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Area scientifica

CAPELLI E CUOIO CAPELLUTO

Struttura e chimica del capello

I peli presenti sul nostro corpo hanno una particolare struttura e si dividono in piccoli peli e grossi peli. I piccoli peli denominati anche lanugine o vellus sono localizzati su tutta la superficie cutanea tranne che sul palmo della mano e sulla pianta del piede. Invece i grossi peli detti anche peli terminali sono colorati e risultano localizzati solo in alcune sedi tra cui il cuoio capelluto, le ascelle, il pube, l'area della barba nel maschio etc...

Struttura del capello

Il pelo è posto nel follicolo pilifero, particolare struttura della pelle, avente forma di sacco, inclinato di circa 75° rispetto alla linea della superficie cutanea. La parte inferiore del follicolo pilifero si localizza nella parte più profonda del derma ma il suo livello varia da pelo a pelo (per i capelli la profondità media è di circa 0,6-1 cm).
A livello del terzo superiore del follicolo pilifero sbocca la ghiandola sebacea. L'insieme del follicolo pilifero e della ghiandola sebacea viene definito follicolo pilosebaceo. Sotto la ghiandola sebacea, sulla parete esterna del follicolo, trova localizzazione ed ancoraggio l'estremità inferiore del muscolo erettore del pelo. Nel follicolo si evidenziano uno sbocco sulla superficie cutanea, detto ostio; una strozzatura a livello del terzo superiore denominata colletto; una porzione delimitata fra ostio e colletto, detta infundibulo; una porzione posta fra colletto e attacco inferiore del muscolo erettore del pelo, detta parte intermedia o istmo ed infine una porzione al di sotto dell'istmo stesso, denominata parte profonda.

Nella parte centrale della parte profonda, a livello della base del follicolo, è presente un'incavatura rivolta verso l'alto, contenente una struttura connettivale ricca di vasi sanguigni, linfatici e strutture nervose, denominata papilla, che ha il compito di provvedere al sostentamento, al nutrimento ed al controllo endocrino delle cellule della matrice del pelo.
Nella struttura nel follicolo, dall'esterno verso l'interno, si evidenziano la guaina connettivale (ricca di terminazioni nervose e formata da strati concentrici e longitudinali di fibre collagene con numerosi fibroblasti); la membrana vitrea (diretta continuazione della membrana basale cutanea); la guaina epiteliale esterna (diretta continuazione degli strati più profondi dell'epidermide che si approfondiscono seguendo la membrana vitrea); la guaina epiteliale interna (formata da tre strati di cellule, a diretto contatto con il pelo termina in corrispondenza del colletto).

Struttura del capello

Parlando sempre di struttura del capello nell'adulto si distinguono tre parti: stelo o fusto, radice e bulbo. Lo stelo o fusto è la parte visibile ed esterna al follicolo con spessore medio nell'adulto 65-78 micron. La radice, parte di norma non visibile, interna al follicolo stesso, è posta nel derma fra l'ostio del follicolo e l'attacco inferiore del muscolo erettore del pelo. Il bulbo, posto ancora più in profondità della radice, alloggiato nella porzione inferiore della parte profonda del follicolo, contiene, nella parte inferiore due-tre file di cellule sovrapposte a veloce riproduzione che costituiscono la matrice. Le cellule della matrice sono le uniche cellule germinative. Le cellule della matrice, via via che si riproducono, spingono verso l'alto quelle nate in precedenza.  Durante la risalita le cellule elaborano nel loro interno la cheratina andando incontro al "processo di cheratinizzazione" divenendo in questo modo progressivamente più rigide.  Subito al di sopra delle cellule delle matrice sono presenti alcuni melanociti che hanno il compito di "colorare", immettendovi la melanina, quelle cellule che diventeranno la "corteccia" del capello.

Sezionando in modo orizzontale il capello se ne può apprezzare la struttura, suddivisibile in tre parti: la cuticola, la corteccia ed il midollo.
Esternamente ritroviamo la cuticola formata da un'unica fila di cellule trasparenti e sottili, con spessore compreso tra 0,2-0,5 micron, disposte in fila verticale a livello della radice e invece in fila obliquamente (a "scaglie") a livello del fusto. Data la posizione in cui si trova, la cuticola è la prima ad essere danneggiata quando il capello è stato maltrattato (shampoo inadeguati, permanenti, spazzolature, ecc.);
A livello intermedio si evidenzia la corteccia, parte più abbondante. Essa è formata da cellule più grosse, di forma fusata, lunghe 90 micron e larghe 5 micron, disposte verticalmente in file parallele. Esse contengono un pigmento colorato, la melanina, che tende a ridursi con l'età facendo diventare il capello "bianco" (processo di incanutimento).
Internamente invece si trova il midollo formato da cellule arrotondate, disposte a colonne, generalmente separate fra loro da spazi d'aria.

Oltre all'acqua, gli altri elementi che costituiscono la chimica del capello sono: la cheratina, i lipidi, i minerali ed i pigmenti.
La cheratina è una proteina localizzata nella corteccia. Diciotto sono gli aminoacidi che costituiscono la cheratina. Gli aminoacidi presenti in maggiore quantità sono:  la cisteina, la cistina, la serina, l'acido glutammico, la glicina, la treonina, l'arginina, la valina, la leucina e l'isoleucina.
La cheratina alfa, fibrosa e a basso contenuto di zolfo è quella presente in maggior quantità nei capelli. Essa ha peso molecolare di circa 45.000 e risulta essere  insolubile in acqua. La cheratina può essere deformata con il vapore acqueo ("messa in piega").
Il processo di cheratinizzazione del capello è regolato da vari elementi (ormoni, vitamine, fattori genetici e metabolici) e risulta collegato al metabolismo del colesterolo e alla sua esterificazione con acidi grassi sintetizzati dall'epidermide. Carenze dietetiche e/o difetti enzimatici delle vie di sintesi del colesterolo e degli acidi grassi possono condurre ad una cheratinizzazione anomala che comporta  difetti strutturali del fusto.
I lipidi presenti nella struttura chimica del capello sono formati da trigliceridi, cere, fosfolipidi, colesterolo, squalene e acidi grassi liberi. Essi si riescono ad evidenziare quantitativamente con molta difficoltà in quanto risultano derivati per la maggior parte dal sebo.
I minerali o oligoelementi della struttura chimica del capello rappresentano una componente essenziale dei sistemi proteico-enzimatici. Essi sono rappresentati dal  ferro , dal magnesio, dallo zinco, dal  rame e dal piombo.

La carenza di proteine e/o sali minerali nella struttura chimica del capello può creare problemi di capelli e sarà evidente al microscopio per la presenza di un fusto sottile ed associato a bulbi molto piccoli. Se il capello è strutturalmente sottile i bulbi appariranno invece di normale dimensione.
I pigmenti risultano formati dalle melanine (sostanze colorate), presenti nel pelo in forma diffusa o granulare. Non sono solubili in acqua ma risultano solubili negli acidi forti e sono decolorabili con acqua ossigenata.
I melanociti, utilizzando la tirosina (aminoacido costituente delle proteine) come precursore, sintetizzano due principali tipi di melanina: l'eumelanina, scura e presente nei capelli neri e la feomelanina, più chiara e presente nei capelli dorati, biondi o rossi.
I principali elementi chimici presenti nel capello sono costituiti dal carbonio (45% ), dall'ossigeno (28%), dall'azoto (15% ), dall'idrogeno (6,7% ) e dallo zolfo (5,3%).
Sono presenti inoltre diversi oligoelementi  ( riscontrati attraverso un esame detto mineralogramma ):  Ca, Mg, Sr, B, Al, Si, Na, K, Zn, Cu, Mn, Fe, Ag, Au, Hg, As,Pb, Sd, Ti, W, Mo, I, P, Se. È molto importante ricordare che le percentuali degli oligoelementi presenti nei capelli sono una caratteristica soggettiva e personale di ciascun individuo.
La cistina è il principale aminoacido presente nella cheratina (17,5%), seguita da serina (11,7%) e acido glutammico (11,1%). Treonina, arginina e glicina sono invece presenti in percentuali minori (6% circa).
L'80% circa del peso del capello è dovuto alla presenza di proteine (polimeri di aminoacidi) fra cui la principale è la cheratina composta da 18 amminoacidi.
I principali aminoacidi che compongono la cheratina sono: la cistina (17,5%) , la serina (11,7%) , l'acido glutammico (11,1%), la treonina (6,9%), la glicina (6,5% ) ed infine l'arginina (5,6% ).

Collaborazione scientifica del prof. Marco Toscani e del dott. Pasquale Fino, Cattedra di Chirurgia Plastica, Ricostruttiva ed Estetica, Policlinico Umberto I – Università "Sapienza" di Roma.

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