Молекулярна структура волосся: основні зв’язки та відновлення волосся

Ми бачимо лише колір і довжину волосся, хоча на мікроскопічному рівні волосся складається з безлічі білкових ланцюгів і зв’язків між ними — усе це є частиною волосяного волокна. І попри свій мікроскопічний розмір, ці зв’язки мають величезний вплив на загальний стан волосся.

Чим цілісніші зв’язки, тим здоровіше волосся.

Що таке зв’язки у волоссі?

Перш ніж заглиблюватися у тему зв’язків, нагадаємо про структуру волосся: волосяні волокна переважно складаються з білків. Хімічні взаємодії всередині та між цими білковими ланцюгами надають волоссю тих властивостей, які ми бачимо й відчуваємо — таких як міцність, блиск і навіть форма.

Очевидно, що ці хімічні взаємодії надзвичайно важливі. Саме тут у гру вступають зв’язки: ці взаємодії можливі лише завдяки волосяним зв’язкам, які працюють майже як підвісний міст між кожним білковим ланцюгом. Ось чому міцні та здорові зв’язки є ключовими для загального здоров’я волосся.

Почнімо з основ. Кератин є головною складовою кожної волосини, а її структура утримується завдяки таким зв’язкам, як водневі, сольові (іонні) та дисульфідні. Дисульфідні зв’язки особливо важливі, адже саме вони надають волоссю міцність, структуру та стабільність. Вони також впливають на форму й текстуру волосся.

Коли волосся здорове, дисульфідні зв’язки міцні та неушкоджені. Проте ці зв’язки можуть руйнуватися внаслідок пошкоджень, спричинених освітленням, фарбуванням, впливом сонця, термоукладанням, розчісуванням або механічним натягом волосся та іншими факторами. Ослаблені чи зруйновані дисульфідні зв’язки неможливо побачити неозброєним оком, але їхній вплив помітний. Якщо волосся виглядає сухим, ламким або пухнастим, це може свідчити про пошкодження зв’язків. До інших ознак належать посічені кінчики, тьмяний колір і витоншення волосся.

Структура волосся

Волосся складається з двох основних частин: волосяного фолікула та волосяного стрижня.

Фолікул з’єднаний із цибулиною, що знаходиться під шкірою голови. Це «жива» частина волосся, яка отримує поживні речовини, необхідні для росту та здоров’я волосся.

Волосяний стрижень — це видима частина волосся над шкірою голови. Він складається з неживого кератину (білка). Стрижень утворений трьома клітинними шарами кератину, які утримуються разом завдяки хімічним зв’язкам.

Три кератинові шари включають:

Кутикула

Кутикула — це захисний зовнішній шар кожної волосини. Цей видимий шар складається з плоских клітин, що перекривають одна одну й реагують на температуру, рівень pH та вологість. Кутикула захищає крихкі внутрішні шари волосся від пошкоджень.

Коли клітини закриті та рівні, волосся виглядає блискучим, а медула та кортекс — захищеними. Порушення балансу цих клітин призводить до ламкості та пухнастості волосся. Хімічні процедури, такі як фарбування й освітлення, порушують кутикулу та можуть пошкоджувати волосся.

Кортекс

Кортекс розташований під кутикулою і містить довгі, скручені білкові волокна, з’єднані водневими зв’язками. У цьому шарі знаходиться меланін (пігмент), а також забезпечуються еластичність і міцність волосся.

Коли кутикула пошкоджена, кортекс стає вразливим, що призводить до появи посічених кінчиків. Оскільки кортекс не здатний до самовідновлення, посічені кінчики можна усунути лише підстриганням.

Медула

Медула — це м’яке, тонке внутрішнє ядро з прозорих округлих клітин. Вона присутня у густому та жорсткому волоссі. Натурально світле та тонке волосся зазвичай не має шару медули.

Наявність або відсутність медули не впливає на те, як волосся реагує на укладання.

Три різні типи зв’язків у волоссі

Не всі зв’язки у волоссі однакові. Існує три різні типи зв’язків, що містяться у волоссі: водневі, іонні та ковалентні. Разом вони формують міцні взаємодії між білковими ланцюгами, з яких і складається волосяне волокно. Ось у чому їхня різниця:

• Водневі зв’язки: Ці тимчасові зв’язки є найслабшими з трьох типів.
• Іонні зв’язки: Їх іноді називають сольовими. Вони також тимчасові, але зазвичай значно міцніші. Насправді саме вони відповідають приблизно за третину міцності волосся.
• Ковалентні зв’язки: Це постійні зв’язки, які надають волоссю структуру та форму. Один із найвідоміших видів ковалентного зв’язку — дисульфідний.

Ковалентні зв’язки (дисульфідні зв’язки)



Ковалентні зв’язки, також відомі як дисульфідні, — це міцні постійні зв’язки, які визначають текстуру та форму волосся. Кількість дисульфідних зв’язків і їхній розподіл мають вирішальне значення для того, наскільки кучерявим виглядає волосся.

Ці зв’язки також відповідають за міцність волосся. Пошкодження ковалентних зв’язків призводить до ламкості, через що волосся стає більш схильним до ламання.

Іонні зв’язки (сольові зв’язки)

Іонні зв’язки, або сольові, — це тимчасові, але досить міцні зв’язки, що утворюються між позитивно та негативно зарядженими кінцями амінокислотного ланцюга. Близько третини міцності волосся залежить саме від цього типу зв’язків.

Порушення pH пошкоджує сольові зв’язки, тому надзвичайно важливо використовувати засоби для догляду, підібрані відповідно до вашого типу волосся. Деякі продукти створені так, що підходять для всіх типів волосся.

Водневі зв’язки

Водневі зв’язки є тимчасовими, значно слабшими за дисульфідні та сольові, і легко змінюються під впливом тепла й води. Саме вони відповідають за еластичність волосся та його здатність змінювати форму.

Водневі зв’язки значною мірою відповідають за пухнастість волосся, адже легко пошкоджуються як теплом, так і вологою. Чи замислювалися ви, чому у вологу погоду волосся починає пушитися або чому пасма швидко набувають форми після використання плойки? Це яскраві приклади змін, що відбуваються у водневих зв’язках.

Що руйнує зв’язки у волоссі?

Зв’язки у волоссі вразливіші, ніж здається: розчісування, термоукладання, фарбування та хімічні процедури можуть призводити до їх ослаблення або руйнування. Навіть звичайна укладка потребує сили, хімічного впливу або тепла, щоб порушити зв’язки, які утримують форму пасом, що з часом послаблює волосся. Більше того, процеси фарбування та освітлення пошкоджують внутрішню структуру волосяного волокна, через що волосся стає більш схильним до ламкості. Водночас різні види пошкоджень руйнують різні типи зв’язків — ось як це відбувається.

Як руйнуються водневі зв’язки у волоссі?

Водневі зв’язки легко порушуються під впливом води або тепла. Саме тому волосся, висушене феном (коли тепло «фіксує» водневі зв’язки), повертається до своєї природної форми й «перезавантажується», щойно намокає.

Як руйнуються іонні зв’язки у волоссі?

Хоча вони забезпечують міцність волосся, за певних умов (наприклад, при зміні рівня pH) іонні або сольові зв’язки можуть слабшати й зрештою руйнуватися.

Як руйнуються дисульфідні зв’язки у волоссі?

Попри те, що ковалентні зв’язки є найміцнішими, їх також можна пошкодити агресивними процедурами, такими як освітлення або надмірне термоукладання, які змінюють і руйнують внутрішню структуру волосся.

Як зміцнити та відновити зв’язки у волоссі

Уникайте тепла

Щоденне використання гарячих інструментів для укладки виснажує волосся. Дайте пасмам відпочити, дозволяючи їм висихати природним шляхом замість фена. Експериментуйте з зачісками, які не потребують нагріву.

Щоб отримати хвилясте волосся без плойки, обережно зберіть злегка вологе волосся у вільний пучок і залиште на ніч. Вранці розпустіть волосся і злегка розпиліть текстуризуючий спрей, щоб підкреслити хвилі.

Якщо використання гарячих інструментів неминуче, наносьте термозахисний спрей перед укладанням. Він захищає волосся від високих температур.

Процедури холодного відновлення

Кератинові процедури вирівнюють волосся і тимчасово відновлюють його структуру. Вони додають блиску, зменшують пухнастість і допомагають зробити пасма більш гладкими.

Холодні реконструктори для волосся — це професійні засоби, які відновлюють дисульфідні зв’язки без застосування тепла. Вони працюють на молекулярному рівні, проникаючи в кортекс волосини та відновлюючи зруйновані сірчані містки, відповідальні за міцність, еластичність і форму волосся. На відміну від термічних процедур, холодна реконструкція не потребує нагрівання, тому не провокує додаткового пошкодження структури. Такі формули зазвичай містять амінокислоти, білкові комплекси, сірковмісні сполуки та бондинг-активи, які «зшивають» внутрішні зв’язки волосся, роблячи його більш щільним, гладким і стійким до ламкості. У результаті волосся стає міцнішим, краще тримає форму та виглядає здоровішим уже після кількох процедур.

Процедури для відновлення зв’язків (Bond-Building Treatments)

Професійні процедури для відновлення зв’язків допомагають запобігти пошкодженням волосся під час хімічних процедур. Вони підтримують цілісність волосся, створюючи нові міцні зв’язки.

Ці нові зв’язки «рятують» волосся, відновлюючи пошкоджені ділянки та роблячи волосся сильнішим, ніж до хімічної обробки. Любителям фарбування та гарячих інструментів варто розглянути такі процедури.

Незмивні засоби (Leave-In Treatments)

Засоби без змивання, такі як глибокі зволожуючі маски та масла, допомагають відновити зв’язки, зволожують волосся, розгладжують його та запобігають подальшому пошкодженню. Вони корисні для всіх типів волосся.

Для найкращого ефекту чергуйте засоби на основі водневих зв’язків, які можна використовувати щодня, та білкові засоби. Білкові засоби містять компоненти для будування кератину і при надмірному використанні можуть пересушувати волосся, тому їх застосовують економно.

Інгредієнти для відновлення зв'язків

В останні роки багато косметичних брендів розробляють спеціальні технології для відновлення дисульфідних зв’язків у структурі волосся — найміцніших ковалентних зв’язків, які визначають його міцність і еластичність. Ці технології здебільшого базуються на запатентованих активних інгредієнтах, які можуть проникати в кортекс, знаходити порвані дисульфідні містки та сприяти їх «ремонту» або створенню нових зв’язків. Компанії, такі як Olaplex, Uberliss, K18 та інші, активно патентують свої формули й молекули, щоб їхні продукти могли працювати на молекулярному рівні і відновлювати волосся після хімічного, термічного чи механічного пошкодження. Такі інгредієнти зазвичай доповнюються амінокислотами, пептидами та іншими активними сполуками, що підтримують загальний процес реконструкції кератинової структури.

Приклади запатентованих та спеціально розроблених інгредієнтів для відновлення дисульфідних зв’язків у волосі:

• Bis-Aminopropyl Diglycol Dimaleate — активна запатентована молекула, що використовується в системах No.3 Hair Perfector Olaplex та інших продуктах Olaplex для ремонту дисульфідних зв’язків.
• Glycidoxy Dimethicone — запатентований реактивний силікон в Uberliss Bond Treatment для активної «зшивки» пошкоджених зв’язків.
• Hydroxypropyl Gluconamide / Hydroxypropylammonium Gluconate — складові FiberHance™, що проникають у кортекс та формують нові водневі й іонні зв’язки для зміцнення структури.
• Пептидні комплекси (наприклад, у Peptide-based bond builders), що застосовуються у продуктах для відновлення волосся, наприклад Cosrx Peptide‑132 Ultra Perfect Hair Bonding Treatment.
• Амінокислотні та білкові комплекси, що можуть покращувати загальну структуру та підтримувати реконструкцію кератину (часто входять до складу реконструкторів).

Висновок

Волосся у кожного різне за структурою та міцністю, і його стан залежить від типу зв’язків — дисульфідних, водневих та кератинових. Щоб зберегти здоров’я волосся, важливо підбирати догляд відповідно до його типу та використовувати засоби для відновлення пошкоджених зв’язків, що зміцнюють і підтримують природну структуру волосся.