头发解剖

毛发是皮肤的附属物。作为相互关联的结构，它们在结构图和生长发育特征方面有很多共同之处。毛囊的形成始于胚胎发育的第4个月，由胎儿皮肤真皮和表皮成分的相互作用决定。

• 毛根和毛囊

毛根是一个复杂的结构，至今仍未被完全理解。最近，人们发现毛根中存在干细胞，这重新激发了人们对它的兴趣。

毛根主要位于真皮层（有时延伸至皮下层），并被上皮根鞘（与根鞘一起称为毛囊）包围。毛囊通过结缔组织鞘——根囊（或阴道囊）与真皮隔开。稍高处是所谓的凸起区域（源自英语——袋、突起、凸起），毛根的下部称为毛球。

毛囊的细胞组成多种多样，是特化（成熟）细胞和非特化细胞的混合：

• • 特化细胞：黑色素细胞（产生黑色素）、成纤维细胞（合成细胞外基质蛋白 - 胶原蛋白、纤连蛋白）、角质形成细胞（合成角蛋白）、腺细胞-皮脂细胞（分泌皮脂）；
  • 未特化的：干细胞和祖细胞（处于成熟早期，位于表皮隆起区、毛球内和表皮基底层）。汗腺、皮脂腺以及竖毛肌（立毛肌）与毛囊相邻。整个毛囊复合体的营养和神经支配均由毛细血管和神经末梢与真皮乳头连接而进行。

头发的颜色取决于两种色素的比例——真黑素（使头发呈现栗色或黑色）和褐黑素（使头发呈现灰黄色）。这两种色素都是由生长期的黑色素细胞产生的。

毛囊位于皮下脂肪层内。随着年龄增长，头皮的皮下脂肪层会变薄。研究人员发现，在活跃生长健康毛发的正常毛囊周围，脂肪细胞（脂肪细胞）会堆积，而在休眠毛囊周围，脂肪细胞则相对稀少。这表明脂肪细胞的作用是“支持”毛囊的功能。化疗或饥饿等抑制毛发生长的因素也会减少皮下脂肪层。

有趣的统计数据：

• • 头皮上平均有10万个毛囊（最多有15万个）。
  • 头皮上的平均密度：儿童每平方厘米 600 个毛囊，成人每平方厘米 250-300 个毛囊。
  • 人的一生中，一个毛囊最多可长出 30 根毛发。
  • 正常情况下，头上大约90%的头发处于生长期，1%处于中期，9%处于休止期。

毛干

毛发的持续生长源于透明基底膜上细胞的分裂（增殖）。透明基底膜将毛囊内部与真皮乳头分隔开来。细胞脱离基底膜标志着细胞开始成熟（分化），最终导致细胞死亡——成熟的细胞逐渐失去细胞核，并充满角蛋白。由于毛囊内细胞的持续分裂，会产生压力，迫使角质化细胞以每天约0.3-0.4毫米的速度向上移动——这确保了毛发（或者更确切地说，是毛干）的生长。

• 角质层是毛干的保护壳。

毛干（类似表皮）具有层状结构。外层为角质层，由6至10层相互重叠的角蛋白鳞片组成，这些鳞片像瓷砖一样铺展（图I-1-3）。鳞片呈长圆形（厚0.2至0.4微米，宽约0.3微米，最长可达100微米），由脂质层连接。角质层的结构类似于角质层，角质层也由角蛋白鳞片构成（尽管形状不同，呈六边形），并由脂质（皮肤的脂质屏障）粘合在一起。

• 角质层是头发最坚固的部分，保护着头发的内部。

随着头发的生长，角质层会逐渐受损并被破坏，导致皮质层暴露。在角质层受损的地方，水分蒸发加剧：发干开始失水，变得脆弱，静电电荷积聚。所有这些都会导致头发的美观度下降——它们会打结、断裂、变得暗淡无光，而且难以造型。一些
外部因素，例如温度、紫外线、梳理、化学物质（包括护发产品中接触到头发的化学物质），都是破坏角质层的主要因素。

• 皮质是决定头发机械特性的层。

角质层之下是皮质层，由纵排的角质化细胞构成。这层皮层赋予毛干柔韧性和强度。皮质层的基质纤维本质上是蛋白质，富含半胱氨酸（一种含硫氨基酸）。角质化过程中形成的二硫键赋予毛干独特的形状。这些键的数量和位置由基因决定，因此要改变头发的形状，必须先破坏二硫键，然后再按新的顺序恢复它们（参见化学卷发和拉直）。

• 髓质——头发的隔热性能。

一些毛发的皮质层下有髓质，髓质中有许多空隙。动物的髓质非常发达——毛干内部的空气会降低其导热性：这种毛发具有良好的隔热作用，可以保护身体免受环境温度变化的影响。人类的髓质存在于粗毛（尤其是灰白毛发）中。

毛发屏障系统

人类的头发与表皮一样，拥有自身的屏障系统，保护其免受外界不良影响。表皮和头发的屏障结构相似。最大的相似之处在于，它们的主要功能负荷都由脂质承担。

除了皮脂腺的脂质（它们在头发表面形成保护膜，并在洗涤过程中被去除）之外，头发内部还存在所谓的整体脂质（或结构脂质）。它们与蛋白质基质共价结合，形成细胞膜复合物（CMC），这不仅确保了角质层和皮质细胞的粘附，而且还充当了阻止各种物质扩散到头发中的屏障。

细胞膜复合体位于表皮层和皮质层细胞之间。毛发横截面的电子衍射图显示，细胞间距为25-30纳米，中心清晰可见一层约15纳米厚的致密膜，两侧各有一层致密膜，直接与细胞边界接触。细胞间质和外层细胞膜的组合称为细胞膜复合体。细胞间质膜（CMC）沿着纤维形成广泛的网络，确保细胞彼此粘附。

研究发现，角质层CMC的脂质具有流动性，且对外界因素敏感。化学卷曲、太阳辐射和放射线照射都会导致头发脂质成分发生剧烈变化，直至角质层中CMC完全消失。

有趣的事实：可见光对CMC的破坏远大于UVA和UVB。真黑素保护头发脂质免受光化学破坏：浅色头发的脂质比黑色头发的脂质破坏得更快。

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