Haarpflege entschlüsselt
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Haarstruktur
Haare sind auf fast allen Oberflächen der menschlichen Haut vorhanden. Es handelt sich um einen dünnen Keratinfaden mit großer Festigkeit und Elastizität. Jedes Haar besteht aus einer Wurzel, die in der Dermis verankert ist, und einem Haarschaft, der aus der Hautoberfläche herausragt. Die Wurzel ist von einer röhrenartigen Hülle aus Epithelzellen umgeben, die als Haarfollikel bezeichnet wird. Die Basis der Wurzel und des Haarfollikels ist etwas größer als der Rest der Wurzel; diese zwiebelartige Struktur wird als Haarzwiebel bezeichnet.
Die Haarzwiebel erhält Sauerstoff und Nährstoffe über die Blutgefäße, die die aktiv wachsenden Zellen im Haarfollikel um die Haarzwiebel, bekannt als Haarmatrix, versorgen.
Diese Zellen sind die einzige Quelle für neues Haar. Der Haarschaft selbst entsteht aus dem Zwiebelbereich der Wurzel und wird von schnell sich teilenden Matrix-Keratinocyten produziert. Der Schaft besteht vollständig aus toten Zellen, die hauptsächlich aus Keratin bestehen. Diese Zellen bleiben durch eine zellzwischenzelluläre zementähnliche Substanz miteinander verbunden.
Haaranatomie
Wenn Sie einen Querschnitt eines Haarschafts machen, finden Sie drei Hauptbestandteile, von außen nach innen: die Cuticula, die Rinde und das Mark.
Nagelhaut
Kortex
Medulla
The outermost structure is the cuticle. It is composed of multiple layers of keratinized, flattened cells, which overlap in a roof-tile. It is translucent, allowing light to penetrate the cortex pigments. It is composed primarily of keratin. The cuticle regulates the water content of the hair fiber, and is responsible for the luster and the texture of hair. The cuticle is the target for hair conditioning products. Shiny and soft hair reflects a healthy cuticle, while dry, brittle hair is the result of damaged cuticle cells.
Die Cortex liegt unter der Nagelhaut und trägt zu den mechanischen Eigenschaften der Haarfaser bei, einschließlich Stärke, Elastizität und Lockenbildung. Der Cortex besteht aus länglichen Zellen, die reich an Keratinfilamenten sind, sowie aus einer amorphen Matrix von Schwefelproteinen.
Die Anwesenheit von Melanin im Cortex verleiht der Haarfarbe. Mit dem Alter wird die Menge an produziertem Pigment geringer, was der Grund für das Ergrauen der Haare ist. Darüber hinaus finden die Veränderungen, die mit oxidativer Haarfärbung, dauerhaften Wellen und Glätten sowie thermischem Styling verbunden sind, im Cortex statt. Der Cortex hat, ähnlich wie die Nagelhaut, eine große kosmetische Bedeutung, da seine optischen Eigenschaften die Farbe und den Glanz der Haarfaser stark beeinflussen.
Die Medulla (der „Kern“) besteht aus flachen, verhornten Zellen. Sie wird als ein Gerüst aus Keratin betrachtet.
Haarwachstumszyklus und Haarausfall
Das Haarwachstum ist ein einzigartiger und komplexer Prozess, der kontinuierliche Zyklen des Wachstums und der Regeneration (Anagenphase), des Übergangs (Katagenphase) und der Ruhe (Telogenphase) umfasst. Die zyklische Aktivität setzt sich ein Leben lang fort, aber die Phasen des Zyklus ändern sich mit dem Alter.
Anagen-Phase
Während der Anagenphase wird im unteren Teil des Haarfollikels neues Haar produziert. Normalerweise befinden sich die meisten Haare auf der Kopfhaut (ungefähr 85–90 %) jederzeit in ihrer Anagenphase. Auf der Kopfhaut kann die Anagenphase 2–6 Jahre dauern, in einigen Fällen kann sie jedoch länger sein. Je länger die Anagenphase, desto länger kann das Haar wachsen. Der Unterschied in der Haarlänge der einzelnen Personen kann mit der unterschiedlichen Länge der Anagenphase zusammenhängen. Die Haare auf der Kopfhaut wachsen mit einer normalen Rate von etwa 1 mm alle 3 Tage. Die Haare an Armen, Beinen, Wimpern und Augenbrauen haben eine viel kürzere Anagenphase und eine langsamere Wachstumsrate, was erklärt, warum sie viel kürzer sind als die Haare auf der Kopfhaut.
Katagen-Phase
Die Katagenphase ist eine kurze Übergangsphase zwischen der Wachstums- und der Ruhephase, die das Ende der Wachstumsphase markiert. Auf der Kopfhaut dauert die Katagenphase normalerweise zwischen 2 und 3 Wochen.3 Während dieser Phase stoppt die Zellteilung, der Follikelschlauch schrumpft und löst sich von der dermalen Papille, und die Basis des Follikels bewegt sich nach oben zur Hautoberfläche. Die Melaninproduktion stoppt in dieser Phase, was zu einem unpigmentierten unteren Ende des Haares führt.
Telogenphase
Die Telogenphase ist die letzte Phase und dauert an, bis das vollständig gewachsene Haar ausfällt.\n\nDas Haar fällt entweder während der Telogenphase aus oder bleibt an Ort und Stelle, bis die nächste Anagenphase beginnt, wenn das neue Haar, das wächst,\n\nes herausdrückt. Auf der Kopfhaut dauert die Telogenphase normalerweise etwa\n\n2–3 Monate. Sobald die Telogenphase endet, kehrt das Haar in die erste\n\nPhase zurück und der gesamte Zyklus beginnt von neuem. Neues Haar erscheint aus demselben Follikel.\n\nDas Entfernen von Telogenhaaren ist einfach und schmerzlos, dies sind die Haarfollikel, die\n\nwährend des Shampoonierens oder Kämmens der Haare herauskommen.
Wie wissen Sie, ob Sie die Telogen- oder Anagenhaare verlieren?
Die Form und Farbe der Haarzwiebel unterscheiden sich bei Telogen- und Anagenhaaren. Telogen-Zwiebeln sind keulenförmig, und im Gegensatz zu Anagenhaaren ist ihre Basis pigmentfrei. Dies kann deutlich mit einer Lupe gesehen werden.Weitere Faktoren, die das Haarwachstum beeinflussen, sind systemische Faktoren wie Hormone, einschließlich Androgene, Östrogene und Schilddrüsenhormone; Wachstumsfaktoren und Zytokine; sowie externe Faktoren, die mit der Umwelt verbunden sind, wie Toxine und Mangelernährung, Vitamine und Energie.
Chemische Zusammensetzung der Haare
Haarfasern bestehen hauptsächlich aus verschiedenen Arten von Keratin. Die Keratinfasern bestehen aus langen molekularen Ketten, die miteinander verflochten und fest durch verschiedene Bindungen verbunden sind. Die in Haarfasern gefundenen Bindungen werden allgemein in starke und schwache Bindungen klassifiziert.
Starke Bindungen
Disulfidbindungen:
Haarkeratin besteht aus Aminosäuren, wobei Cystein eine der wichtigsten unter ihnen ist. Cysteinmoleküle mit ihren Schwefelatomen können eine sehr starke Bindung bilden, die als Disulfidbindung bekannt ist. Sie tragen erheblich zur Form, Stabilität und Textur des Haares bei. Wenn zwei Cysteinmoleküle durch eine Disulfidbindung miteinander verbunden sind, entsteht ein Molekül namens Cystin. Disulfidbindungen werden als starke Bindungen bezeichnet, da sie nicht durch Hitze oder Wasser, sondern nur chemisch aufgebrochen werden können. Diese Bindungen bleiben intakt, wenn das Haar nass ist, sodass das Haar seine ursprüngliche Form wieder annehmen kann.
Schwache Bindungen
Wasserstoffbrücken (H-Brücken):
H-Brücken sind relativ schwach und können leicht durch Wasser und Wärme gebrochen werden. Sie sind hauptsächlich verantwortlich für die Veränderung der Gesamtform des Haares. Obwohl einzelne H-Brücken schwach sind, sind sie in der höchsten Anzahl aller Bindungen vorhanden; daher tragen sie erheblich zur Stärke der Haarfasern bei.
Salzbrücken:
Auch bekannt als ionische Bindungen, sind sie pH-empfindlich; daher werden sie leicht durch starke alkalische oder saure Lösungen gebrochen. Obwohl diese Bindungen schwach sind, machen sie zusammen einen signifikanten Teil der Stärke der Haarfasern aus.
Van-der-Waals-Kräfte:
Diese Kräfte sind schwache Anziehungskräfte zwischen neutralen Molekülen in engem Kontakt. Sie können ebenfalls leicht durch Wasser und Wärme gebrochen werden.
Haartypen
Based on Color
Natural color is the result of melanin present in the cortex. There are two types of melanin: eumelanin, which provides dark brown and black color to hair, and pheomelanin, which provides red to blond tones.
Naturalhair color ranges from black, brown, and blond to red with subtle hues in each category. The diversity of hair pigmentation results mostly from the quantity and ratio of eumelanin and pheomelanin.
Based on Condition
The hair’s condition refers to the smoothness and softness of the hair by touch, which is in direct relationship with the cuticle’s intactness. This is commonly called porosity, which reflects the hair fibers’ ability to absorb moisture.
- Healthy hair with a compact cuticle layer is naturally resistant to moisture.
- If the cuticle is damaged, hair has a course texture and loses its shine and smoothness. In such cases, the cuticle is raised, meaning that the layers are not tightly packed. This type of hair is referred to as porous or overporous hair if damaged severely. Porous hair can absorb liquids very easily and quickly and tends to develop split ends.
The hair fibers’ condition should be considered before undergoing chemical processes, such as hair coloring since the needs of damaged and healthy hair are different.
Based on Curliness
Refers to the shape of the hair shaft. There are a variety of categories describing the curliness of hair, including straight, wavy, curly, and kinky, among others. The conventional classification of curliness distinguishes three types of hair: African, Caucasian, and Asian. Usually, Asian hair is the thickest, followed by African hair, and then Caucasian hair. An additional feature is the cross-sectional shape of the hair fibers: Caucasian and Asian hairs typically has a similar round shape, with the Asian hair being more cylindrical, while the African hair has a highly elliptical shape.
Today, we can find hair types that would not fit into these three basic categories. Therefore, there are newer classifications developed that categorize hair into more than three groups, regardless of its ethnical origin.
Based on Greasiness
Based on greasiness, two major hair types are usually differentiated- dry and greasy hair.
Dry hair does not contain enough moisture. It is usually a result of damaged cuticle and cortex. Porous cortex cannot retain water; therefore, hair fibers have dull, unhealthy appearance.
Dryness is usually aggravated by excessive shampooing and chemical treatments, such as permanent waving or bleaching. Extremely dry hair needs special care and mild cleansing agents not to worsen the damage.
Greasy hair is usually caused by overactive sebaceous glands, which produce more sebum than normally. Since sebum production is highly influenced by hormones, many consumers experience greasy hair when changes take place in their hormone levels, for example, during puberty. In such cases, the hair may become greasier and need to be washed more often. Greasy hair needs special care because if not cleaned adequately, it can lead to various scalp conditions, such as dandruff.
Hair cleansing
Shampoos are one of the most widely and frequently used personal care products today.
The main benefit of using shampoos is the removal of dirt on the hair. Similarly to dirt on the skin, dirt on the hair consists of sweat, sebum and its breakdown products, dead skin cells, residues of cosmetics and personal care products, dust, and other environmental impurities carried in the air.
Most of these compounds are not soluble in water; therefore, washing the hair with simple water would not be sufficient to remove dirt. Shampoos contain surfactants (similar to skin cleansers), which are able to remove oily particles from the hair.
From the aspect of their chemical nature, shampoos are surfactant-based preparations. Therefore, their cleaning principle is emulsification. Surfactants surround and trap tiny droplets of fat, which in this form can be rinsed off from the hair and scalp. Insoluble particulate soil can be removed by electrostatic repulsion between the soil and the hair fiber assisted by repulsion between the surfactant molecules adsorbed onto the hair fiber and those dissolved in the soil.
Today shampoos are available as liquids, gels, emulsions and powders. Most commonly, shampoos are colloidal dispersions of various surfactants in water. Basic components of a classical shampoo are cleansing agents, thickeners, and water. Usually, various additives are also incorporated in the formulations in order to help the cleansing process, enhance the aesthetic properties, increase foaming, and make the hair shine.
What is the role of surfactants and are they different?
Surfactants aid in cleaning and foaming by reducing the surface tension between two phases. In addition, surfactants can also act as foam boosters and foam stabilizers. Typically, several surfactants are combined to achieve the desired result. For example, shampoos for oily hair contain surfactants with strong sebum removal qualities, unlike those for colored hair that are gentler to the hair. Different surfactants, however, have different characteristics and effects on the hair and scalp. Anionics can make the hair extremely clean, but will leave it with a rough, harsh feeling; while nonionics can increase luster and shine, but they do not foam as well as anionics.
Hair conditioning
Conditioners are applied to the hair after shampooing and are designed to smooth the hair, improve gloss and luster, as well as recondition chemically damaged hair (by permanent waving, hair bleaching, or hot blow-drying), mechanically damaged hair (by excessive brushing), and weathered hair (by sunlight, salty seawater, chlorinated water, or swimming pools).
Conditioners act by reducing static electricity generated after combing dry hair, improving manageability by filling in the gaps around and between the cuticle scales, increasing hair shine by coating hair shafts with a thin layer,decreasing split ends, and improving hair flexibility. Natural sebum is the ideal conditioner. Excessive removal of sebum leads to a harsh and dull appearance of the hair, and it necessitates the use of synthetic sebum-like products.
Conditioners make the hair soft, shiny, and easier to manage. Although the main purpose of using shampoos is to clean the hair, overcleaned hair looks dull and has less shine. Conditioners can be incorporated into shampoos; products containing such ingredients are usually referred to as two-in-one shampoo and conditioner formulations. Conditioners are particularly important in dry hair shampoos and shampoos for colored and bleached hair.
Examples for commonly used ingredients include quats (a type of cationic surfactant); humectants, such as glycerin; proteins; silicones, such as dimethicone)
Interessante Tatsache
Haare werden nach dem Bürsten negativer geladen. Diese negativen Ladungen stoßen sich gegenseitig ab und lassen das Haar kraus aussehen.
Hair is one of the most important features when it comes to first impression and is strongly connected to attractiveness and confidence. Styled, well-kept hair gives the external appearance of being well managed, which in turn can contribute to feeling the same way internally. The key motivator for coloring the hair is graying. Graying can have a significant effect on both men and women, including emotional and psychological stress as well as lowered self-esteem.
Additionally, people are rarely satisfied with their natural hair color. A wide variety of hair coloring products offers an option to everyone to alter their hair color, which can also contribute to self-esteem and confidence.
Nowadays there are different types of hair-coloring products based on the presence or absence of the chemical reaction (known as oxidation) involved in the hair coloring process. Non-oxidative products include temporary dyes and semi-permanent dyes, while demi-permanent dyes, permanent dyes, and hair bleaches fall into the category of oxidative products.
Nicht oxidierende Produkte
Die Produkte, die zu dieser Kategorie gehören, enthalten keine oxidierenden Mittel, wie der Name schon sagt. Daher können nicht-oxidierende Farbstoffe keine helleren Nuancen als die ursprünglich vorhandene Nuance erzeugen und können die ursprünglich vorhandene Farbe nicht signifikant abdunkeln.
Temporäre Farbstoffe
Temporäre Farbstoffe oder Farbspülungen enthalten normalerweise Moleküle, die zu groß sind, um in die Haarkortex einzudringen, und haben auch eine geringe Affinität zu Haaren, was bedeutet, dass die Bindungskräfte zwischen der Haarkutikula und den Farbmolekülen gering sind. Infolgedessen bieten temporäre Farbstoffe eine schwache Beschichtung auf der Haarkutikula und werden nach der ersten Haarwäsche leicht ausgewaschen. (Farbspülungen, farbverstärkende Shampoos, Haarsprays, Mousse, Gelprodukte)
Semi-permanent
Semi-permanente Haarfarben verwenden in der Regel Farbstoffe, die klein genug sind, um bis zu einem gewissen Grad in die Haarkutikula einzudringen, zusätzlich zu der Färbung von außen, und bleiben daher bei 6–8 Haarwäschen auf gesundem Haar.
Der pH-Wert von semi-permanenten Farbstoffen ist leicht alkalisch (7.0–9.0), was dazu führt, dass die Kortex anschwillt und sich hebt. Dies ermöglicht ein gewisses Maß an Eindringen des Farbstoffs in die tieferen Schichten der Kutikula. Das Waschen der Haare öffnet die Kutikula, wodurch die Farbe im Laufe der Zeit entweichen kann, aufgrund der Löslichkeit der Farbstoffe in Wasser. (Lotionen, Shampoos, Gele, Cremes und Mousse).
Oxidierende Produkte
Oxidizing hair dyes are two-component systems: one component contains colorless dye and couplers in a highly alkaline formulation. The other component contains hydrogen peroxide (the oxidizing agent, otherwise known as the developer or activator). These products are mixed right before application, which generates a chemical reaction. The alkaline agent swells the hair cuticle and thus helps the penetration of the relatively small dye intermediates into the cortex. In addition, it also destabilizes hydrogen peroxide to liberate oxygen. The oxygen released destroys the hair’s natural melanin (i.e., lightens hair) and also oxidizes the dye intermediates and allows them to react with the couplers within the hair shaft to form a colored molecule. The final color molecule is too large to be removed by shampooing, which makes the color resistant to shampooing. (permanent, demi-permanent dyes, bleachers).
Interesting Fact!
Red shades tend to fade fastest as they have a relatively small molecule size, which can diffuse from the hair and wash away more quickly than other shades.