Вода – враг волос?

Постараемся найти ответ в конце поста. Подписывайтесь на канал ChemCream в телеграм :)

В погоне за красивыми волосами многие исключают термоприборы, избегают солнца, окрашивания, расчесывания. Но игнорируют еще один фактор, влияющий на повреждение, и это вода.

Сразу скажу: тема очень обширна. Это первый пост из серии #поведение_волос, где мы будем рассматривать, как волосы ведут себя в разных условиях и под действием разных компонентов.

Почему это важно?

Не зная химических и физических свойств волос, вы не сможете сделать корректные выводы. Важно не только то, как компоненты воздействуют на волосы, но и как волосы реагируют на эти компоненты в разных условиях.

Например, вы любите делать ночные маски, после таких процедур волосы мягкие как шелк. Это значит, что маска сработала лучше, поэтому волосы такие приятные на ощупь? Звучит логично, но давайте посмотрим с точки зрения поведения волос.

Как это работает?

Наши волосы состоят из гидрофильных (любят воду) и гидрофобных (не любят воду) соединений: белков, липидов, пигмента и воды.

Поверхность волоса покрыта слоем липидов, которые:

• склеивают чешуйки кутикулы между собой
• гидрофобны (отталкивают воду)

При многократном мытье и сушке волос, воздействия солнца и термоприборов, содержание липидов уменьшается, поверхность волоса становится более гидрофильной, а так же отрицательно заряженной [1]. Это приводит к сухости волос, пушению, спутыванию. Поэтому мы используем кондиционер с положительно заряженными компонентами, чтобы убрать статику; жирные спирты, масла и другие пленкообразователи, чтобы восстановить потерю липидов, скрепить чешуйки кутикулы.

Почему поверхность волоса не любит воду?

Потому что волосам не нужно много воды! Что происходит, когда воды в волосе становится слишком много?

На картинке изображен только один пучок (микрофибрила). В нашем волосе этих пучков очень много. На картинке видно, что больше всего набухают белки матрикса (matrix protein), промежуточные филаменты набухают меньше (Intermediate Filaments). Поэтому максимальное набухание происходит поперек волоса (в диаметре), а минимальное набухание происходит вдоль оси волокон. В этом исследовании [2] сказано, что при относительной влажности от 0% до 100% волосы увеличиваются почти на 14% в диаметре, но менее чем на 2% в длину.

Что еще:

• Вода действует как пластификатор, делая волосы мягкими и податливыми [3].

Я уже рассказывала, что вода образует водородные связи, но когда связей слишком много, то образуется сетка из воды и кератина, которая приводит к пластичности волоса и уменьшению жесткости. Концепция сетки схематично отображена на рисунке выше.

• Вода делает белок более подвижным (удлиняет связи белка) [3]

Вода встраивается между белками, образуя дополнительные водородные связи, и нарушает спираль. Это растягивает и деформирует белковую спираль.

Примечание: концепция образования водородных и ионных связей лежит в основе образования кудрей. В данной ситуации мы говорим о том, когда воды СЛИШКОМ много, и она образует дополнительные связи, которые не нужны нашему волосу. Вода по-прежнему помогает кудрявым сформировать завитки, но важен баланс.

Поэтому баланс воды в волосе важен!

Когда вы очень долго и часто замачиваете волосы в воде, делаете ночные маски или сидите в теплой шапочке, ваши волосы набухают и баланс влаги нарушается. Волосы могут быть мягкие и приятные на ощупь, но форму держат плохо, особенно это заметно на кудрявых волосах.

Что теперь, волосы не мочить?

Даже если вы не используете воду, волосы все равно поглощают влагу из воздуха и отдают ее обратно. Вода испаряется и волосы высыхают. Это постоянный процесс.

Нам важно сохранить достаточное количество влаги внутри и не пускать излишек влаги снаружи.

Этим занимаются липиды, которые гидрофобны и отталкивают воду. Но это не значит, что вода вообще не проникает.

Не нужно бояться мочить волосы. Волосы высыхают и намокают снова и снова. Эти процессы обратимы. Стремитесь к балансу. Враг – не вода, а частое и длительное набухание.

Недостаток влаги приводит к жесткости, сухости и пушению волос. У кудрявых и волнистых волос также может нарушаться завиток от недостатка влаги. Поэтому выдерживание маски не 5, а 20 минут или использование теплой шапочки помогает при этих проблемах. Главное не делать такие процедуры слишком часто и долго: не надо каждый день делать глубокое кондиционирование, сидеть в ванной по пять часов или спать с маской на волосах.

Вы также можете встретить фразу "гигральная усталость" (hygral fatigue). Но данный термин редко используется в исследованиях, я встречала только пару упоминаний в статье [например, в 4]. Гигральная усталость – это процесс набухания и сжатия волокна волоса (swelling – deswelling). Гигральная усталость может привести к повреждению кортекса и растрескиванию кутикулы [4].

На прямых волосах сложнее заметить излишнее набухание, потому что мягкость и податливость – то, к чему многие стремятся. Но волосы, которые часто подвергаются набуханию, быстрее повреждаются при механическом трении и расчесывании, плохо переносят термоприборы, окрашивания и другие взаимодействия. Поэтому соблюдайте баланс.

Что делать, чтобы избежать излишнего набухания?

Ничего особенного делать не нужно:

• не увлекайтесь длительными водными процедурами
• используйте кондиционер/масла/стайлинги, чтобы предотвратить быстрое испарение воды из волос и поглощению лишней влаги из воздуха

Если вы замечаете, что волосы слишком мягкие, теряют форму и объем, то:

• ограничьте долгое выдерживание масок и кондиционеров
• попробуйте наносить масла перед мытьем шампунем, это поможет избежать сильного набухания. В этом исследовании [4] сказано, что кокосовое и минеральное масла снижают эффект гигральной усталости, но кокосовое еще проникает в кортекс и уменьшает потерю белка. Измеряли только масла, поэтому вместо чистого масла можно попробовать использовать кондиционер (там тоже есть гидрофобные компоненты, которые работают по тому же принципу)
• Не сушите волосы долго на воздухе. В этом исследовании [5] сравнивали сушку волос феном и естественным путем и пришли к выводу, что использование фена на средней температуре с расстояния 15 см и непрерывным движением наносит меньше вреда, чем естественная сушка волос. Так как у волос, высушенных на воздухе отмечалось нарушение целостности ККМ.
• В этом исследовании [6] указано, что волосы, высушенные при нагревании, могут иметь более низкое содержание влаги, чем волосы, высушенные при комнатной температуре . После тепловой сушки волосы могут обратно поглощать влагу из воздуха, но ее количество все равно будет меньше, чем в волосах, высушенных естественным путем.

Итоги для впечатлительных:

Цель данного поста не в том, чтобы заставить вас считать секунды, проведенные с маской на голове. Переживать по этому поводу не надо! Не зря я раз 5 употребила слово БАЛАНС. Это ключевая идея статьи.

Вода нужна волосам?
– Безусловно.

Можно ли делать маски с теплой шапочкой? – Да, 30 минут будет вполне достаточно для этой процедуры. Не надо делать каждый день или по 5 часов. Если вдруг вы случайно уснули в ванной на 3 часа, это тоже не трагедия.
Если у вас недостаточно влаги, волосы очень сухие, волосы после моря, либо вы только начинаете кудрявый метод – все эти процедуры с нагреванием могут оказаться полезны.

А рефреш кудрей? А если я мою голову каждый день? Это плохо?
– Спокойно. Это все остается. Волосы высыхают и намокают. Вода нужна кудрявым (и прямым тоже). Ваша задача – экспериментировать, чтобы найти то состояние, когда в волосах достаточно влаги для формирования завитка.

Мои волосы мягкие, это значит, что у меня излишнее набухание?
– Необязательно. У вас могут быть от природы такие волосы, мягкость также достигается использованием кондиционеров и стайлингов. Если вы замечаете, что волосы нетипично мягкие, пластичные, податливые, теряют форму – то да, это может обозначать набухание.

А переувлажнение, перекондиционирование, buildup – это тоже все набухание? – Не совсем, подробней про различие этих терминов мы разберем в следующей части.

Источники:

1. C.R. Robbins. Chemical and Physical Behavior of Human Hair 5th ed. 2012 Edition
2. Stam R et al. (1952). The swelling of human hair in water and water vapor. Textile Res J 22:448–465
3. Wang, B., Yang, W., McKittrick, J., & Meyers, M. A. (2016). Keratin: Structure, mechanical properties, occurrence in biological organisms, and efforts at bioinspiration. Progress in Materials Science, 76, 229–318.
4. Ruetsch (2001). Secondary Ion Mass Spectrometric Investigation of Penetration of Coconut and Mineral Oils Into Human Hair Fibers: Relevance to Hair Damage. J Cosmet. SciM; 52(3):169-84.
5. Yoonhee Lee, M.D., Youn-Duk Kim, M.D. (2011). Hair Shaft Damage from Heat and Drying Time of Hair Dryer Ann Dermatol. Nov; 23(4): 455–462.
6. Crawford RJ, Robbins CR (1981) A hysteresis in heat dried hair. J Soc Cosmet Chem32:27–36

Некоторые ссылки очень старые, но именно в то время тема строения волос и влияния влаги была очень популярна. Из исследований взяты базовые вещи, на которые ссылаются все ученые в современных книгах и новых статьях.