дермальный сосочек что это
Строение волоса
Волосы — это просто или сложно? Просто только на первый взгляд. Строение волоса, его состав и фазы роста — это сложные, не до конца исследованные процессы.
Сегодня научные исследования достигли такой высоты, что стала возможной расшифровка генов, «ответственных» за облысение; есть разработки, касающиеся «перепрограммирования» генетической информации, ответственной за количество волос на голове, и так далее. Но для того, чтобы разобраться во всем этом, начать необходимо с минимальных знаний.
Как устроены наши волосы?
Волосяной фолликул — это корень волоса с окружающими его тканями, которые формируют наружное и внутреннее корневые влагалища и волосяно-железистый комплекс (сальная и потовая железы; мышца, поднимающая волос; кровеносные сосуды и нервные окончания).
Мы рождаемся на свет с определенным количеством таких фолликулов, величина эта генетически запрограммирована, и тут уже ничего изменить нельзя. Хотя, быть может, в недалеком будущем ученые смогут перепрограммировать эту наследственную информацию/ Cейчас для этого созданы все предпосылки.
В основании фолликула и дерме находится волосяной сосочек — соединительно-тканное образование, содержащее сосуды. Он обеспечивает питание и ростовую активность волосяного фолликула.
Каждый волосяной фолликул имеет собственную иннервацию и мускулатуру. Благодаря мышцам и нервным окончаниям волосяной фолликул обладает тактильной чувствительностью, позволяющей ему совершать едва заметные движения.
Каждый волос состоит из корня (это часть волоса, которая находится глубоко в коже) и стержня (его мы видим на поверхности и это именно то, что мы привыкли называть собственно волосами).
Строение волоса: корень
Каждый волосяной фолликул является независимым образованием со своим собственным ростовым циклом. В разных фолликулах циклы эти не синхронны, иначе у нас выпадали бы все волосы одновременно, тогда как этот процесс протекает постепенно и незаметно.
Волосы состоят в основном из кератина — белка, построенного из аминокислот. Некоторые из этих аминокислот (цистин, метионин) содержат атомы серы.
Примерный химический состав здорового волоса таков:
Если волосы подвергались химическим или физическим воздействиям или обнаруживаются те или иные заболевания, состав волос может изменяться. Например, при частом окрашивании и химической завивке, неграмотном подборе средств для ухода за волосами, злоупотреблении термическими методами укладки, волосы могут терять большой процент влаги. В этом случае необходимо подбирать качественные средства для ухода за волосами, которые восстанавливают нормальный уровень влажности.
Строение волоса: стержень
В стержне волоса различаются три концентрических слоя.
Структура и рост волос
Волосы вырастают примерно на 1-2 сантиметра за месяц. Рост нового волоса начинается от волосяного сосочка, который находится в основании волосяной луковицы.
Кожное сало, наряду с отшелушенными корнеоцитами эпидермиса и нормофлорой, является основной защитной мантией кожи. Кроме того, оно смазывает волосы, придавая им эластичность, гладкость и, в определенной степени, водоотталкивающую способность.
Жизненный цикл волоса
Срок жизни волоса колеблется от 2 до 5 лет, и этот жизненный цикл состоит из трех стадий. Каждый волосяной фолликул генетически запрограммирован на производство примерно 25-27 волос.
Каждый волос живет по своему «индивидуальному графику», а потому разные волосы в одно и то же время находятся на разных стадиях своего жизненного цикла:
Анаген — непрерывное деление клеток в матриксе волосяного фолликула, в результате которого новые клетки продвигаются к поверхности кожного покрова волосистой части головы. Это период активного роста продолжается в течение 2-5 лет.
Катаген — деление клеток матрицы замедляется и прекращается, волосяной фолликул «впадает в спячку». Волосяная луковица постепенно отсоединяется от волосяного сосочка. Эта фаза длится очень недолго — примерно 1-3 недели.
Телоген — обновление клеток прекращается приблизительно на 3 месяца (время, за которое восстанавливается связь между вновь синтезированной волосяной луковицей и волосяным сосочком, и новый волос входит в фазу анагена). Полностью отделившаяся от дермального сосочка телогеновая луковица приобретает вытянутую форму и начинает двигаться к поверхности кожного покрова волосистой части головы. В период телогена новый волос начинает расти, а старый выпадает.
Аминокислоты
Незаменимые аминокислоты и другие питательные вещества, необходимые для роста волос, поступают в наш организм с пищей. Они разносятся по всему телу кровотоком и по капиллярам достигают волосяного сосочка. Вот почему долгий путь к здоровым волосам и здоровой коже лежит через соблюдение правильного сбалансированного режима питания.
Поперечные связи между волокнами волоса
Дисульфидные связи (связи между двумя атомати серы) являются наиболее прочными, в основном и обуславливая природную прочность волос. На разрыве и последующем восстановлении определенного процента этих связей основан принцип химической завивки волос.
Водородные связи намного слабее дисульфидных, зато их гораздо больше по количеству. Они образуются благодаря взаимному притяжению атомов водорода, расположенных на соседних полипептидных цепях. Эти связи играют важную роль в обеспечении эластичности волос.
Мы рассмотрели только основную информацию о структуре, составе и фазах жизни волоса. Как видите, простым строение волоса не назовёшь.
Медицинская косметология / Трихология (Лечение волос)
Строение и функции волос
Волосяной фолликул является уникальной структурой, производящей волосы. В отличие от эпидермиса и других придатков кожи он подвергается повторным циклам роста и регресса. Имеются различные типы волос, каждый из которых имеет свой цикл и свойства (например, волосы на коже волосистой части головы, в подмышечной области, волосы бороды и тела и др.). Факторы, управляющие началом, продолжительностью и концом роста волос, являются важными для биологии клетки волосяного фолликула.
Большинство млекопитающих, за исключением некоторых водных видов, имеют волосы, которые служат для:
• защиты кожи;
• обеспечения теплоизоляции;
• окраски, обеспечивающей сексуальную привлекательность или камуфляж;
• принимая вертикальное положение, передают угрожающее поведение или испуг;
обеспечивают специализированную чувствительность, например, вибриссы («усы») у кота.
У людей большая часть этих функций утрачена. Защитные функции остались у волос бровей, ресниц, носа и уха. Большинство волос на теле стало крошечными и явно не способны служить теплоизоляцией. Однако определенные пушковые волосы, при стимуляции гормонами в период полового созревания, становятся длинными волосами, как волосы кожи головы. Тем не менее, волосы покрывают все тело, исключая веки, ладони, подошвы, губы, соски и гениталии.
Эмбриология волос
Развитие волосяных фолликулов начинается к концу первого триместра беременности. Группы ничем не отличающихся от остальных базальных клеток начинают формировать очаговые скопления и, образуя вырост, продвигаются к лежащим в дерме фибробластам, которые позже станут сосочком фолликула. Как и у более низких млекопитающих, развитие волос у людей начинается на голове (в области бровей, верхней губы и подбородка) и перемещается вниз. По мере роста плода возникают новые первичные зачатки между уже существующими. Чем больше развивается волосяных фолликулов, тем их распределение становится более случайным.
Фолликул постепенно удлиняется, на нем появляется вздутие, на уровне которого позже будет развиваться сальная железа и мышца, поднимающая волос. Указанное вздутие или выпуклось (bulge), выдается больше, чем во взрослом фолликуле и содержит пул недифференцированных кератиноцитов. Более низкий конец фолликула приобретает форму луковицы и в виде конуса частично прикрывает дермальный сосочек. Эпителиальные клетки луковицы начинают дифференцироваться и формируют слои внутреннего корневого влагалища и появляющегося стержня волоса.
Каждый фолликул в период эмбрионального развития производит два волоса. Первые тонкие волосы (lanugo – зародышевые волосы) развиваются в течение третьего триместра и выпадают приблизительно на 8 месяце беременности. Вторые выпадают приблизительно на 3-4 месяце после родов. Рост этих первых двух волос происходит синхронно, в противоположность волосам, развивающихся позднее, когда они начинают расти асинхронно. Lanugo волосы более длинные и более темные, чем волосы тела, сформированные после родов. Считается, что новые волосяные фолликулы после рождения больше не развиваются.
Анатомия волосяного фолликула
Волосы растут внутри эпителиального канала в волосяном фолликуле, расположенном в дерме, к которому прилежат сальные железы. Длина фолликула изменяется в зависимости от типа волос. Самые длинные фолликулы у волос на коже головы, они могут простираться в подкожный жир.
Волосяные фолликулы лежат под углом к поверхности. Утолщенная часть фолликула расположена со стороны, которая формирует наклонный угол к эпидермису; пучок гладких мышц, поднимающих волос, также прилежит к этой области. Таким образом, волосы имеют тенденцию лежать горизонтально поверхности, за исключением тех случаев, когда они принимают вертикальное положение вследствие сокращения мышцы поднимающей волос в результате адренэргического возбуждения.
Фолликул обеспечен богатым сплетением артерий, капилляров и вен, которые происходят из дермального сосудистого сплетения. Многочисленные взаимосвязи и шунты формируют корзиноподобную сеть вокруг нижней части фолликула и внутри дермального сосочка, ориентированные по длинной оси фолликула.
Когда стадия роста (анаген) заканчивается большая часть кровеносных сосудов спадается, но часть из них остается, пока не начнут развиваться новые волосы и не восстановится вся сосудистая сеть.
Волосяные фолликулы также обеспечены нервной сетью, происходящей из дермальной нервной сети. Она представлена чувствительными нервами, которые могут простираться до базальной мембраны эпидермиса. Возможно, что нервы влияют на регуляцию цикла волос, не это точно не известно.
Структура волосяного фолликула. Функционально, волосяной фолликул состоит из двух частей: постоянной части, которая остается по окончании периода роста, и нижней трети фолликула, которая разрушается после прекращения роста волос. Нижняя треть волосяного фолликула начинается от луковицы, которая имеет форму перевернутого кубка, состоящего из скопления эпителиальных клеток. Фолликулярная стенка простирается вверх от луковицы и присоединяется к постоянной части волосяного фолликула.
В верхней части, соответствующей эпидермису, фолликул формирует воронку с отшелушивающимся роговым слоем, в основании постоянной части фолликула находится выпуклость с прилежащей к ней гладкой мышцей. Анатомически, выпуклость является утолщенной частью стенки фолликула, которая, как полагают, является местом хранения стволовых клеток, от которых зависит регенерация волосяного фолликула.
Далее, около основания эпидермиса, располагается канал, который открывается в сальную железу, прилежащую к каждому фолликулу. Размер и деятельность сальной железы зависят от местоположения, типа фолликула и его чувствительности к гормональной стимуляции.
Фолликулярная стенка состоит из двух различных слоев: внешнего корневого влагалища, которое простирается на всю длину фолликула, и внутреннего корневого влагалища, в которое вкладывается стержень волоса до момента его появления на поверхности.
Корневое влагалище формируется из клеток волосяной луковицы, которая также дает начало стержню волоса.
Луковица, как и внешнее корневое влагалище, окружена базальной мембраной, на которой лежат базальные клетки. Большинство клеток луковицы занято формированием волосяного влагалища. В течение анагена (стадии роста) базальные клетки быстро делятся и дифференцируются; деление клетки происходит каждые 2-3 дня без дневных колебаний. Клетки пространственно ориентированы для воспроизведения концентрических слоев влагалища. Поскольку они двигаются вверх, они начинают кератинизироваться в так называемой кератогенной зоне, расположенной в нижней части фолликула.
Наружные клетки стержня волоса формируют кутикулу. Кутикула состоит из пяти-десяти накладывающихся клеточных слоев, каждый толщиной 350-450 нм. Зрелые клетки имеют тонкие чешуйки, состоящие из плотного кератина, в которых обнаружены внешняя и внутренняя зоны с различной плотностью. Между клеточными границами имеется узкий промежуток (30 нм), содержащий плотную центральную межклеточную пластинку. С внешней стороны чешуйки могут располагаться черепицеобразно, подобно плиткам на крыше. В недавно сформированной части волос, края чешуек не повреждены, но когда волос появляется из кожи, они становятся зубчатыми, прогрессивно ломаются кнаружи «наслаиваясь» и лежат противоположно кутикуле внутреннего волосяного влагалища. Кнутри от кутикулы находятся клетки коры. Считается, что она имеет белковую природу и цементирует клетки вместе.
Самый внутренний слой представляет собой пространство, называемое мозговым веществом (medulla), которое представлено прерывисто или вообще отсутствует в некоторых волосах. Мозговое вещество обычно обнаруживается в более толстых волосах. Роль мозгового вещества остается неизвестной.
Характеристики человеческих волос существенно варьируют. Имеются отличия по форме, цвету, длине, плотности и длительности цикла роста. Некоторые из этих параметров связаны с расой, локализацией, возрастом и гормональными эффектами. Генетические детерминанты имеют глубокое влияние на характеристики волос. Однако, несмотря на имеющееся сходство или различие перечисленных характеристик, каждый волосяной фолликул после эмбриональной жизни функционирует как независимая единица.
Типы волос
Vellus волосы – тип волос, присутствующих на большей части поверхности тела: они короткие (менее 1 см), тонкие и слегка окрашены. После периода полового созревания, вторичные сексуальные «терминальные» волосы развиваются из vellus волос в ответ на андрогены. Человеческие vellus волосы действуют как очень чувствительные и тонкие осязательные окончания нерва.
Цикл жизни волос
Волосы являются продуктом уникального процесса, при котором орган производит свой рост, дифференцировку, формирует стержень из ороговевающих клеток (волос) и, через некоторое время, умирает. Сформированные волосы теряются только для того, чтобы быть замененными новыми волосами, поскольку орган, производящий волосы, восстанавливается. В этом, волосяной фолликул отличается от эпидермиса, который только теряет свои мертвые и ороговевшие клетки, в то время как базальные клетки размножаются и дифференцируются.
У этого циклического поведения есть преимущества, которыми не наделены другие придатки кожи, типа потовых и сальных желез. Если бы волосы росли, непрерывно, то они, в конечном счете, вредили бы функциональным способностям своего хозяина. Напротив, ногти (близкие родственники волос) цикла не имеют.
Стадии цикла волос
Анаген является стадией роста. Он инициируется сигналами, которые стимулируют образование нового волосяного фолликула, поддерживают его нисходящий рост на определенную глубину, формируют новую волосяную луковицу и рост новых волос. Длина волос зависит от длительности периода роста, в то время как окружность зависит от размера луковицы.
Катаген представляет собой короткий период в несколько дней, в течение которого происходит инволюция луковицы и переменной части фолликула. Переменная часть фолликула сокращается, поскольку ее клетки умирают.
Телоген является стадией, в течение которой волосы не производятся. Переменная часть фолликула (транзитный фолликул) отсутствует и волосы, которые были предварительно произведены, или все еще присутствуют со своей атрофированной луковицей в пределах фолликула или выпадают. Фолликулы короткое время остаются бездействующими, что документально подтверждено только для волос скальпа. В этом периоде около 3-х месяцев может большая часть волос, например, после родов, высокой лихорадки, сильного стресса и после приема лекарств.
Длина, до которой волосы могут расти, зависит от продолжительности анагена (стадии роста) этих волос. Волосы скальпа растут со скоростью примерно 0,35 мм в день, продолжительность их анагена 2-5 лет. Волосы скальпа самые толстые, со средним диаметром 70 мкм (в диапазоне 40-120 мкм). Самый большой диаметр волос скальпа у азиатов и самый маленький у европейцев. Длинные волосы бороды, подмышечных областей и лобка имеют более короткий анаген (стадию роста) и меньшую скорость роста, поэтому короче волос скальпа.
На скальпе у взрослых приблизительно 85% волос находится в анагене (стадии роста) и 15% в телогене (стадии замирания). Число волос в анагене увеличивается во время беременности и снижается в пожилом возрасте. Брови и ресницы имеют намного более короткий период роста, чем волосы скальпа, и проводят большую часть своего времени в телогене.
В исследованиях роста волос на конечностях обнаружена продолжительность анагена в течение 28 дней и телогена в течение 80 дней на руках у мужчин, 54 и 100 дней соответственно – на бедре. У женщин обнаружен более короткий анаген (22 дня). Это совпадает с другим сообщением, что 50% волос на конечностях находится в телогене. В своем исследовании Pinkus 6 лет наблюдал отдельный волосяной фолликул в невусе на тыльной поверхности своей руки, в течение этого времени фолликул сформировал 12 волос. Средняя продолжительность жизни каждого волоса была 180 дней, тогда как телоген был более вариабельным: 25-92 дня. Отмечается сезонная периодичность циклов роста волос. Обнаружено увеличение числа телогеновых волос на скальпе в конце лета. Такая сезонная периодичность регулярно отмечается у животных, которые отращивают более густую шерсть в ожидании зимнего холода.
Плотность волос
Факторы, контролирующие цикл роста волос
За исключением первых нескольких циклов роста волос, у человека каждый волосяной фолликул следует своим собственным биологическим часам. Таким образом, хотя они все вместе начинают расти одновременно, синхрония утрачивается через какое-то время. Таким образом, в любой данной области, волосяные фолликулы формируют мозаичный образец относительно стадии цикла волос. То, что каждый фолликул имеет свою собственную программу, может быть доказано тем, что: волосы могут быть пересажены на лысеющие области скальпа и продолжать расти; кожа, пересаженная из одной области тела на другую будет поддерживать характеристики пересаженных донорских волос. Их этого следует, что сигналы для индукции, обслуживания и завершения роста волос являются эндогенными для каждого фолликула. При этом не исключаются эффекты влияния экзогенных факторов (гормонов, продуктов метаболизма, витаминов и макро- и микроэлементов и т.д.) на рост волос.
Воздействие различных гормонов на волосяные фолликулы
Наука доказала, что на цикл роста и структуру волосяных фолликулов сильно влияют различные гормоны.
Они воздействуют на специфические (гормонозависимые) участки тела, превращая светлые пушковые волоски в толстые и темные терминальные волосы.
Для этого андрогены связываются с внутриклеточными рецепторами в клетках дермальных сосочков волосяного фолликула. Чтобы этот процесс был «успешным», большинству волосяных фолликулов требуется внутриклеточный фермент 5-альфа-редуктаза для преобразования тестостерона в дигидротестостерон.
Помимо андрогенов, в настоящее время изучается роль и других гормонов. Например, эстрадиол может значительно изменить рост и цикл волосяного фолликула, связываясь с рецепторами эстрогена и влияя на активность фермента ароматазы, который отвечает за преобразование андрогена в эстроген.
Обзор включает в себя обобщенные результаты многих анализов и дает современное понимание влияния гормональных изменений на волосяной фолликул.
Фото с сайта www.shutterstock.com
Как гормоны влияют на рост волос
Волосяной фолликул можно разделить на верхнюю и нижнюю части. Верхняя часть включает в себя воронку и перешеек, а нижняя часть называется луковицей и супрабульбарной областью.
Волосяная луковица состоит из дермального сосочка (который включает группу специализированных фибробластов, кровеносных капилляров и нервных окончаний) и волосяного матрикса (состоящего из быстро пролиферирующих кератиноцитов).
Фолликулы волос закреплены в подкожной клетчатке и имеют повторяющиеся циклы роста.
Цикл волосяного фолликула делится на три основные фазы: анаген, катаген и телоген. Иногда выделяют дополнительную фазу: экзоген (или выпадение).
Фазу телогена можно назвать стадией покоя. На голове она может длиться около 3-4 месяцев и характеризуется регрессом матрикса и ретракцией сосочка в область рядом с выпуклостью.
В любой момент времени до 85–90% волос на коже головы остаются в фазе анагена, тогда как остальные фолликулы находятся либо в фазе катагена, либо в фазе телогена. Подробнее
Эндокринная регуляция волосяного фолликула
Андрогены
Андрогены осуществляют свое действие через внутриклеточные рецепторы в клетках сосочков дермы.
Выработка тестостерона ограничена семенниками (в период полового созревания) у мужчин и яичниками и корой надпочечников у женщин репродуктивного возраста. У женщин тестостерон в значительных количествах поступает из андростендиона.
Роль андрогенов на рост волос неоспорима, однако их влияние на волосяные фолликулы зависит от расположения волос на теле.
В период полового созревания значительное повышение уровня андрогенов заставляет пушковые волосы в лобковой и подмышечной областях трансформироваться в терминальные.
А на волосяные фолликулы в коже головы андрогены оказывают, напротив, угнетающее действие.
Половые гормоны
Эстрадиол может значительно изменить рост и цикл волосяного фолликула.
Прогестерон может влиять на рост волосяных фолликулов посредством центрального и местного действия.
На уровне волосяного фолликула прогестерон снижает превращение тестостерона в дигидротестостерон (за счет ингибирования активности 5-альфа-редуктазы).
Пролактин также известен как лютеотропин и представляет собой полипептидный гормон. Его роль в основном связана с ростом молочных желез во время беременности и выработкой грудного молока.
Однако в последнее время многие исследования были сосредоточены на изучении новых функций пролактина, и теперь признано, что он играет роль не только в лактации, но и в репродукции, ангиогенезе, осморегуляции и даже росте волос.
Пролактин признан модулятором метаболизма андрогенов и также, как и прогрестрон, ингибирует активность 5-альфа-редуктазы.
Гормоны щитовидной железы
Кожа человека, включая волосяные фолликулы, находится под сильным влиянием оси гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа (ось HPT), которая контролирует многие метаболические процессы.
Рецепторы гормонов щитовидной железы могут находиться в соске и во внешней оболочке корня волоса.
Т3 и Т4 могут напрямую влиять на важные функции волосяных фолликулов. Некоторые из этих эффектов включают, помимо прочего, продление фазы анагена.
В связи с тем, что процесс роста волос кажется очень энергоемким, наиболее вероятно, что гормоны оси HPT регулируют энергию метаболизма волосяных фолликулов и функции митохондрий.
Мелатонин синтезируется в основном шишковидной железой, а также в меньших количествах в коже, сетчатке, костном мозге, пищеварительном тракте, мозге, яичниках и яичках.
Независимо от своего источника, мелатонин выполняет антиоксидантную функцию, улавливая и инактивируя активные формы кислорода и азота, возникающие в результате окислительного стресса.
Рецепторы мелатонина находятся не только в клетках волосяных фолликулов, но и в эпидермальных кератиноцитах, дермальных фибробластах, потовых железах и эндотелии кровеносных сосудов.
Мелатонин в основном участвует в пигментации волос, увеличивая количество меланоцитов, а также влияет на их рост, вероятно, за счет стимуляции фазы анагена.
Считается, что мелатонин может прямо и косвенно регулировать рост волос. Однако понимание роли мелатонина в биологии волосяных фолликулов все еще очень ограничено.
Другие гормоны
Кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ) секретируется паравентрикулярным ядром гипоталамуса. Это центральная движущая сила гормональной системы стресса.
В коже человека рецепторы КРГ были впервые обнаружены почти четверть века назад.
КРГ признан ингибитором образования стержня волоса, а он также участвует в преждевременной стимуляции фазы катагена.
Гормон также влияет на уменьшение пролиферации кератиноцитов в матриксе волоса и индукцию их апоптоза (или клеточной гибели).
КРГ регулирует рост волос как прямо, так и косвенно, в основном за счет усиления экспрессии гена проопиомеланокортина и его процессинга в фолликулах.
Адренокортикотропный гормон (АКТГ) вырабатывается передней долей гипофиза, и его секреция регулируется КРГ.
Исследования, проведенные на волосяных фолликулах мышей и норок, предполагают, что АКТГ индуцирует фазу анагена, влияя на метаболизм стероидов в коже.
Роль АКТГ в росте волос человека до сих пор неясна и требует определения.
В последнее время особое внимание уделяется концентрации кортизола в волосах как многообещающему диагностическому инструменту в клинической практике.
Считается, что концентрация кортизола в волосах влияет на их правильный рост.
В то время как низкий уровень кортизола может положительно влиять на рост волос, замедляя разрушение этих двух компонентов кожи.
Тиротропин-рилизинг-гормон (ТРГ) вырабатывается в гипоталамусе. Ген ТРГ экспрессируется во многих органах человеческого тела, включая волосяной фолликул человека.
ТРГ не только способствует удлинению стержня волоса, но также продлевает фазу роста.
Этот нейромедиатор признан ингибитором роста волос человека: он уменьшает пролиферацию кератиноцитов матрикса, укорачивает фазу анагена и уменьшает удлинение стержня волоса.
Итак, мы кратко разобрали влияние различных гормонов на рост волос. Ну а в следующей статье разберём гормональное воздействие на волосы на разных этапах жизни женщин.
M. Grymowicz, E. Rudnicka, A. Podfigurna, P. Napierala, R. Smolarczyk, K. Smolarczyk, B. Meczekalsk Hormonal Effects on Hair Follicles. International Journal of Lasers in Molecular Sciences. 2020 Aug; 21(15): 5342.