemnou membránou a vzájemně jsou spojeny proteinovým a lipidovým tmelem. To, v jakém stavu je kutikula vlasu, ovlivňuje vzhled a lesk vlasů.
- Kortex (kůra/vláknitá vrstva) zabírá 75–80 % vlastní vlasové hmoty. Skládá se z protáhlých neživých buněk (vláken keratinu). Jednotlivá vlákna tvoří nejnižší stavební jednotku mikrofibrilu – ty se kruhovitě seskupují, vytvářejí snopečky a tím tvoří další stavební jednotku makrofibrilu. Tato vybudovaná část se nazývá ortokortex, jde o pravidelné uspořádání vlasového kortexu. Při nepravidelném uspořádání kortexu (především vlasy upravované preparací, barvením a odbarvováním) vzniká parakortex. Tyto obě části se od sebe liší nejen fyzikálním a chemicky rozdílným složením aminokyselin, ale také různou chemickou reaktivitou. Jednotlivé vláknité makrofibrily jsou mezi sebou spojeny buněčnými membránami a proteinovým tmelem. V kortexu se nacházejí shluky pigmentových zrn, které se jeví jako tmavé skvrny (ostrůvky) mezi fibrilami. Ty dávají vlasu barvu.
- Medula (dřeň) je centrální část vlasu. Ne u všech vlasů je uprostřed, u dlouhých se nachází zpravidla jen u kořínků. Je velmi dobře vyvinuta u vousů – má nepravidelný hvězdicovitý tvar. Keratin meduly má houbovitou strukturu s mnoha dutinkami. Obsahuje asi 3,5 % lipidů. Keratin meduly má jiné chemické složení než kortex.
Kortex
Proces vzniku kortexových vláken: vlasová cibulka produkuje kulaté buňky, které rohovatí do úzkých dlouhých jednotek. Tyto jednotky potom produkují peptidové řetězce tvořené z aminokyselin. Z peptidových řetězců vznikají protofibrily, které tvoří mikrofibrily a ty pak makrofibrily. V kortexu probíhají veškeré chemické procesy přeměny barvy a tvaru vlasu.
Vlastní vlasová hmota, která dodává pevnost, je tvořena z protáhlých buňek - mikrofibrily a važí se společně na makrofibrily. Spirály jsou spojeny vodíkovými, iontovými, peptidovými a disulfidickými můstky. Dále zde najdeme vlasové barvivo a tmely. Zdravý vlas má pravidelné uspořádání - ortokortex, chemicky narušený vlas pak - parakortex.
Polypeptidové řetězce ve vlasu jsou příčně spojeny čtyřmi typy vazeb:
1. Vodíkové vazby (můstky) - nejméně pevné, rozpojíme je vodou, ale také mechanickým působením a teplem. Sem patří mytí vlasů, následné sušení a fénování, ale také natočení či vyžehlení vlasů.
2. Iontové vazby (můstky) + peptidové vazby - působí na ně alkalické (zásadité) látky a amoniak, který je obsažen v barvách, melírovacím prášku a v některém druhu trvalé - vlas po jejich použití více nabobtná. Abychom vlas ošetřili, musíme po působení zásadou vyrovnat PH vlasu s pomocí kyselého přípravku.
3. Disulfidické vazby (můstky) - nejpevnější vazba, naruší se kyselinou tiomléčnou, kyselinou tioglikolovou - to jsou silné zásady. Rozpojíme je redukční a alkalickou látkou, amoniakem a jedná se o nejhlubší zásah do vlasu, a při nešetrném zacházení díky rozpojení těchto vazeb můžeme vlas nenávratně poškodit. Před poškozením této vrsty pomáhá kůra OLAPLEX, která disulfidové vazby znovu vystavuje a obnovuje, nicméně jen do určité míry, pokud je vlas narušený příliš, nepomůže nic.
Pokud tedy rozpojíme všechny vazby, včetně té poslední (na jednotlivé buňky), poškození je nevratné a vlas se v podstatě rozloží.
Z tohoto faktu vyplývá, že vlas, na který byť jednou použijeme chemii, mění svoje chemické složení a tím i kvalitu. Čím více je vlas chemicky narušován, tím méně je zdravý a schopný obnovy. K vlasům bychom se měli vždy chovat tak, abychom je nezničili.
Proto potřebujeme znát chemické složení kosmetiky, kterou používáme a vybírat si takovou, která je šetrná jak k vlasům, pokožce, a tím pádem i k nám a k naší planetě.
Z chemického hlediska obsahují vlasy tyto látky:
- Uhlík, vodík, kyslík a dusík
- Železo, měď, zinek a jód
- 20 různých druhů aminokyselin
- Cca 50% amorfních (neuspořádaných) proteinů
- Amorfní látky jsou látky v pevném skupenství, které nemají pravidelnou (krystalickou) strukturu. Uspořádání částic je v těchto látkách náhodné, určité zákonitosti existují pouze v polohách navzájem sousedících atomů. Pojmenování amorfní znamená v řečtině beztvarý, proto bývají někdy označovány jako beztvaré látky.
- A cca 50% helikálních (Alfa helix) - (uspořádaných) proteinů
- Většina DNA v buňkách se nachází ve formě tzv. B-DNA, kterou prakticky již v roce 1953 popsali Crick a Watson. Mimo to však byla popsána celá řada jiných (méně či více významných) modelů dvoušroubovice, z nichž některé se zřejmě vyskytují i in vivo, v buňkách živých organismů. Ke známým modelům patří zejména Z-DNA a dále také A-DNA. Ukazuje se, že minimálně Z-DNA a H-DNA se mohou v krátkých úsecích polynukleotidových řetězců v genomu živých organismů reálně vyskytovat a zřejmě plní i důležité funkční role. Z-DNA je energeticky velice bohatá a zřejmě se může vyskytovat v místech, kde došlo k silnému negativními nadšroubovicovému vinutí.
- Lipidy např. cholesterin
- Vodu (cca 13% hmotnosti vlasu)
Co je keratin a k čemu ho ve vlasu máme?
Keratin je základní složkou vlasů, chlupů a vytváří se z něj také nehty.
Vlas je po chemické stránce původně měkká buničitá bílkovinná hmota (prekeratin), který se keratinizací neboli rohovatěním mění v pevnou hmotu - keratin. Což je stavební bílkovina řazená mezi skleroproteiny.
Keratin je nerozpustný ve vodě a má vláknitou strukturu. Jednotlivé monomery mají délku 400 - 644 aminokyselin, ale větví se do polymerů o velkých rozměrech. Konečný tvar molekuly, terciární strukturu, zajišťují disulfidické můstky. Při nešetrném rovnání vlasů teplem se právě tato přirozená struktura ztrácí a mohou se zničit i disulfidické můstky.
Existují dva typy keratinů:
- keratiny prvního typu - menší, kyselé
- keratiny druhého typu - větší, neutrální nebo zásadité
V kosmetickém průmyslu se využívá tzv. hydrolyzovaný keratin a ten se získává hydrolýzou vlny z ovcí. Jemně žlutá tekutina se potom přidává do šampónů, kondicionérů a masek, ale také do přípravků určených na konečnou úpravu vlasů. Má hydratační, zjemňující a vyhlazující účinky. Také se přidává do vlasové kosmetiky, aby snížil statickou elektřinu ve vlasech, odstraněním povrchového elektrického náboje z vlasů.
Zajímavosti:
- Pevnost, pružnost a tažnost vlasu - ta se dá jednoduše zjistit tahem mezi prsty nebo pomocí speciální přístrojů. Zdravý vlas, než se přetrhne, se dá zatížit asi 100g.
- Nasákavost vlasu - je závislá na stupni jeho poškození. Keratin účinkem vody bobtná, jeho průměr se může zvětšit až o 10 – 15%. Nasákavost je vlastnost důležitá pro výběr péče. Čím je vlas poškozenější, tím větší množství vody přijme a tím delší dobu potřebuje k usušení.
- Kapilární schopnost vlasu - je využívána zejména při barvení, odbarvování a preparaci. Jde o schopnost vlasu, kdy vlas přijme jen potřebné množství používaného roztoku a jeho zbytek pak prosakuje k dalším vlasům.
- Vlas má na povrchu záporný elektrický náboj. Čím je vlas poškozenější, tím je záporný náboj větší. Při česání a kartáčování se mohou silně záporně nabít všechny vlasy, které se pak vzájemně odpuzují – elektrizují.
Detail poškozeného vlasu pod mikroskopem
V souborech ke stažení najdete dokument, ve kterém jsou fotky různých vlasů.
- Můžete porovnat vlasy barvené hennou, jedny ošetřované profi kosmetikou a druhé kosmetikou z drogerie. Tyto vlasy pocházejí od dvou různých žen.
- Také můžete porovnat vlasy stříhané dvěma různými typy nůžek. Tyto vlasy pocházejí od jedné ženy, kdy půlka hlavy byla stříhaná profi nůžkami a druhá půlka novými nůžkami na papír.