Chemia ma wszystko wspólnego z tym, czy twoje włosy są proste czy kręcone; blond, czerwony lub brązowy; łatwo dopasowuje się do Twojego ulubionego stylu; lub trudny w obsłudze niesforny mop. W rzeczywistości chemik prawdopodobnie może dostarczyć tyle samo – jeśli nie więcej – informacji, co twój stylista fryzur, na temat tego, co odróżnia dzień złych włosów od dobrego dnia.
Biorąc pod uwagę czas i pieniądze, które większość z nas hojnie obdarza naszą ukoronowaną chwałą, trudno uwierzyć, że włosy to tylko martwa skóra. Gdy komórki skóry w warstwie komórkowej zwanej macierzą włosa obumierają, wytwarzają twarde białko zwane keratyną. Nacisk nowych komórek spycha martwe komórki i keratynę razem i wypycha je na powierzchnię skóry głowy, gdzie pojawiają się jako pasma włosów.
Przeciętna ludzka głowa ma od 100 000 do 150 000 pasm włosów. Z punktu widzenia chemika, ta sierść jest praktycznie taka sama jak ptasie pióra, końskie kopyta, kocie pazury, owcza wełna, a nawet wężowe łuski – z których wszystkie są wykonane głównie z keratyny. Jak wszystkie białka, keratyna zbudowana jest z cegiełek zwanych aminokwasami. Duża część siły keratyny przypisywana jest dużej zawartości aminokwasu cystyny, która ma szczególnie silne wiązania chemiczne między atomami siarki.
- Fizyczna i chemiczna struktura włosów
- Kolor włosów
- Perma
- Wybielanie
- Szampony i odżywki
- Ochrona włosów
Fizyczna i chemiczna struktura włosów
Fizyczną strukturę ludzkiego włosa można zobaczyć pod mikroskopem. Składa się z trzech warstw martwych komórek skóry: naskórka, gładkiej, zewnętrznej powłoki uformowanej z komórek, które zachodzą na siebie jak rybie łuski; kora, gruba, środkowa warstwa zbudowana z wrzecionowatych komórek wypełnionych keratyną i kolorem włosów; i rdzeń, stosunkowo wąska centralna kolumna zawierająca komórki w kształcie sześcianu i kieszenie powietrza.
Struktura chemiczna włosa nie jest widoczna pod mikroskopem. Jak każda materia, włosy składają się z maleńkich jednostek zwanych atomami. Zewnętrzna część atomu składa się z jeszcze mniejszych cząstek zwanych elektronami, które wirują wokół centralnego obszaru atomu. Kiedy dwa lub więcej atomów łączy się, tworząc cząsteczki – kombinacje atomów – robią to poprzez wymianę lub współdzielenie elektronów.
Na poziomie molekularnym włosy składają się głównie z łańcuchów cząsteczek keratyny. Łańcuchy te są usieciowane wiązaniami chemicznymi w podobny sposób, w jaki boki drabiny są utrzymywane razem przez szczeble. Wiązania obejmują bardzo silne powiązania między atomami siarki znajdującymi się w cystynie i znacznie słabsze przyciąganie elektryczne między atomami wodoru w innych częściach cząsteczek keratyny.
W prostych włosach wiązania tworzą się między atomami znajdującymi się w przybliżeniu w tych samych miejscach na sąsiednich łańcuchach keratynowych. Tworzy to stosunkowo równe „szczeble”, które pozwalają bokom „drabiny” pozostać prostymi. W falowanych lub kręconych włosach cząsteczki z różnych miejsc wzdłuż sąsiednich łańcuchów keratynowych są przyciągane do siebie, tworząc wiązania łukowe, które powodują zginanie lub pętlę boków drabinki keratynowej.
Kolor włosów
Jeśli chodzi o kolor, odcień twoich włosów jest określany przez naturalne pigmenty zwane melaninami, które są wytwarzane przez komórki skóry. Choć może się to wydawać zaskakujące, tylko jedna melanina – czarny pigment zwany eumelaniną – odpowiada za większość odcieni włosów, od blond po czerń. Formuła jest prosta: im wyższy poziom eumelaniny, tym ciemniejsze włosy. Jednak eumelaniny nie można przypisać rudym włosom, które zawdzięczają swój wyjątkowy odcień rzadszemu, czerwonawemu typowi melaniny zwanemu feomelaniną. Kiedy komórki skóry starzeją się i przestają wytwarzać eumelaniny lub feomelaniny, włosy stają się szare lub białe.
Nasze geny determinują kolor i strukturę naszych włosów, ale istnieją sposoby na obejście genetyki. Jak może zaświadczyć jedna trzecia Amerykanek, które farbują włosy i połowa, które trwają lub rozluźniają loki, chemię włosów można łatwo zmienić. Trwałe, odprężające, farby, szampony, odżywki, a nawet lokówki i suszarki do włosów działają magicznie, majstrując przy normalnej chemicznej strukturze włosów.
W rzeczywistości za każdym razem, gdy myjesz włosy lub idziesz popływać, generujesz niewielką reakcję chemiczną. Cząsteczki wody bogate w wodór przerywają słabe wiązania wodorowe między łańcuchami keratynowymi włosów, co powoduje, że nawet najbardziej kręcone loki prostują się tymczasowo, gdy są mokre. Gdy włosy wysychają, wiązania wodorowe zostają przywrócone, a fale lub loki powracają.
Odwrotna sytuacja ma miejsce w przypadku prostych włosów, które są zwilżane, a następnie owijane wokół szpilek lub wałków tak, że różne części łańcuszków keratynowych przylegają do siebie. Gdy włosy wysychają, tworzą nowe wiązania wodorowe i tymczasowo zmieniają się z prostych w kręcone lub falowane. Suszarki, wałki elektryczne i lokówki działają na tej samej zasadzie, ale wykorzystują energię cieplną do wzmocnienia nowego wzoru wiązania.
Ale jak wiedzą ludzie, których fryzura zależy od lokówki lub suszarki, ich wysiłki mogą zostać cofnięte w ciągu kilku minut. Wystarczy trochę wody w postaci kropli deszczu lub wilgotnej morskiej bryzy, aby przywrócić wiązania wodorowe włosów do normalnego ustawienia.
Perma
Aby uzyskać bardziej trwałe zmiany w swojej fryzurze — i w chemii włosów — musisz przejść do trwałej ondulacji (trwałej trwałej) lub prostowania. Procesy te nie tylko zmieniają wiązania wodorowe włosów, ale także rozdzielają silniejsze wiązania chemiczne, na które woda nie ma wpływu. Chociaż machanie i prostowanie (nazywane również relaksacją) dają przeciwne rezultaty, te dwie procedury wykorzystują te same chemiczne sztuczki.
Niezależnie od tego, czy włosy są utrwalone, czy zrelaksowane, pierwszym krokiem, zwanym zmiękczaniem, jest redukcja. Redukcja to reakcja chemiczna, która powoduje dodanie wodoru do związku chemicznego. W procesie trwałej ondulacji lub prostowania, środki redukujące, czasami razem z ciepłem, rozrywają stabilne w wodzie wiązania włosów – głównie połączenia siarki z siarką w cystynie.
W kolejnym etapie procesu, zwanym rearanżacją, łańcuchy keratynowe formowane są w żądaną konfigurację. Odbywa się to poprzez nawijanie zmiękczonych włosów na pręciki, aby uzyskać loki lub trzymanie ich płasko, aby je wyprostować.
Ostatni etap, utwardzanie, sprawia, że przegrupowanie jest trwałe, poprzez odbudowę wiązań siarki z siarką i innych trwałych w wodzie połączeń molekularnych, które spajają pasma włosów. Odbywa się to poprzez utlenianie — reakcję chemiczną, która odwraca redukcję poprzez dodanie tlenu do związku. W przypadku trwałej ondulacji i środków relaksacyjnych, chemikaliami, które inicjują utlenianie są roztwory bromianu sodu lub nadtlenku wodoru.
Chociaż trwała ondulacja i prostowanie włosów jest nazywane „trwałą”, ondulacja i środki zwiotczające nie zmieniają macierzy włosa. W ten sposób ich efekty w końcu znikają wraz z odrostem włosów.
Odpowiednio skomponowane i stosowane zgodnie z zaleceniami produkty utrwalające lub odprężające włosy nie powinny zmieniać ich koloru ani znacząco go osłabiać. Ale zarówno włosy, jak i skóra głowy mogą ulec uszkodzeniu, jeśli takie produkty są niestarannie wytwarzane lub nakładane. Na przykład w 1995 roku amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) ostrzegła przed stosowaniem dwóch środków do rozluźniania włosów sprzedawanych pod nazwą Rio Hair Naturalizer System. FDA podjęła to działanie po tym, jak ponad 1800 konsumentów skarżyło się, że produkty podrażniły ich skórę głowy, spowodowały łamanie włosów lub zabarwienie ich na zielono. Badacze FDA odkryli, że produkty zawierały zbyt dużo kwasu i były niewłaściwie oznakowane.
Wybielanie
Another process that must be carefully controlled to avoid unpleasant results is bleaching. Hair is usually bleached with hydrogen peroxide, a chemical that lightens hair by oxidizing its melanin pigment.
The greater the concentration of hydrogen peroxide and the longer it is left on, the lighter the hair becomes until it approaches the harsh yellow-white of the stereotypical “bleached blonde.” The bleaching process is halted by rinsing the hair with very hot water or a mild acid solution, such as pyruvic acid.
The results achieved by bleaching are also determined by how much ammonium hydroxide, a chemical that activates oxidation, is added to the peroxide solution. Too much of this ammonia compound can produce unattractive reddish tints.
Barwienie włosów, które jest w stanie wytworzyć tęczę naturalnie wyglądających odcieni od imbirowego złota do kasztanowego brązu, również opiera się na utlenianiu. Barwniki to złożony napar chemikaliów. Utlenianie zapewnia wywoływacz, zwykle nadtlenek wodoru lub inny środek utleniający. Deweloper działa na półprodukt. Półprodukty to syntetyczne związki, często pochodzące ze smoły węglowej, które po utlenieniu przekształcają się w barwniki.
Inne składniki koloru włosów to modyfikatory, związki wzmacniające lub stabilizujące określone odcienie koloru; przeciwutleniacze, które zapobiegają utlenianiu się półproduktów przed nałożeniem ich na włosy; i alkalizatory, chemikalia, które poprawiają wchłanianie barwnika poprzez zmiękczanie włosów.
Podobnie jak inne zabiegi na włosy, farbowanie nie zmienia komórek, które produkują włos ani jego pigmentu. Dlatego osoby, które farbują włosy, muszą okresowo poprawiać ich naturalne korzenie, jeśli chcą, aby ich rosnące warkocze zachowały równomierny kolor między pełnymi zabiegami farbowania.
W ostatnich latach wiele kobiet eksperymentowało z półtrwałymi i tymczasowymi barwnikami. Farby semipermanentne wykorzystują niższe stężenia utleniaczy i zmywają się w czterech do sześciu szamponach. Farby tymczasowe lub płukanki to kwaśne barwniki, które pokrywają tylko powierzchnię włosów i łatwo zmywają się w następnym szamponie. Ponieważ po prostu dodają odcienia na powierzchni włosów, płukanki mogą być używane tylko do uzyskania ciemniejszego koloru włosów.
Szampony i odżywki
Trwała, relaksująca i farbująca to najtrudniejsze rzeczy, które możesz zrobić z włosami z punktu widzenia chemika. Ale szampony i odżywki również wykorzystują chemię, aby wykonać swoją pracę.
Zadaniem szamponu jest czyszczenie włosów, nic więc dziwnego, że głównym składnikiem prawie wszystkich szamponów jest detergent. Detergenty w połączeniu z wodą tworzą anionowy lub ujemnie naładowany roztwór. Taka formuła dobrze oczyszcza włosy, przyciągając dodatnio naładowane jony, takie jak np. olej. Ale ma również tendencję do marszczenia zewnętrznej łuski włosa, wyjaśniając, dlaczego właśnie umyte włosy są często odstające, trudne do opanowania i raczej matowe.
Aby przeciwdziałać tym niepożądanym efektom i wygładzić naskórek włosów, ludzie często po szamponie spłukują go roztworem kationowym lub dodatnio naładowanym. Dawniej używano w tym celu octu, soku z cytryny lub piwa. Takie płukanki sprawiały, że włosy były bardziej błyszczące i łatwiejsze do rozczesania, ale mogły sprawić, że włosy pachniały jak podrzucona sałatka lub browar. Nowoczesne odżywki osiągają takie same rezultaty, a także mają przyjemny zapach, bardziej odpowiedni dla włosów.
Jedną z najważniejszych klas środków pielęgnacyjnych są czwartorzędowe związki amoniowe. Te substancje kationowe pomagają przeciwdziałać elektryczności statycznej i elektryzowaniu się włosów, wiążąc się z anionowymi pasmami umytych włosów. Ponieważ włosy poddane trwałej ondulacji, rozluźnieniu lub farbowaniu są znacznie bardziej anionowe niż włosy normalne, producenci opracowują specjalne odżywki zawierające składniki kationowe dla włosów, które zostały poddane silnej obróbce chemicznej. Niektóre formuły mogą nawet tymczasowo naprawić lub wzmocnić włosy poddane obróbce chemicznej dzięki zastosowaniu białek kationowych, które przywierają do osłabionych łańcuchów keratynowych włosów poprzez wiązania wodorowe.
Ochrona włosów
Oczywiście najlepiej byłoby przede wszystkim unikać niszczenia włosów. Eksperci mają do zaoferowania kilka wskazówek, jak sprawić, by włosy nie wyglądały jak wynik nieudanego eksperymentu chemicznego. Po pierwsze, ostrzegają, rób wszystko z umiarem. Nie sprawdzaj granic zdolności twoich włosów do tworzenia i odbudowy wiązań chemicznych, poddając je wielokrotnej trwałej ondulacji, koloryzacji lub prostowaniu w krótkim czasie.
Po drugie, nie rozpoczynaj żadnego leczenia, dopóki nie przemyślisz tego i nie wiesz na pewno, jaki wygląd chcesz osiągnąć. Jeśli pod wpływem impulsu zdecydujesz się umieścić pudel ondulację na swoich prostych włosach lub rozjaśnić kruczoczarne loki na platynowy blond, minie tygodnie lub miesiące, zanim będziesz mogła ponownie zmienić swój wygląd bez poważnego uszkodzenia włosów.
Po trzecie, postępuj zgodnie ze wszystkimi instrukcjami dotyczącymi produktów do pielęgnacji włosów. A przed rozpoczęciem jakiegokolwiek wrażliwego na czas procesu chemicznego, takiego jak farbowanie lub trwała ondulacja, wykonaj próbę na sucho – przemyśl cały proces w swoim umyśle i przygotuj wszystkie potrzebne ci elementy.
Na koniec, jeśli doprowadzisz do katastrofy włosów, udaj się do specjalisty od pielęgnacji włosów. Nie próbuj samodzielnie rozwiązywać problemu za pomocą domowych środków lub innych produktów chemicznych. Profesjonalista może być w stanie uratować twoje włosy, dostarczyć ci produkty do naprawy uszkodzeń lub przynajmniej przyciąć włosy tak, aby wyglądały dość atrakcyjnie, gdy czekasz, aż wyrosną twoje zniszczone warkocze.
A oto ostatnia wskazówka: zastanów się, czy nie zadowoli się włosami, z którymi się urodziłeś, czy to perwersyjnymi, czy prostymi, jak zmywalny blond lub marchewkowa czerwień. Zaoszczędzisz dużo energii — chemicznej i osobistej — jeśli rozwiniesz wyczucie stylu, które podkreśla naturalne piękno włosów, a nie sztuczny wygląd, który wymaga ciągłego bicia włosów w celu uległości.
