какие волосы выполняют чувствительную функцию
Медицинская косметология / Трихология (Лечение волос)
Строение и функции волос
Волосяной фолликул является уникальной структурой, производящей волосы. В отличие от эпидермиса и других придатков кожи он подвергается повторным циклам роста и регресса. Имеются различные типы волос, каждый из которых имеет свой цикл и свойства (например, волосы на коже волосистой части головы, в подмышечной области, волосы бороды и тела и др.). Факторы, управляющие началом, продолжительностью и концом роста волос, являются важными для биологии клетки волосяного фолликула.
Большинство млекопитающих, за исключением некоторых водных видов, имеют волосы, которые служат для:
• защиты кожи;
• обеспечения теплоизоляции;
• окраски, обеспечивающей сексуальную привлекательность или камуфляж;
• принимая вертикальное положение, передают угрожающее поведение или испуг;
обеспечивают специализированную чувствительность, например, вибриссы («усы») у кота.
У людей большая часть этих функций утрачена. Защитные функции остались у волос бровей, ресниц, носа и уха. Большинство волос на теле стало крошечными и явно не способны служить теплоизоляцией. Однако определенные пушковые волосы, при стимуляции гормонами в период полового созревания, становятся длинными волосами, как волосы кожи головы. Тем не менее, волосы покрывают все тело, исключая веки, ладони, подошвы, губы, соски и гениталии.
Эмбриология волос
Развитие волосяных фолликулов начинается к концу первого триместра беременности. Группы ничем не отличающихся от остальных базальных клеток начинают формировать очаговые скопления и, образуя вырост, продвигаются к лежащим в дерме фибробластам, которые позже станут сосочком фолликула. Как и у более низких млекопитающих, развитие волос у людей начинается на голове (в области бровей, верхней губы и подбородка) и перемещается вниз. По мере роста плода возникают новые первичные зачатки между уже существующими. Чем больше развивается волосяных фолликулов, тем их распределение становится более случайным.
Фолликул постепенно удлиняется, на нем появляется вздутие, на уровне которого позже будет развиваться сальная железа и мышца, поднимающая волос. Указанное вздутие или выпуклось (bulge), выдается больше, чем во взрослом фолликуле и содержит пул недифференцированных кератиноцитов. Более низкий конец фолликула приобретает форму луковицы и в виде конуса частично прикрывает дермальный сосочек. Эпителиальные клетки луковицы начинают дифференцироваться и формируют слои внутреннего корневого влагалища и появляющегося стержня волоса.
Каждый фолликул в период эмбрионального развития производит два волоса. Первые тонкие волосы (lanugo – зародышевые волосы) развиваются в течение третьего триместра и выпадают приблизительно на 8 месяце беременности. Вторые выпадают приблизительно на 3-4 месяце после родов. Рост этих первых двух волос происходит синхронно, в противоположность волосам, развивающихся позднее, когда они начинают расти асинхронно. Lanugo волосы более длинные и более темные, чем волосы тела, сформированные после родов. Считается, что новые волосяные фолликулы после рождения больше не развиваются.
Анатомия волосяного фолликула
Волосы растут внутри эпителиального канала в волосяном фолликуле, расположенном в дерме, к которому прилежат сальные железы. Длина фолликула изменяется в зависимости от типа волос. Самые длинные фолликулы у волос на коже головы, они могут простираться в подкожный жир.
Волосяные фолликулы лежат под углом к поверхности. Утолщенная часть фолликула расположена со стороны, которая формирует наклонный угол к эпидермису; пучок гладких мышц, поднимающих волос, также прилежит к этой области. Таким образом, волосы имеют тенденцию лежать горизонтально поверхности, за исключением тех случаев, когда они принимают вертикальное положение вследствие сокращения мышцы поднимающей волос в результате адренэргического возбуждения.
Фолликул обеспечен богатым сплетением артерий, капилляров и вен, которые происходят из дермального сосудистого сплетения. Многочисленные взаимосвязи и шунты формируют корзиноподобную сеть вокруг нижней части фолликула и внутри дермального сосочка, ориентированные по длинной оси фолликула.
Когда стадия роста (анаген) заканчивается большая часть кровеносных сосудов спадается, но часть из них остается, пока не начнут развиваться новые волосы и не восстановится вся сосудистая сеть.
Волосяные фолликулы также обеспечены нервной сетью, происходящей из дермальной нервной сети. Она представлена чувствительными нервами, которые могут простираться до базальной мембраны эпидермиса. Возможно, что нервы влияют на регуляцию цикла волос, не это точно не известно.
Структура волосяного фолликула. Функционально, волосяной фолликул состоит из двух частей: постоянной части, которая остается по окончании периода роста, и нижней трети фолликула, которая разрушается после прекращения роста волос. Нижняя треть волосяного фолликула начинается от луковицы, которая имеет форму перевернутого кубка, состоящего из скопления эпителиальных клеток. Фолликулярная стенка простирается вверх от луковицы и присоединяется к постоянной части волосяного фолликула.
В верхней части, соответствующей эпидермису, фолликул формирует воронку с отшелушивающимся роговым слоем, в основании постоянной части фолликула находится выпуклость с прилежащей к ней гладкой мышцей. Анатомически, выпуклость является утолщенной частью стенки фолликула, которая, как полагают, является местом хранения стволовых клеток, от которых зависит регенерация волосяного фолликула.
Далее, около основания эпидермиса, располагается канал, который открывается в сальную железу, прилежащую к каждому фолликулу. Размер и деятельность сальной железы зависят от местоположения, типа фолликула и его чувствительности к гормональной стимуляции.
Фолликулярная стенка состоит из двух различных слоев: внешнего корневого влагалища, которое простирается на всю длину фолликула, и внутреннего корневого влагалища, в которое вкладывается стержень волоса до момента его появления на поверхности.
Корневое влагалище формируется из клеток волосяной луковицы, которая также дает начало стержню волоса.
Луковица, как и внешнее корневое влагалище, окружена базальной мембраной, на которой лежат базальные клетки. Большинство клеток луковицы занято формированием волосяного влагалища. В течение анагена (стадии роста) базальные клетки быстро делятся и дифференцируются; деление клетки происходит каждые 2-3 дня без дневных колебаний. Клетки пространственно ориентированы для воспроизведения концентрических слоев влагалища. Поскольку они двигаются вверх, они начинают кератинизироваться в так называемой кератогенной зоне, расположенной в нижней части фолликула.
Наружные клетки стержня волоса формируют кутикулу. Кутикула состоит из пяти-десяти накладывающихся клеточных слоев, каждый толщиной 350-450 нм. Зрелые клетки имеют тонкие чешуйки, состоящие из плотного кератина, в которых обнаружены внешняя и внутренняя зоны с различной плотностью. Между клеточными границами имеется узкий промежуток (30 нм), содержащий плотную центральную межклеточную пластинку. С внешней стороны чешуйки могут располагаться черепицеобразно, подобно плиткам на крыше. В недавно сформированной части волос, края чешуек не повреждены, но когда волос появляется из кожи, они становятся зубчатыми, прогрессивно ломаются кнаружи «наслаиваясь» и лежат противоположно кутикуле внутреннего волосяного влагалища. Кнутри от кутикулы находятся клетки коры. Считается, что она имеет белковую природу и цементирует клетки вместе.
Самый внутренний слой представляет собой пространство, называемое мозговым веществом (medulla), которое представлено прерывисто или вообще отсутствует в некоторых волосах. Мозговое вещество обычно обнаруживается в более толстых волосах. Роль мозгового вещества остается неизвестной.
Характеристики человеческих волос существенно варьируют. Имеются отличия по форме, цвету, длине, плотности и длительности цикла роста. Некоторые из этих параметров связаны с расой, локализацией, возрастом и гормональными эффектами. Генетические детерминанты имеют глубокое влияние на характеристики волос. Однако, несмотря на имеющееся сходство или различие перечисленных характеристик, каждый волосяной фолликул после эмбриональной жизни функционирует как независимая единица.
Типы волос
Vellus волосы – тип волос, присутствующих на большей части поверхности тела: они короткие (менее 1 см), тонкие и слегка окрашены. После периода полового созревания, вторичные сексуальные «терминальные» волосы развиваются из vellus волос в ответ на андрогены. Человеческие vellus волосы действуют как очень чувствительные и тонкие осязательные окончания нерва.
Цикл жизни волос
Волосы являются продуктом уникального процесса, при котором орган производит свой рост, дифференцировку, формирует стержень из ороговевающих клеток (волос) и, через некоторое время, умирает. Сформированные волосы теряются только для того, чтобы быть замененными новыми волосами, поскольку орган, производящий волосы, восстанавливается. В этом, волосяной фолликул отличается от эпидермиса, который только теряет свои мертвые и ороговевшие клетки, в то время как базальные клетки размножаются и дифференцируются.
У этого циклического поведения есть преимущества, которыми не наделены другие придатки кожи, типа потовых и сальных желез. Если бы волосы росли, непрерывно, то они, в конечном счете, вредили бы функциональным способностям своего хозяина. Напротив, ногти (близкие родственники волос) цикла не имеют.
Стадии цикла волос
Анаген является стадией роста. Он инициируется сигналами, которые стимулируют образование нового волосяного фолликула, поддерживают его нисходящий рост на определенную глубину, формируют новую волосяную луковицу и рост новых волос. Длина волос зависит от длительности периода роста, в то время как окружность зависит от размера луковицы.
Катаген представляет собой короткий период в несколько дней, в течение которого происходит инволюция луковицы и переменной части фолликула. Переменная часть фолликула сокращается, поскольку ее клетки умирают.
Телоген является стадией, в течение которой волосы не производятся. Переменная часть фолликула (транзитный фолликул) отсутствует и волосы, которые были предварительно произведены, или все еще присутствуют со своей атрофированной луковицей в пределах фолликула или выпадают. Фолликулы короткое время остаются бездействующими, что документально подтверждено только для волос скальпа. В этом периоде около 3-х месяцев может большая часть волос, например, после родов, высокой лихорадки, сильного стресса и после приема лекарств.
Длина, до которой волосы могут расти, зависит от продолжительности анагена (стадии роста) этих волос. Волосы скальпа растут со скоростью примерно 0,35 мм в день, продолжительность их анагена 2-5 лет. Волосы скальпа самые толстые, со средним диаметром 70 мкм (в диапазоне 40-120 мкм). Самый большой диаметр волос скальпа у азиатов и самый маленький у европейцев. Длинные волосы бороды, подмышечных областей и лобка имеют более короткий анаген (стадию роста) и меньшую скорость роста, поэтому короче волос скальпа.
На скальпе у взрослых приблизительно 85% волос находится в анагене (стадии роста) и 15% в телогене (стадии замирания). Число волос в анагене увеличивается во время беременности и снижается в пожилом возрасте. Брови и ресницы имеют намного более короткий период роста, чем волосы скальпа, и проводят большую часть своего времени в телогене.
В исследованиях роста волос на конечностях обнаружена продолжительность анагена в течение 28 дней и телогена в течение 80 дней на руках у мужчин, 54 и 100 дней соответственно – на бедре. У женщин обнаружен более короткий анаген (22 дня). Это совпадает с другим сообщением, что 50% волос на конечностях находится в телогене. В своем исследовании Pinkus 6 лет наблюдал отдельный волосяной фолликул в невусе на тыльной поверхности своей руки, в течение этого времени фолликул сформировал 12 волос. Средняя продолжительность жизни каждого волоса была 180 дней, тогда как телоген был более вариабельным: 25-92 дня. Отмечается сезонная периодичность циклов роста волос. Обнаружено увеличение числа телогеновых волос на скальпе в конце лета. Такая сезонная периодичность регулярно отмечается у животных, которые отращивают более густую шерсть в ожидании зимнего холода.
Плотность волос
Факторы, контролирующие цикл роста волос
За исключением первых нескольких циклов роста волос, у человека каждый волосяной фолликул следует своим собственным биологическим часам. Таким образом, хотя они все вместе начинают расти одновременно, синхрония утрачивается через какое-то время. Таким образом, в любой данной области, волосяные фолликулы формируют мозаичный образец относительно стадии цикла волос. То, что каждый фолликул имеет свою собственную программу, может быть доказано тем, что: волосы могут быть пересажены на лысеющие области скальпа и продолжать расти; кожа, пересаженная из одной области тела на другую будет поддерживать характеристики пересаженных донорских волос. Их этого следует, что сигналы для индукции, обслуживания и завершения роста волос являются эндогенными для каждого фолликула. При этом не исключаются эффекты влияния экзогенных факторов (гормонов, продуктов метаболизма, витаминов и макро- и микроэлементов и т.д.) на рост волос.
Волосы: строение и функции, проблемы и уход. Справка
Волосы действуют как защитный барьер ‑ ресницы защищают глаза, а волосы в ноздрях и наружных ушах перехватывают инородные тела и препятствуют их попаданию внутрь тела. Брови предохраняют глаза от пота. Кроме того, волосы также сохраняют тепло: воздух, захваченный между волос, обволакивает кожу и не отпускает тепло.
Ежедневно на голове выпадает 15-70, иногда 100-450 волос и столько же начинает расти.
Цвет волоса зависит от пигмента, заключающегося в корковом и сердцевинном веществе. Пигмент (меланин) бывает двух видов: эумеланин (черно-коричневый цвет) и феомеланин (желто-красный). От соотношения этих пигментов и зависит цвет волос. Основными цветами волос считаются: коричневый, черный, блонд, рыжий, пепельный и седой; общее количество оттенков волос достигает нескольких десятков.
Волосы отличаются прочностью: выдерживают нагрузку до 200 г, и эластичностью, которую утрачивают под воздействием температуры, щелочи.
Самые толстые волосы у рыжих (до 100 мк), более тонкие у брюнетов (75), еще тоньше у шатенов и самые тонкие у блондинов (50).
Количество волос на голове человекам колеблется от 100 до 150 тысяч. У брюнетов их гораздо меньше, чем у блондинов, и замыкают этот ряд рыжеволосые.
У человека на теле встречается три вида волос: длинные (они располагаются на коже волосистой части головы, бороды, усов, в подмышечных впадинах и др.); щетинистые (брови, ресницы, волосы в носу и наружном слуховом проходе); пушковые (располагаются на коже лица, туловища и конечностей).
Волосы также имеют разную форму: прямые волосы (гладкие), волнистые, курчавые. Эти три формы, в свою очередь, имеют ещё ряд подразделений. Форма волоса зависит от формы и расположения фолликула по отношению к поверхности кожи.
Волосы условно можно разделить на три типа: нормальные, сухие и жирные.
Нормальные волосы имеют хороший здоровый блеск. Их кончики могут быть несколько повреждены, пересушены, но обычно с такими волосами не возникают особых проблем, и они с легкостью отрастают до большой длины. В них хорошо поддерживается водно-жировой баланс.
Сухие волосы обычно бывают тусклыми и слабыми, без блеска. Растут медленно, а при большой длине становятся непривлекательными. Они легко рвутся, путаются, трудно расчесываются, секутся на концах.
Жирные волосы имеют достаточно глухой цвет, спустя небольшое время после мытья слипаются и начинают казаться грязными, неопрятными. Жирность волос зависит от активности сальных желез, которая, в свою очередь, является сугубо индивидуальной и закладывается генетически. В определенной, небольшой степени, количество вырабатываемого кожного сала зависит от типа питания и количества, потребляемых с пищей углеводов (в первую очередь) и жиров.
На продолжительность жизни, интенсивность роста и свойства волос оказывают влияние различные факторы внешней среды и состояние самого организма.
Болезни волос
Заболеваний волос очень много. Причины заболеваний волос различны: наследственная предрасположенность, гормональные изменения в организме. Нервные переживания, стрессы, общие заболевания организма тоже могут вызывать болезни волос. По состоянию волос можно безошибочно определить состояние здоровья человека, его самочувствие и даже настроение.
Болезни волос можно условно разделить на следующие виды:
— гипертрихоз и гирсутизм (эта патология затрагивает кожу лица и тела, выражаясь в усилении роста волос);
— заболевания и аномалии стержней волос (трихоклазия (секущиеся волосы), узловатая трихоклазия, трихоптилоз, перекрученные волосы, веретенообразные волосы, монилетрикс и др.);
— алопеция (облысение).
Наиболее распространены разнообразные виды алопеций (выпадение волос). Причины их возникновения различны: анемия, беременность, заболевания щитовидной железы, прием некоторых лекарств, последствия операций, инфекционные и вирусные заболевания, физические повреждения, травмы, грибковые инфекции и т. д.
Нарушение функции сальных желез наряду с изменением свойств волос может вызвать образование на коже головы жирных слоистых или сухих мелких отрубевидных чешуек (перхоть), являющихся признаком кожного заболевания себореи. Нередко виновником себореи оказываются грибок Propionbacteria acnae и бактерии Pityrosporum ovale. Эти микроорганизмы расщепляют кожное сало на жирные кислоты, нарушают структурное действие липидов.
Поседение волос обычно является признаком процесса старения и связано со снижением количества клеток пигмента. Физиологическое поседение начинается в 35-40 лет, чаще с головы, распространяясь на волосы усов, бороды. Вследствие наследственных влияний, нервных потрясений, эндокринных и других заболеваний, гиповитаминоза (вызывается недостаточным количеством витаминов в организме) с 20 лет и ранее седина может развиться преждевременно. Брюнеты седеют раньше блондинов. Поседение волос может наблюдаться также при ряде кожных заболевании (гнездная плешивость, рожистое воспаление, герпес) и от применения отдельных лекарственных препаратов.
Уход за волосами
Чтобы сохранить волосы, нужно сочетать правильный уход за волосами с мероприятиями по укреплению организма (нормальный сон, ежедневные прогулки, рациональное питание, занятие спортом, закаливание).
Из всего спектра процедур ухода за волосами мытье является основным компонентом, поскольку преследует как гигиенические, так и косметические цели. Для здоровых волос, не поврежденных и не истощенных, правильное и своевременное мытье является минимально достаточной процедурой по уходу.
Здоровые волосы, нормальной жирности вполне допускают мытье волос 1 раз в 4-5 дней. Для жирных волос вполне допустима частота мытья 1 раз в 2-3 дня; используя шампуни для жирных волос. Тем, кто предпочитает мыть волосы часто, следует пользоваться мягкими шампунями для ежедневного мытья, чередуя их с шампунями для жирных волос.
Сухие волосы стоит мыть не чаще 1 раза в 8-10 дней, а в промежутках между мытьем проводить укрепляющие и увлажняющие процедуры, поскольку сухость волос чаще всего сочетается с ломкостью и истощенностью.
Для мытья волос независимо от их состояния лучше использовать мягкую воду (лишенную солей кальция, магния, железа) температурой 35-45°С. После использования моющих средств, волосы необходимо тщательно промыть водой, не допуская, чтобы на их поверхности оставались элементы щелочного детергента (моющего средства).
Для мытья волос используются шампуни, которые бывают для разных типов волос. Почти все современные шампуни имеют слабокислую среду (в районе рН 5,5), что является естественным для кожи и волос.
Необходимо следить за чистотой расчески; не пользоваться чужими расческами.
Рекомендуется короткие волосы расчесывать от корней, а длинные волосы расчесывать с концов, постепенно продвигаясь к корням. Мокрые волосы лучше не расчесывать, а если уж это необходимо, то не металлическими расческами, а пластмассовыми или деревянными.
Благотворно влияет на волосы использование ополаскивателей, особенно, если волосы слабые от природы либо истощенные. Для восстановления поврежденной кутикулы предназначены бальзамы ‑ они проникают в области, где недостает чешуек, и заполняют это пространство. Для восстановления структуры волос, питания сухих, безжизненных волос предназначены маски. Чаще всего они содержат эмульсионные компоненты, восстанавливающие воски. Для питания и восстановления кератина, содержащегося в волосах, используются специальные кремы, которые наносятся сразу после мытья на еще влажные волосы, равномерно распределяются по всей длине и не смываются.
Лучшей сушкой является естественное высыхание волос, иногда с использованием теплого полотенца. Пользоваться феном желательно как можно реже, только в необходимых случаях. Очень плохо сушить волосы на солнце. Еще хуже сушить волосы над плитой.
Для укрепления волос полезен массаж головы. Лечебное и укрепляющее действие массажа основано на стимуляции кровообращения и снабжения волос и кожи головы питательными веществами и кислородом. Массаж полезен для любых типов волос, за исключением очень жирных. Особенно необходим массаж обладателям сухой кожи головы, страдающих сухой себореей.
Стрижка волос служит гигиеническим и эстетическим целям. Волосы можно стричь, начиная с грудного возраста. Стрижка, как и бритье, не улучшает роста волос, поэтому использование этих процедур в подобных целях нецелесообразно.
Биология волос
Авторы:
Жизнь волос на всех этапах находится под контролем гормонов (от греч.«возбуждать, приводить в движение»), так что вовсе не случайно то, что волосы чувствительны практически к любым нейроэндокринным нарушениям. Лечение волос не даст положительного эффекта, если гормональный фактор не будет учтен. Именно поэтому мы решили посвятить отдельную главу нейроэндокринной регуляции волос.
2.1. Половые гормоны
Важной вехой в учении о влиянии гормонов на функции организма стал доклад Шарля Броун-Секара в мае 1889 г. Он сообщил Парижской академии наук о результатах опытов, которые произвел над собой. С целью борьбы со старостью (ему было уже за семьдесят) ученый разрушал яички морской свинки, а экстракт вводил себе под кожу живота. К счастью для исследователя, эксперимент завершился успешно, и теперь во всех отношениях он чувствовал себя омоложенным.
Вряд ли идея введения омолаживающего коктейля пришла бы в голову Броун-Секара, если бы этому не предшествовал тысячелетний опыт человечества, показывающий, какие последствия для человека и животных влечет за собой кастрация и другие вмешательства на гормонально-активных органах.
Еще за 40 лет до Броун-Секара Арнольд Бертольд экспериментировал с петухами, удаляя и подсаживая им яички. Тем птицам, которым он вновь подсаживал удаленные органы, удалось оставаться здоровыми петухами, у остальных же сморщивался гребень, угасал половой инстинкт, исчезала драчливость, яркое и пестрое оперение сменялось тусклым, начиналось отложение жира. Эксперимент доказал, что нормальную жизнедеятельность яички регулируют не только и не столько через иннервацию, как ранее предполагали. Ведь при операции связь между яичками и их нервами была нарушена. Главная роль, по мнению наблюдательного ученого, отводилась «воздействию яичка на кровь, а затем и соответствующему воздействию на весь организм в целом».
Аристотель (384–392 гг. до н.э.) отмечал, что «…из всех животных лысеет только человек, потому что он имеет наибольший и наиболее влажный мозг. Женщины не лысеют, так как по своей природе они сходны с детьми: и те, и другие не производят выделения семени. И евнух не становится лысым, так как он превращается в женщину, причем волосы, появляющиеся позднее, или не вырастают у него совсем, или, если имеются, выпадают, за исключением волос на лобке: ведь и женщины упомянутых волос не имеют, а волосы на лобке уних растут».
Интересно, что Аристотель обратил внимание на один из парадоксов с позиций современной эндокринологии. Ведь волосяной фолликул — единственный «орган», который по-разному отвечает на один и тот же гормон (ныне известно, что это — дигидротестостерон) в зависимости от своей локализации. Андрогены, стимулирующие рост волос в таких областях, как усы и борода, грудь и живот, нередко подавляют фолликулы волос на скальпе, вызывая облысение. Эстрогены же, напротив, обеспечивают рост волос на волосистой части головы, но не в «зонах полового оволосения».
В 1935 г. Эрнст Лако выделяет из тестикул быка «кристаллический мужской гормон», в этом же году немецкий химик Адольф Бутенандт получает и описывает структуру тестостерона, а неделей позже Леопольд Ружичка, югославский химик, сообщает о методе синтеза тестостерона из холестерина. «Новая» история применения андрогенов развивается стремительно и громко. Всего через четыре года после открытия тестостерона, в 1939 г., Ружичка и Бутенандт получают Нобелевскую премию за открытие метода синтеза тестостерона из холестерина.
Сегодня биосинтез стероидных гормонов (стероидогенные пути) известен в деталях (рис. I-2-1), хотя все еще остаются «белые пятна».
Рис. I-2-1. Биосинтез стероидных гормонов в организме человека
2.1.1. Андрогены
Тестостерон и дигидротестостерон. Известно, что тестостерон является основным андрогеном у мужчин. Главный источник тестостерона — клетки Лейдига — расположены в яичках, где секретируется до 95% (чуть менее 10 мг) этого гормона. Лишь 5% тестостерона образуется путем периферической конверсии предшественников в надпочечниках. У женщин секретируются те же гормоны, что и у мужчин, и однако их соотношение у разных полов отличается. Уровень секреции тестостерона у женщин, вырабатываемого яичниками и надпочечниками, в 10–20 раз ниже, чем у мужчин (рис. I-2-2).
Рис. I-2-2. Источники андрогенов и их периферическая конверсия у женщин репродуктивного возраста
Сывороточный тестостерон связывается глобулином, объединяющим половые гормоны, и в меньшей степени — с альбумином. 1–2% общей фракции остается в свободной форме, способной проникать в клетки и под влиянием 5α-редуктазы трансформироваться в дигидротестостерон (ДГТ).
Известны три изоформы 5α-редуктазы. В волосяных фолликулах вырабатывается преимущественно 2-й тип, пятикратно увеличивая андрогенную активность тестостерона на данном участке. У пациентов, имеющих дефицит 5α-редуктазы, не растут волосы на теле и не развивается андрогенетическая алопеция. Биопсия кожи головы лобных и затылочных областей головы показала, что лысеющие мужчины и женщины имеют более высокие уровни обоих типов 5α-редуктазы в фолликулах лобной зоны в сравнении с фолликулами из затылочной зоны.
По данным Sawaya и Price (1997), концентрация 5α-редуктазы 1-го и 2-го типов у женщин меньше, чем у мужчин, в 3 и 3,5 раза соответственно. Неудивительно, что применение финастерида — мощного блокатора 5α-редуктазы 2-го типа — имеет доказанный положительный эффект при лечении андрогенетической алопеции у мужчин и в меньшей степени — у женщин.
Как у мужчин, так и у женщин кожа (сосочковый слой дермы) и волосяные фолликулы сами вырабатывают тестостерон (паракринный синтез), а также обеспечивают его трансформацию в ДГТ.
Вызывают интерес публикации, показывающие положительное влияние на рост волос на голове местной терапии тестостероном. Так, в эксперименте Christopher с соавт. (1965) описаны положительные результаты наружного применения тестостерона при облысении у мужчин. Мужчины с андрогенетической алопецией (21 человек) ежедневно наносили крем с тестостерона пропионатом в области облысения. У 75% участников этого исследования было отмечено улучшение роста волос в зоне обработки.
Таким образом, не сам тестостерон, а именно активность 5α-редуктазы и накопление ДГТ являются факторами, вызывающими облысение. Системный андрогенный дефицит не является какой-либо гарантией отсутствия алопеции по мужскому типу. Из практики известно, что даже самое тщательное исследование сывороточного тестостерона не позволяет четко понять особенности его периферического синтеза, конверсии и взаимодействия метаболитов с рецепторами органов-мишеней, в том числе фолликулов волос в каждом случае.
В связи с этим обстоятельством, согласно Международному руководству по диагностике и лечению андрогенетической алопеции у мужчин и женщин (Evidence based (S3) guidelines for the treatment of androgenetic alopecia in woman and in men), с целью диагностики андрогенетической алопеции не рекомендуется исследовать тестостерон как мужчинам, так и женщинам, за исключением случаев, когда имеются другие признаки избытка андрогенов. Автор (Ткачев В.П.) неоднократно наблюдал наличие андрогенной алопеции как у мужчин, так и у женщин при дефиците тестостерона, нормальном его уровне или при избытке.
Фермент цитохром P450-ароматаза (ароматаза) имеет функции, противоположные 5α-редуктазе. Благодаря этому ферменту, тестостерон конвертируется в эстрадиол, а андростендион — в эстрон. Примечательно, что концентрация ароматазы в лобно-теменной зоне у женщин в 6 раз выше, чем у мужчин, что, по-видимому, и позволяет женщинам сохранять волосы в лучшем состоянии (Sawaya M.E., Orice V.H., 1997).
В настоящее время уточняется роль дефицита ароматазы, особенно в развитии женской андрогенетической алопеции (female pattern hair loss, FPHL). Известно, что при лечении карциномы молочной железы блокаторами ароматазы у многих женщин развивается алопеция.
Интересно, что FPHL может развиваться и при отсутствии значимых уровней андрогенов. Такие факты, как развитие облысения у женщин при гипогонадотропном гипогонадизме, дебют андрогенетической алопеции еще до развития пубертатного возраста, слабый ответ на лечение системными антиандрогенами (с применением ципротерона ацетата) и финастерид свидетельствуют, что выпадение волос у женщин в меньшей степени зависит от активности андрогенов.
Еще более интересными являются сообщения о том, что лечение тестостероном женщин так же, как и мужчин, в ряде случаев способствует улучшению роста волос на волосистой части головы. Так, исследование, проведенное Glaser с соавт. (2012) показало, что среди андроген-дефицитных женщин 76 из 285 пациенток (27%) жаловались на истончение волос. 48 из них (63%) отметили улучшение в состоянии волос на фоне терапии тестостероном.
Среди тех, кто не отметил улучшения, преобладали женщины с повышенным индексом массы тела (ниже мы обсудим роль висцерального ожирения, метаболического синдрома и инсулинорезистентности в развитии алопеций, см. ч. I, п. 2.5). Таким образом, поиск других причинных факторов женского типа потери волос (FPHL), не связанных с андрогенами, актуален.
Дигидроэпиандростерон. Еще один андроген, дигидроэпиандростерон (ДГЭА) в организме синтезируется надпочечниками. Будучи веществом стероидной природы, он выступает субстратом для синтеза эстрогенов и андрогенов, хотя и сам обладает слабыми андрогенными свойствами.
О положительном влиянии ДГАЭ на кожу и ее придатки говорится во многих публикациях. В частности, этот гормон предотвращает фотоповреждение и стимулирует процессы заживления кожи. Возможно, эти эффекты связаны в том числе со способностью ДГАЭ повышать синтез проколлагена и угнетать деградацию коллагена.
В коже имеются ферменты для конверсии циркулирующего ДГЭА и его сульфатированной формы (ДГЭА-сульфата) в активные андрогены и эстрогены. Вероятнее всего, положительное действие на кожу опосредовано образующимися в результате ароматизации ДГЭА эстрогенами. Исследования in vitro свидетельствуют о существовании прямого ингибирующего влияния ДГЭА на экспрессию провоспалительных цитокинов ИЛ-6, ингибитора миграции макрофагов (МИФ) и фактора некроза опухоли макрофагами кожи (Labrie F., et al., 1998).
Начиная с 30-летнего возраста, секреция ДГЭА надпочечниками стремительно снижается, составляя к 60 годам всего лишь 50% максимального уровня. Ряд врачей, занимающихся медициной anti-age, придерживаются точки зрения о необходимости проведения заместительной терапии этим гормоном при его возрастном дефиците точно так же, как это принято при дефиците эстрогенов, тестостерона, тироксина и других гормонов.
Рецепторы к андрогенам. Важная роль в потере волос принадлежит рецепторам к андрогенам. Сродство рецепторов к андрогенам к ДГТ в 5–6 раз выше, чем к тестостерону. При этом данные рецепторы имеют низкое сродство к ДГЭА. Оценка количества рецепторов к андрогенам в области фронтальной линии роста волос показала, что у женщин их примерно на 40% меньше, чем у мужчин (Sawaya M.E., Price V.H., 1997).
Продукция рецепторов к андрогенам регулируется геном Хq11-q12, локализованным на длинном плече Х-хромосомы. Связь гена Хq11-q12 с облысением показана на примере болезни Кеннеди (Sinclair R., Greenland K.J., 2007). При этом заболевании сочетаются тестикулярная атрофия, низкая вирилизация и прогрессирующая спинальная мышечная атрофия. У 115 пациентов с болезнью Кеннеди выраженность облысения была существенно ниже в сравнении с группой контроля.
Более высокий уровень рецепторов к андрогенам выявлен в тех зонах, где облысение развивается наиболее часто. В настоящее время развивается технология генетического тестирования для определения риска облысения. Исследование Prodi D.A. с соавт. (2008), включавшее когорту из 200 мужчин с выраженной андрогенетической алопецией и с ранним ее развитием в возрасте до 30 лет, показало очевидную связь алопеции с генами Xq11-q12 и EDA2R.
Другое исследование, проведенное в Германии и включившее 391 человека, позволило определить участие еще одного гена в развитии андрогенетической алопеции — 3q26. Крупное популяционное исследование 1125 мужчин из Швейцарии, Великобритании, Нидерландов, Исландии продемонстрировало связь андрогенетической алопеции с локусом хромосомы 20р11.22 (Richards J.B. с соавт., 2008).
При женском типе андрогенетической алопеции очевидной связи между полиморфизмом рецепторов к андрогенам не выявлено (El-Samahy M.H., Shaheen M.A., Saddik D.E.,2009).
2.1.2. Эстрогены
Эстрадиол. Эстрадиол (17β-эстрадиол) представляет собой половой гормон из семейства эстрогеновых. По химическому строению эстрадиол является стероидом. Помимо эстрадиола, к эстрогеновым гормонам относят еще два вещества — это эстрон и эстриол. Однако именно за счет эстрадиола реализуются основные физиологические эффекты эстрогеновых гормонов. Данный гормон относится к типично женским, поскольку вырабатывается в организме женщин в относительно больших количествах.
Эстрадиол создает женский фенотип и абсолютно необходим для овуляции. Для синтеза эстрадиола требуется холестерин — он превращается в тестостерон, часть которого в свою очередь соединяется с ацетил-КоА, вследствие чего образуется прогестерон. Далее из имеющихся запасов прогестерона и тестостерона в оболочке растущего фолликула яичников образуется эстрадиол.
Во время первой фазы менструального цикла почти весь прогестерон превращается в эстрадиол, который обеспечивает рост и созревание яйцеклетки. Затем, после овуляции, яичники начинают вырабатывать большое количество прогестерона. Из-за относительно низкой скорости превращения прогестерона в эстрадиол во второй фазе менструального цикла у женщин превалирует именно прогестерон над всеми остальными гормонами, что обусловливает соответствующие эффекты. Колеблясь от 40 пг/мл в первую фазу менструального цикла, концентрация эстрадиола достигает 450 пг/мл к овуляторному пику. К менопаузе секреция эстрадиола снижается до 20 пг/мл.
Контроль выработки эстрадиола осуществляется фолликулостимулирующим гормоном (ФСГ), лютеинизирующим гормоном (ЛГ) и пролактином, а в период беременности — хорионическим гонадотропином (ХГЧ). Небольшие количества эстрадиола вырабатываются также корой надпочечников у обоих полов и яичками у мужчин. У мужчин основным источником эстрадиола является конверсия (ароматизация) андрогенов (тестостерона и андростендиона) в эстрогены в периферических тканях, происходящая при участии фермента P450-ароматазы.
У женщин аутокринный синтез эстрогенов в периферических тканях приближается к 100% после наступления менопаузы, не считая небольшого количества, синтезируемого из овариального и/или надпочечникового тестостерона и андростендиона. Таким образом, у постменопаузальных женщин практически все активные половые стероиды производятся в тканях-мишенях по аутокринному механизму.
Эстрадиол вызывает пролиферацию эндометрия, повышает содержание коллагена, гидратацию и эластичность кожи, ее тургор, способствует заживлению ран. К эстрогенам чувствительны не только собственно кожа, но и ее придатки — волосяные фолликулы (Thornton M.J, 2005). Например, эстрадиол удлиняет анагеновую фазу (Hoffman R., 2004).
Ряд клинических наблюдений — улучшение роста волос при беременностии ухудшение в менопаузу, индукция алопеции блокаторами ароматазы,положительный опыт топического применения эстрогенов в области волосистой части головы — не оставляют сомнений в благоприятном влиянии эстрогенов на регуляцию роста волос. Исследования показывают, что β-рецепторы эстрогенов присутствуют в волосяных фолликулах человека со специфическими для каждого пола различиями.
В то же время было показано, что один из стереоизомеров — 17α-эстрадиол (альфатрадиол) — не эффективен при наружном применении для лечения андрогенетической алопеции у женщин (Blume-Peytavi U., et al., 2007).
Прогестерон. Прогестерон — стероидный гормон, производимый у женщин в яичниках и в плаценте при беременности, а у мужчин — яичками. Небольшое количество гормона у обоих полов выделяют надпочечники. Прогестерон понижает возбудимость маточных мышц, в то же время повышает тонус шейки матки и самой матки. Благоприятствует переходу в секреторную фазу слизистой оболочки тела матки, скоплению в ней гликогена, что служит благоприятным фактором для развития плода. Прогестерон способствует формированию женского телосложения, влияет на рост волос, развитие половых органов, груди, подготавливает организм к деторождению, грудному вскармливанию.
Прогестерон является предшественником ряда нейростероидов в головном мозге. В частности, он является предшественником аллопрегненолона, оказывающего воздействие на рецепторы ГАМК. Таким образом, прогестерон в значительной степени «модулирует» настроение, обеспечивая чувство покоя и релаксации.