Температура плавления волоса человека

Физические свойства волос

К физическим свойствам волос относятся: прочность, эластичность, способность впитывать воду и электропроводность.

Волосы очень прочны и обладают высокой устойчивостью против механических, биологических и химических воздействий.

Устойчивость к механическим воздействиям выражается в том, что нельзя, например, сплющить волос, ударяя по нему молотком, а для его разрыва требуется относительно большая сила. Волос разных людей может выдержать нагрузку от 50 до , 160 г. Эти качества значительно изменяются с возрастом, так как волосы новорожденного очень тонкие, а цепи кератина у пожилых людей имеют меньшую связность, что приводит к уменьшению сопротивления волоса нагрузке и растяжению.

При растяжении волос удлиняется, особенно если он насыщен водой, например, во влажной атмосфере. Под влиянием влаги форма волоса может измениться, однако это всегда обратимое явление. Накручивание сухих волос вокруг жесткой оси (например, на шпульки или бигуди) вызывает их неполную и непрочную завивку. Завивка получается более прочной, если накручивать мокрые волосы.

Устойчивость к химическим воздействиям: волосы полностью устойчивы к действию кислых веществ, которые могут даже увеличивать их стойкость по отношению к другим факторам, однако плохо реагируют на действие щелочей и окисляющих средств.

Основные средства (основания и щелочи) больше влияют на структуру, прочность волоса и могут в определенной степени изменять его форму. Снижение прочности волоса под действием щелочей зависит от их характера и концентрации. Например, 5-процентный раствор нашатырного спирта вызывает относительно малое повреждение, а 20-процентный – заметное повреждение корневого влагалища (зубчатый ущерб). Аналогичный эффект дает 2-процентный раствор углекислого натрия. 70-процентный раствор нашатырного спирта или 10-процентный раствор углекислого натрия вызывает уже более серьезные изменения, разрушая наружное корневое влагалище волоса и расщепляя волос продольно, что значительно увеличивает его ломкость. 20-процентный раствор углекислого аммония приводит к растворению волоса (наступают изменения в стержне).

Щелочи усиливают способность волос абсорбировать воду. При этом волосы могут в два-три раза увеличивать свой объем. При натягивании и закручивании волоса щелочи могут привести к необратимому изменению его формы. Из этого вытекает возможность перманентной завивки. Поэтому действие щелочей облегчается благодаря пористости волоса и его способности впитывать воду. Обесцвеченные волосы, следовательно, более пористые, требуют применения для перманентной завивки значительно более слабых составов с меньшей концентрацией щелочных средств.

Один из французских авторов указывает, что волос, который впитал 100% воды, требует при завивке только однопроцентного щелочного раствора, а волос, впитавший 10% воды, – 10-процентного раствора.

Прочность волоса почти не изменяется под действием холодной завивки, а при горячей перманентной завивке она может значительно уменьшиться. Например, критическая нагрузка при холодной перманентной завивке уменьшается на 15, при теплой – на 20 и при горячей – на 60%.

Окисляющие (обесцвечивающие) средства могут вызвать большие или меньшие изменения. Под действием перекиси водорода волос утончается, поэтому ее иногда применяют для удаления с кожи пушковых волос. Обесцвечивающие средства, применяемые слишком часто или во время болезни, приводят к тому, что волосы становятся менее эластичными, более пористыми и ломкими, а также трудными для сушки. Их критическая нагрузка может уменьшаться примерно до 35 г. Обесцвеченные волосы не следует также, подвергать продолжительной завивке или же применять ее с большой осторожностью. Теплая перманентная завивка может привести к обламыванию волос, поэтому ее можно проводить, применяя весьма слабые составы и значительно более низкую температуру, чем обычно. При холодной перманентной завивке завивочный состав тоже должен быть слабым и применяться в течение короткого времени.

Волосы обладают гибкостью и эластичностью – они удлиняются при растяжении и возвращаются в первоначальное состояние после снятия растягивающей силы. Особенно заметны эти свойства на мокром волосе. Сухой волос удлиняется при растяжении на 20-30, а смоченный холодной водой – до 100%.

Под действием высокой температуры (водяного пара или кипящей воды) волос претерпевает существенные изменения: кроме потери эластичности, его форма подвергается также устойчивому изменению. Волос, растягиваемый под действием водяного пара, после охлаждения не принимает первоначальной длины – его деформация становится необратимой. Если действию пара будут подвергаться завитые или накрученные на коклюшки волосы, то полученная форма завивки станет устойчивой даже после высушивания и охлаждения волос.

На этом свойстве волос основан принцип завивки. Слишком высокая температура или слишком продолжительное ее действие может привести к повреждению клеток коркового вещества волос, волосы станут обламываться даже при малейшем натяжении. В связи с этим иногда после горячей завивки или завивки щипцами наблюдается снижение прочности волос. Эти повреждения появляются потому, что обычно завивку производят на мокрых волосах. Во время повышения температуры вода, содержащаяся в волосах, превращается в пар, который вызывает их расщепление. Если же температура очень высока, то волосы могут обуглиться.

Человеческий волос обладает способностью впитывать воду и водяной пар, а также глицерин, животные и растительные жиры. Такие вещества, как минеральные масла, производные нефти (вазелиновое масло и вазелин) не проникают внутрь волоса, а остаются на его поверхности. Эти свойства волоса определяют род жира, который должен применяться для производства различных лечебных средств и средств для ухода за волосами, а также способ их употребления.

Способностью волоса поглощать воду объясняются его многие важные свойства. Например, известно, что волос удлиняется или сокращается в зависимости от степени влажности окружающей среды. Он может набухать, поглощая 10-25% воды. Уже сама степень влажности волоса может в значительной мере влиять на прическу.

Волосы обладают также абсорбционной способностью, то есть способностью задерживать на своей поверхности пыль, благодаря покрывающему их кожному жиру. При трении в сухом состоянии они легко наэлектризовываются. Потирая волосы пластичным предметом, можно даже получить их искрение. Электрические свойства волос в значительной мере зависят от их индивидуальных особенностей.

Сила прилегания волоса к голове зависит от жизнеспособности корня и его прочности. Она измеряется усилием, необходимым для выдергивания волоса.

Казалось бы, зачем нам знать все подробности о строении волоса? Ведь можно просто выбрать понравившийся натуральный шампунь и ждать волшебных чудес. А если чудеса не произойдут, то снова искать подходящие средства. Правда, у кого-то этот процесс доходит до бесконечности 🙂 А потом оказывается, что проблема совсем в другом…

Так вот, если немного погрузиться в то, как устроен каждый наш волосок изнутри, разглядеть его буквально под микроскопом и понять, как все наши воздействия влияют на его состояние, то все очень четко выстраивается в голове по полочкам. И про то, почему волосы бывают на корнях жирные, а на кончиках сухие, и про то, почему они выгорают на солнце и про то, как сильно они страдают от утюжков без термозащиты, и про многое другое.

Поэтому рекомендуем устроиться поудобнее и начать увлекательное знакомство с глубоким внутренним миром наших волос 🙂

За ликбез большое спасибо эксперту и главному консультанту косметики Sativa Юлии Нехайчик.

История получилась в двух частях! В первой – все подробности о строении волоса, а во второй – о том, как мы повреждаем наши локоны и как с этим бороться.

Часть 1. Как устроен волос

Волос – это шишка. Только очень длинная. И это не шутка. Он действительно по своему устройству очень напоминает еловые шишки.

Медула

У волоса есть внутренний стержень – медула. Очень загадочная часть. Единственное, что точно можно про нее сказать, это то, что она состоит из пористого вещества, которое очень сильно напоминает губку. Такой непрерывный центральный стержень точно есть в волосах всех животных. А вот у человека медула может быть непрерывной, а может быть прерывистой. А может ее вообще не быть. Есть предположение, что именно медула отвечает за функцию «шубы» на голове – защищает от перегрева и переохлаждения. Пузырьки воздуха внутри нее создают тепловую прослойку, которая позволяет поддерживать правильный температурный режим.

С косметикой медула не взаимодействует никак, потому что ее наличие/отсутствие и целостность/прерывистость абсолютно никаким образом не сказываются на внешнем виде и красоте волоса. Так что это скорее такая справочная информация, чтобы блеснуть знанием 😉

Кортекс

Второй слой волоса – это наше все – кортекс. Это основное внутреннее наполнение волоса и именно он отвечает за эластичность, прочность и цвет нашей гривы.

1) Эластичность и прочность. Кортекс по своему строению напоминает очень сложный канат – он состоит из большого количества кератиновых волокон, переплетенных между собой. Если мы разрежем такой канат, то увидим, что он состоит из более тонких канатов, а каждый тонкий канат состоит из веревочек, веревочки в свою очередь из ниточек, ниточки из волокон.

Самое тонкое волокно в волосе – это кератин – длинная белковая молекула, которая имеет форму спирали. Два кератиновых волокна свиваются друг с другом в одну суперспираль и дальше упаковываются в сложную матрешку из оболочек.

Чтобы кератиновые волокна как можно крепче держались друг за друга, они скреплены специальными мостиками, которые придают прочность волосу и… отвечают за то, будут ли виться наши волосы. Чем сильнее обвиты волокна кератина друг об друга, и чем больше этих перемычек, тем кудрявее волосы.

2) Цвет. Цвет волос определяется количеством в кортексе меланина и пузырьков воздуха.

Сам меланин бывает нескольких видов и цветов:

• Эумеланин. Это большие темные гранулы, которые цепляются за волокна кератина. Чем больше этого эумеланина, тем темнее волос. У блондинов и рыжих его нет. Внутри гранул эумеланина находится синий, красный и желтый пигмент. Синий меланин дает серые холодные оттенки и цвет воронового крыла. К сожалению, этот пигмент быстрее всего распадается на солнце, и волосы со временем выгорают и становятся каштановыми с рыжиной, т.к. в них остается меланин только красного и желтого цветов. Если мы уподобимся древним римлянкам или венецианкам средних веков и продолжим сидеть на солнце, раскинув волосы по специальной шляпе, то со временем они поменяют цвет еще сильнее и станут бледно-золотисто-рыжими. Это значит, что распался красный пигмент и остался только самый стойкий – желтый.

Золотисто-рыжий цвет волос называется «венецианским». В средние века тоже была мода на блондинок, но не было перекиси водорода. Поэтому, это был максимально светлый оттенок, до которого могли выгореть темные итальянские волосы. И если внимательно присмотреться к знаменитой Венере, выходящей из пены, то можно предположить, что Ботичелли не смог добыть для себя натурщицу скандинавских кровей, а рисовал итальянку.

• Феомеланин. Это маленькие молекулы меланина красновато-желтого цвета, которые хаотично рассыпаны по кортексу. У ярких рыжих волос этого меланина очень много, а у светло-рыжих и блондинистых – мало. И чем его меньше, тем более светло-золотой оттенок приобретает волос.

Пузырьки воздуха тоже есть внутри кортекса. Зачем? Вопрос еще открыт, но чем их больше, тем сильнее они разбавляют цвет, и он становится светлее по тону. В седых волосах вообще нет никакого меланина, но есть эти самые воздушные пузырьки. Именно они дают серебристый оттенок.

А еще пузырьки волоса отвечают за пористость волос, или за способность волос набирать в себя воду и прочие субстанции, которые попадают на волосы. Обладательницы такого типа волос обычно не пользуются маслами, т.к. эти волосы их слишком сильно впитывают и выглядят не аккуратно.

Кутикула

Ну и наконец, переходим к шишке. А точнее к верхнему слою волоса – кутикуле. Она состоит из 9-10 слоев кератиновых чешуек, которые укладываются одна на одну и составляют броню над хрупким кортексом. Чем плотнее подогнаны чешуйки кутикулы, тем сложнее сломать волос, тем он блестящее и эластичнее. Все потому, что плотный панцирь лучше отражает свет и жестче на излом.

Чем старше становится волос, тем меньше слоев чешуек на нем остается. С каждым прожитым годом их облетает все больше и больше, и как только облетают последние, то обнажается структура кортекса. Секущийся кончик волоса означает, что мы любуемся на наши кератиновые волокна, и что волос в этом месте может спокойно сломаться (вспоминаем про хрупкость кератина ).

Кератиновые чешуйки в кутикуле прозрачные и не дают цвета. Но их можно окрасить разными поверхностными оттеночными красителями. Почему оттеночными? Потому что прозрачная чешуйка приобретает цвет, но сохраняет полупрозрачность и через нее светится основной пигмент волоса.

Чем старше становится волос, тем меньше липидов остается под чешуйками кутикулы. Чем дальше, тем больше чешуек отваливаются под действием внешних факторов, тем тоньше защитный слой кутикулы, тем сильнее сохнут волосы.

Именно поэтому обладательницы длинных волос так озабочены состоянием их кончиков. Они действительно будут сухими, если не предпринимать решительных мер.

Если мы любим прогулки по солнцу с распущенными волосами, то к концу лета у нас не только выгорит синий и красный пигмент, но и под действием ультрафиолета окислятся и распадутся липиды в кутикуле, кортекс высохнет, поменяется структура кератина и волос станет сухим и ломким.

Во второй части поговорим о том, какие повреждения мы наносим волосу, и как с этим бороться.

Часть 2. Что мы делаем с волосом, и как дальше с этим жить

Самое главное, что надо понимать – волос это мертвая структура. Обмен веществ в нем остановлен. В каком виде он появился на свет, так он и существует годами. И если мы что-то сделали с волосом – повредили его, то «восстановить» его не получится.

Восстановить можно только ту ткань, которая живет, в которой что-то где-то синтезируется и переваривается. Тогда можно дать строительные материалы для каких-то процессов, простимулировать их и ткань сама восстановит нужную структуру. Вот это называется восстановлением/заживлением ткани.

Когда мы говорим о «восстановлении» волос, то мы занимаемся реставрацией и имитацией. И относиться к волосам надо как к очень ценной фарфоровой вазе эпохи Мин – если мы ее разобьем, то после реставрации это не будет целая ваза, это будет кучка склеенных черепков.

Как мы повреждаем волос

А теперь давайте посмотрим, какие повреждения наносят волосам самые распространенные манипуляции.

Стойкая химическая завивка / выпрямление волос

Все препараты, которые пытаются изменить волнистость волоса, заняты тем, что разрушают или меняют молекулярную форму у мостиков, связывающих волокна кератина. Поэтому такие процедуры всегда сопровождаются сильным повреждением волоса.

При такой процедуре страдает липидный слой кутикулы и защитные упаковочные оболочки кортекса. Первое – вымывается, чтобы приподнять и встопорщить чешуйки. Вторые разрушаются, чтобы добраться до кератиновых волокон. В результате волос теряет слой, удерживающий влагу, и становится сухим, разрушаются «силовые» структуры волоса и он становится ломким.

Что делать? После таких процедур всегда надо «запечатать» волос, придав ему дополнительную прочность и увлажненность. Как правило, это делают добавки кератина в восстанавливающем бальзаме/кондиционере. Он частично проникает внутрь образовавшихся пустот, обволакивает волос снаружи и образует на нем внешний силовой каркас, а заодно замуровывает воду. Если мы пользуемся восстанавливающим бальзамом / кондиционером, то его надо использовать каждый раз после мытья головы, т.к. он каждый раз смывается.

Кстати, шампуни с кератином работают в разы хуже восстанавливающих бальзамов и масок, т.к. время нахождения шампуня на волосах минимально. Поэтому лучше выбирайте бальзам и маску.

Салонное кератиновое «восстановление» позволяет продлить удовольствие до 4 месяцев и получить более внушительный слой кератина на волосе. Но это не «лечение» волоса, как об этом пишут многие салоны. Это – защитный слой лака, которым мы покрываем мумию в процессе реставрации, чтобы она окончательно не превратилась в пыль.

Химическая окраска

При химической окраске происходит два процесса:

1. поднятие чешуек кутикулы и вымывание нашего естественного пигмента, если у нас темный волос, а нам срочно надо превратиться в блондинку.
2. доставка нужного нам пигмента внутрь волоса.

По травматичности для волос эта процедура стоит на втором месте после химической завивки, но все определяется степенью осветления. Чем светлее становится волос, тем глубже проникает растворитель, тем сильнее повреждается внутренняя структура волоса, тем более пористым он становится. С точки зрения парикмахера это хорошо, так как потом эти пустоты заполнит новый пигмент из краски для волос. Самое главное правильно завершить процедуру окраски, захлопнув специальным кондиционером чешуйки кутикулы чтобы предотвратить вымывание пигмента.

У профессиональных линеек существует целый спектр специальных восстанавливающих кондиционеров с разными составами под разные варианты окрашивания. Но самое главное, что делают эти кондиционеры, они создают кислую среду на волосах. Это заставляет чешуйки схлопнуться.

В щелочной среде чешуйки кутикулы приподнимаются, а в кислой – захлопываются. На этом их свойстве построено действие кондиционеров.

Вторая задача такого кондиционера – запечатать испарение воды. Это достигается созданием склеивающей прослойки между чешуйками и на их поверхности. Это могут делать следующие ингредиенты:

• кератин
• масла
• экстракты / вытяжки из водорослей
• силиконы

По сути дела они все обволакивают и запечатывают волос. Только кератин и масла проходят поглубже, а силиконы и водоросли остаются на поверхности. Кератин, масла и экстракты смоются при следующем мытье головы, а вот силиконы просто так с волос не удалить. Для этого используются специальные шампуни глубокой очистки, которые могут называться «detoxifying shampoo», «deep cleaning» и т.д.

Если вы до этого активно пользовались шампунями и бальзамами с силиконами, то бесполезно использовать восстанавливающие и питающие маски / бальзамы / кондиционеры с маслами, экстрактами и кератином, пока вы не вымоете их с волос. Эти вещества будут просто скатываться по силиконовой пленке.

Завивка / выпрямление / укладка при помощи горячих плоек, щипцов

В первой части мы говорили про молекулярные мостики, связывающие между собой волокна кератина. Они бывают разные и на них можно воздействовать разными способами, когда мы хотим что-то сделать с мелким барашком на голове или наоборот придать им объем и уложить кудрями.

Одни из таких молекулярных мостиков – водородные. Они очень хорошо разрываются под действием воды и температуры, а при высыхании восстанавливаются. Чем мы и пользуемся, кода занимаемся укладкой волос при помощи разных плоек и фенов. Фен работает понежнее, но им можно тоже хорошо разогреть и волос, поэтому поговорим про высокотемпературную укладку.

Что происходит с волосом, когда мы проходимся по нему температурой выше 100С? Если мы не перегреваем волос, но используем регулярно такие средства укладки, то мы не только испаряем воду на волосах, но и в волосах. Поэтому использование перед укладкой различных защитных укладочных спреев / кондиционеров / масел очень обоснованно. Они обволакивают волос и не дают этой внутренней воде испариться.

Если мы слишком сильно нагреваем волос, то внутри него начинает закипать вода. А при превращении воды в пар, как мы еще смутно помним из уроков физики, ее объем увеличивается. В результате мы имеем микровзрывы капелек воды, которые просто разрывают волосы изнутри. Если накрутить прядь на плойку и задуматься, то можно «пережечь» волос и прядь останется на плойке. Как раз из-за полного разрушения структуры волоса.

Этому еще «поможет» тот факт, что от высокой температуры поменяться структура белка, из которого состоят волокна кератина. Если очень просто, то белок сварится. Кератин потеряет свои свойства, а волосы прочность, эластичность, форму и текстуру. Тут уж никакое «кератиновое восстановление» не поможет, если голова отдельно, а пряди волос отдельно.

В общем, стараемся использовать высокие температуры пореже, сушим волосы феном на минимальных температурах, а плойками и утюжками работаем очень быстро и не забываем про термозащиту!

Мытье волос шампунями

Вы не поверите, но шампуни тоже не добавляют здоровья нашим волосам. В их состав всегда входят ПАВы – поверхностно-активные вещества, которыми они и моют.

Основная задача ПАВа, какого бы происхождения он ни был, связаться с жиром на волосах и удалить его. Как правило, нас беспокоит жир у корней волос, а моем мы всю гриву целиком. Вот и получается, что у корней мы смываем кожное сало, а из нежирной части волос мы постепенно день за днем вымываем липидную (жировую) прослойку, склеивающую чешуйки кутикулы. Она перестает удерживать внутреннюю воду, волос начинает сохнуть. Это очень хорошо ощущают обладательницы длинных волос, т.к. проблема сухих кончиков для них очень актуальна.

На помощь нам приходят:

• питательные и восстанавливающие бальзамы/кондиционеры со смесями масел, которые по мере сил имитируют эту липидную прослойку,
• смываемые и несмываемые кондиционеры с обволакивающим эффектом, когда на волосе создается пленка, запечатывающая воду,
• масла для кончиков волос, которые обладают свойством густеть на воздухе и создавать такую же запечатывающую пленку.

Есть такое направление в уходе за головой как КО-ВОШИНГ (co-washing) от английского – conditioner washing (мытье кондиционером). Эта методика предлагает вместо ПАВов в шампунях использовать очищающую силу эмульсий. Все точно так же, как при умывании лица молочком, а не пенкой. Ее предложили голливудские салоны для актрис, которые каждый день вынуждены мыть и укладывать волосы. Кому-то нравится, кому-то не очень, но как альтернатива шампуням тоже имеет место.

Самый главный вывод всего этого длинного текста: в бесконечном марафоне красоты надо четко отдавать себе отчет, что вы в данный момент делаете со своими волосами и как вам с ними потом жить дальше.

Автор: Юлия Нехайчик, главный консультант косметики Sativa.

Если вам понравилась эта статья, не пропустите:

• Волос изнутри: причины истончения и ломкости
• Топ средств для кончиков волос
• 10 спасительных масел для волос
• Топ-10 масок для восстановления волос
• Топ-10 спреев для волос