Struttura e chimica del capello - Teoria del Capello

 

L'articolo di oggi è un approfondimento alla prima puntata del Podcast Teoria del Capello (che puoi ascoltare QUI).
In questa puntata abbiamo scoperto insieme come sono fatti i nostri capelli dal punto di vista strutturale e chimico.
Innanzitutto abbiamo precisato che i nostri capelli sono strutture inerti, costituite principalmente da catene proteiche, elementi minerali, lipidi, e altre sostanze “non vive”.
Per semplificare abbiamo detto che il capello è “materia morta”, non ha quindi le capacità rigenerative tipiche delle cellule (come avviene ad esempio per la pelle, che è un tessuto “vivo” capace di rigenerarsi autonomamente).
Una volta danneggiato, dunque, non abbiamo modo di riportare il capello a una condizione precedente al danno, ecco perché è importante che la sua struttura venga protetta e preservata nel tempo attraverso dei trattamenti che abbiano lo scopo di prevenire eventuali danni.

 Le parti del capello

Verticalmente, suddividiamo il capello in tre parti: bulbo (o radice), fusto (o stelo) e punta.

La radice

La radice è la parte iniziale del capello, quella appena prodotta dal follicolo e ancora avvolta nell’alveo follicolare, situata quindi nella cute.

Essa si divide in tre parti fondamentali:

La radice propriamente detta, che è tutta la parte di capello non visibile perché si trova al di sotto della superficie cutanea, in genere è lunga dai 6 mm a 1 cm.

Il bulbo, che è la base del capello, un'area ingrossata che permette al capello di restare ancorato nella cute e non scivolare via a causa del peso del fusto.

La matrice, la parte più profonda del bulbo, ricca di cellule in costante moltiplicazione. Questa è, di fatto, l'unica parte del capello realmente viva e in grado di riprodursi. Man mano che vengono spinte verso l'alto dalla produzione di nuovo materiale, le cellule perdono il nucleo e si riempiono di cheratina, trasformandosi in materiale inerte.

Lo stelo

Una volta che il capello emerge in superficie attraverso l’ostio (il foro che collega il follicolo con l’esterno) abbiamo il fusto, che può essere di lunghezza variabile a seconda di quanto portiamo lunghi i nostri capelli.

Il fusto è un lungo intreccio di catene proteiche avvolte strettamente su loro stesse, le cellule del fusto sono ormai cheratinizzate, e quindi hanno perso ogni capacità rigenerativa e risentiranno in modo irreversibile di ogni danno che verrà loro arrecato.

La punta

Dal punto di vista strutturale, il fusto parte dalla cute fino alla fine vera e propria del capello, ma per comodità (in previsione dei trattamenti che andremo imparando in seguito nelle rubriche pratiche), in questa sede individuiamo una terza parte: la punta.

Consideriamo punta gli ultimi 2-5 cm del fusto, che costituiscono la parte più vecchia del capello, quella che potrebbe presentare più danni a causa del tempo, degli agenti atmosferici e degli stress meccanici a cui inevitabilmente è stata sottoposta da quando è emersa dal follicolo fino a oggi.
Preferiamo separare concettualmente la punta dal resto del fusto perché, affinché si mantenga sana e integra, è necessario operare attraverso trattamenti topici specifici, diversi dalla restante lunghezza.

 Struttura orizzontale

Sezionando il capello orizzontalmente, al microscopio è possibile osservare l’organizzazione strutturale del capello, che si costituisce di anelli concentrici, un po’ come il tronco di un albero.

Il Midollo

Nella parte centrale possiamo trovare il midollo, una struttura di cellule incolori, arrotondate, disposte a colonne intervallate da spazi di aria.

Il midollo, la cui funzione non è ancora conosciuta agli scienziati, non è presente in tutti i capelli, generalmente infatti i capelli sottili ne sono sprovvisti, mentre è sempre presente nei capelli normali o grossi.
Le cellule midollari non si dispongono nello spazio allo stesso identico modo in ogni persona, infatti il midollo può essere continuo o frammentato, e la differenza in genere dipende dall'etnia.
La maggior parte dei malesi, ad esempio, possiedono un midollo capillare continuo, mentre cinesi e indiani nella maggior parte dei casi hanno un midollo frammentato e presentano una bassissima percentuale di soggetti con midollo assente.

La Corteccia

Attorno al midollo troviamo la corteccia, l’anello più spesso del capello e la vera e propria struttura del fusto..

Essa è costituita da lunghe catene proteiche e altri elementi che analizzeremo più avanti nel dettaglio.

Le catene di cheratina sono disposte in tre eliche intrecciate tra loro, che vanno a costituire una PROTOFIBRILLA.

Ogni protofibrilla si intreccia ad altre due protofibrille, costituendo una MICROFIBRILLA, la quale a sua volta si intreccia ad altre due microfibrille, costituendo una MACROFIBRILLA.

La corteccia del nostro capello è costituita da migliaia di macrofibrille intrecciate tra loro.

La Cuticola

L’anello più esterno del capello è la cuticola, una sorta di guaina protettiva costituita da una fila singola di lamelle trasparenti leggermente sovrapposte come la pelle di un serpente o le tegole di un tetto.

La cuticola ha il compito di proteggere il capello dagli agenti esterni ed è, a causa della sua posizione, la prima struttura capillare a subire dei danni.
Le lamelle possono infatti deformarsi o addirittura saltare via, lasciando porzioni di corteccia esposte agli agenti atmosferici.
Per questo è estremamente importante prestare attenzione a come si pettinano, si asciugano e si acconciano i capelli, scegliendo le tecniche più adeguate al proprio tipo di capelli e gli accessori che meno danneggiano i fusti.

 Composizione chimica

Abbiamo visto la struttura fisica del capello, andiamo adesso a conoscere come è fatta la struttura chimica:

 Lipidi

I lipidi sono delle sostanze grasse presenti sulla superficie del capello:

Trigliceridi
Fosfolipidi
Cere
Squalene
Acidi grassi liberi
Sono prodotti principalmente dalle ghiandole sebacee, che sono strettamente collegate ai follicoli.

I lipidi non fanno quindi parte della struttura capillare propriamente detta, ma vanno a ricoprirla attraverso il sebo e servono alla lubrificazione della superficie dei fusti così da ridurre l’attrito tra le lamelle della cuticola e prevenire eventuali danni da stress meccanico.
Questo è uno dei principali motivi per cui le nonne consigliavano i famosi cento colpi di spazzola prima di andare a dormire. L'uso della cinghialina favorisce la distribuzione del sebo dalle radici verso le lunghezze dei fusti, lubrificando gli steli e prevenendo i danni da sfregamento alla cuticola.
I lipidi fungono inoltre da barriera naturale contro il calore atmosferico, riducendo l'evaporazione delle molecole di acqua presenti nei fusti, rallentando conseguentemente il processo di disidratazione del capello.

Elementi Minerali

All’interno dei capelli troviamo diversi elementi minerali. In ordine alfabetico troviamo:
Arsenico
Cadmio
Calcio
Cromo
Ferro
Magnesio
Mercurio
Piombo
Rame
Selenio
Zinco
alcuni dei quali contribuiscono assieme alla melanina a determinare il colore dei nostri capelli.
Non corriamo però ad abbuffarci di questo o quel cibo ricco di un determinato minerale nella speranza di cambiare, anche se solo leggermente, il colore dei nostri capelli, perché la percentuale degli elementi minerali presenti nella nostra struttura capillare è determinata geneticamente e non può essere cambiata.

Melanina

Come abbiamo appena accennato, un altro elemento responsabile del colore del capello è la melanina, una proteina presente in grande quantità nei capelli e che ne determina la colorazione.

Abbiamo tre tipi di melanina:

Eumelanina, responsabile della colorazione bruna o nera

Feomelanina, responsabile della colorazione bionda o castana
Tricosiderina, responsabile della colorazione rossa

Parleremo approfonditamente della melanina, della sua struttura e del suo funzionamento nella puntata dedicata alla pigmentazione dei capelli.

Cheratina

Infine eccoci arrivati alla cheratina, la proteina che costituisce i “mattoncini” con cui viene costruito il nostro fusto.

La cheratina è una proteina fibrosa non solubile in acqua costituita da diciotto AMMINOACIDI, di cui quelli presenti in maggiore quantità sono (in ordine alfabetico):

Acido glutammico

Arginina

Cisteina

Cistina

Glicina

Isoleucina

Leucina

Serina

Valina

La cheratina costituisce dal 70 al 95% del capello, e ogni catena cheratinica si lega alle altre mediante tre tipi di legami:
Ponti disolfuro, detti legami forti.

Ponti a idrogeno e ponti salini, detti legami deboli.

Ma di questo parleremo più approfonditamente nella prossima puntata, in cui andremo a scoprire cosa determina la forma dei nostri capelli.

 Fonti:

https://crlab.com/it_it/area-scientifica/capelli-e-cuoio-capelluto/struttura-e-chimica-del-capello/
https://www.missionescienza.it/la-scienza-dei-capelli/
https://www.researchgate.net/figure/Types-of-medulla-pattern_fig4_283258917
https://studioagostinacchio.com/il-capello-e-la-sua-struttura/
http://www.microlabgallery.com/gallery/hair%20medulla.aspx