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秃了就是秃了,别想着会变强

重光 中科院物理所 2020-09-09

前段时间二师兄抱怨道,B站粉丝总说我们主播的头发没有物理所应有的气质,个个头发茂密,光可鉴人,duang~ duang~ duang~,一点都不像搞物理的。

谁还不想拥有一头乌黑茂密的头发呢?要是小编我有,那我一定把头发梳成大人模样,到处招摇。



手机上再也不会给我推植发广告了。



物理所B站主播究竟有什么护发秘诀?小编决定从头发的构造开始,一探究竟。

头发的结构

Structure of Hair

头发的主要成分是角蛋白。头发的主要成分是蛋白质?没错!如果有小可爱在小时候玩火(据说玩火会尿床)不小心烫到了头发,就会闻到一股烧焦的气味。这股气味往往被描述成烧焦的羽毛味,平时简单地检测衣服材质的办法也是烧一下,如果有烧焦的羽毛味(总觉得改成烧焦的头发味好一点),那就说明是蛋白质啦。除了头发,指甲、皮肤的角质层,还有动物的羽毛,角,爪子、蹄子都有丰富的角蛋白。


小编以前发现了一个关于头发的奇怪现象,如果你现在手头上有一根头发,也可以试试:一只手捏着发根那一侧,另一只手捏着发梢那一侧,向两边拉动的时候会发现,总是捏着发梢那侧的手发生了滑动。小编以前对这个百思不得其解,直到看到了头发的电子显微照片才恍然大悟。


上面是美利奴羊毛,下面是头发(来源:Wikipedia)


原来头发表面有鳞片!并且鳞片是从发根向发梢那个方向长的,也就是说,上面那张图的左侧是发根,右侧是发梢。正是因为这些鳞片的存在,才使得拉动头发时一只手会滑动而另一只手不会。


如果把头发切断,就可以看到头发断面的结构,由外向里大致可以将它们分成表皮层皮质层髓质层三层 [1]


头发断面(来源:allthatsinteresting.co)

头发断面(来源:Wikipedia)


表皮层顾名思义,它的主要功能就是保护头发免受外部刺激的伤害,决定了头发是否光泽、顺滑。皮质层中的色素决定了不同人的发色,而髓质层里面则储存了一些空气,有保温的作用。比如北极熊看起来是白色的,但其实它的毛是无色透明的,并且中空,其中填充了空气,这具有很好的保温性能,让北极熊在北极也能很好地生存下去。另外别被北极熊白色的外表迷惑了,如果把它的毛剃了,你会发现它是一只“黑熊”。

发色

Hair Color

既然发色是由皮质层中的色素决定的,那究竟有几种色素,使得世界上有那么多种发色?答案是两种,也可以说是三种。这两种色素分别是真黑色素(eumelanin)及褐黑素(pheomelanin),而真黑色素又可以分为黑真黑素棕真黑素(小编都觉得好绕呀)[2]。顾名思义,黑真黑素的多少决定了头发是灰还是黑,棕真黑素的多少决定了头发是金色还是棕色,而褐黑素则决定了橘红色和黄色的发色。各种各样的发色背后,是这三种色素含量的差异。


显然,中国人头发中的黑真黑素很多,所以头发是黑色的。当人衰老的时候,与黑色素合成相关的活性减弱,合成不了足够的黑色素的时候,头发就变灰,最后变白了。


当然头发变白,现在可以用染色的办法让它变黑,染发剂也可以让黑色的头发变成你想要的其他颜色。


说起染发,很久以前就有人尝试了,古埃及人尝试过把凤仙花捣碎了来染头发 [3],用行动诠释了什么是:落红不是无情物,化作春泥更护“发”。凤仙花又叫指甲花,是用来把指甲染红的,古埃及人为了染发也是真的拼啊。


凤仙花(图片来自网络)

凤仙花染的指甲(图片来自网络)


现代当然有更好的染发剂来满足不同人的欲望,无论你是想长久地改变发色,还是短期,还是就美一次,都可以满足你。


永久性染发


永久性染发首先需要制造碱性环境,让头发表皮层的鳞片张开,方便色素进去 [4]。如果有小可爱曾经像小编一样好奇用肥皂洗过头就会发现,肥皂洗头时,头发会有种干枯的感觉(心疼我的头发),用手一摸,觉得摩擦力特别大,这就是因为碱性的肥皂水让鳞片张开了。当然,发廊里面用的不是肥皂水啦,用的一般是显碱性的2,5-二氨基甲苯


2,5-二氨基甲苯


首先,用无色的2,5-二氨基甲苯打开鳞片,同时作为前体的2,5-二氨基甲苯进入到皮质层中,然后再将偶联剂也涂到头发上,2,5-二氨基甲苯和偶联剂在皮质层生成一种中间体,最后用氧化剂(一般是过氧化氢)将中间体氧化成染料就大功告成了 [5]。为什么不直接让染料进入到皮质层?人家也想啊。



因为染料分子太大了,没法通过表皮层,只好分拨进去,再组装成染料。正是染料分子比较大,困在了皮质层,再加上染发后期通过头发护理让表皮层的鳞片闭合,所以染料分子就出不来了,也就做到了永久染发。


如果要让头发变得颜色更深,就需要更多的前体和偶联剂,更多的氧化剂(其实就是更多的染发剂,我就是为了显得高大上),这样难免会对头发造成损伤。所以,为了自己的秀发,染发还是适可而止,别用力过猛了。


半永久性染发


这种染发剂就简单啦,因为它体积也比较小,可以通过表皮层进入到皮质层 [3]。进去容易,自然出来也容易了。比较容易在洗头的时候通过鳞片的缝隙被洗出来,多洗几次头发,颜色就褪的差不多了。


暂时性染发


这种染发剂分子太大,穿不过表皮层,只能存在于表皮层外面,相当于给头发敷了层粉,一洗就掉 [3]。小编挺好奇要洗多少次才能洗干净,洗头的时候看到一盆水是诡异的颜色是一种什么感受,有经验的小可爱在后台留言告诉我呀。

脱发

Hair Loss

脱发的原因有很多,诸如营养不良,压力过大,作息不规律等等。但是,最常见的脱发还是雄激素性脱发,别听到雄激素就以为只有男性才会得这种脱发,这种脱发男女通吃 [6]。对男性来说,这种脱发的表现就是发际线后移,会慢慢变成Hippocratic wreath 「希波克拉底的花环」,最后有可能全秃了。对女性来说,这种脱发就比较友好(并不),一般表现为头发稀疏,地中海倒是比较难出现。


希波克拉底(看见他的头发没,枕部一圈头发,像极了花环)


顾名思义这种脱发和雄激素有关。人体内的睾酮是主要的雄激素,激素我们都知道,只需要微量就可以影响细胞的新陈代谢,然而在5α还原酶的催化下,睾酮转变成二氢睾酮(下图中的DHT)。二氢睾酮是比睾酮强度更大的雄激素,所以当二氢睾酮和毛囊上的雄激素受体结合后,会使毛囊萎缩,毛囊长出的头发越来越细,最终长不出头发 [7]。最最恐怖的是,这种类型的脱发还会遗传!


脱发机理(来源:Examine.com)


所以,对于这种类型的脱发,洗发水是别指望了,头部按摩也是别指望了,早睡早起也是没啥用的。如果你不幸属于这种脱发类型,目前有用的办法是降低5α还原酶的活性或者阻止二氢睾酮对毛囊细胞的作用 [8]



或者,植发。然而当你看到“小龙人”植发,怕是做梦都会被吓醒。



所以,还是全秃了的好,显得精神,但就是不会变强。


那么问题来了,物理所B站主播为啥头发茂密?人家那是天生的头发多,还不脱,比不了,比不了。



参考资料

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Hair#Functions

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Human_hair_color

[3] 人类以「毒」染发史丨Dr.Why

[4] 染发剂将头发染成不同颜色的原理是怎样的?- Vicky的回答 - 知乎

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Hair_coloring

[6] 日本老教授研究脱发30年,解答疑问只用一句话

[7] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK278957/

[8] 毛发丢失(脱发)


编辑:重光



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