Dossier : Voyage au coeur du cheveu

Vie et mort du cheveu
Chaque cycle de vie du cheveu est composé de 3 phases successives : 

• la croissance ou phase anagène : c'est la croissance constante et régulière de la kératine. Elle concerne 85% de la chevelure et dure de 2 à 7 ans, suivant le sexe et les individus.
• la régression ou phase catagène : la racine remonte vers l'épiderme, perd un peu de volume et son activité s'interrompt brusquement. Le cheveu cesse de croître mais ne tombe pas encore. Elle concerne 3% des cheveux et dure de 2 à 3 semaines.
• l'expulsion ou phase telogène : le cheveu ne pousse plus mais il reste attaché. Seulement 12% de la chevelure reste en repos. Cette phase dure de 6 à 7 mois, à la fin de cette période l’ancien cheveu tombe sous la poussée d’un nouveau.

Chaque follicule pileux est autonome et indépendant de son voisin. Ils ne suivent pas les même phases au même moment. Heureusement, sinon nous connaîtrions le phénomène de la mue : une chute de tous les cheveux en très peu de temps avant de repousser !

Structure
Cuticule, Cortex, Moelle

Vu en coupe, le cheveu comprend trois couches concentriques. À l'extérieur, La cuticule consiste en une fine enveloppe de protection. Au milieu, Le cortex, "écorce" intermédiaire et partie la plus robuste du cheveu, représente 90% de son poids total. Au centre, la moelle ressemble à un grand tuyau, elle ne joue pas de rôle (contrairement à ce que l'on pourrait croire) sur la vitalité des cheveux

La Cuticule. Elle est composée de plaques de kératine, étroitement juxtaposées, comme les écailles d'un poisson. Les écailles de la cutilcule sont reliées entre elles par des céramides, substances huileuses qui les scellent, comme le ciment assemble les briques d'un mur. Ainsi maçonnée, la cuticule présente une surface lisse, qui permet au cheveu de refléter la lumière (effet de brillance), de conserver son hydratation interne et de se protéger des agressions extérieures.

Le Cortex. En coupant le cheveu dans le sens de la largeur, nous découvrons les cellules du cortex. Appelées cellules corticales, ce sont de longues cellules, unies entre elles par un ciment intercellulaire riche en lipides et protéines associées aux kératines. En s'approchant d'avantage, on découvre que chaque cellule est formée de faisceaux orientés dans le sens de la longueur du cheveu : ce sont les macrofibrilles de kératine, avec (en noir), les pigments de mélanine qui déterminent la couleur du cheveu. Les macrofibrilles sont elles mêmes composées d'un agglomérat de microfibrilles. Chaque microfibrille apparaît comme un arrangement de 11 éléments enroulés en torsade, les protofibrilles.
Le cortex est hydrophile : le cheveu est perméable à l'eau et aux manipulations cosmétiques, malgré les écailles étanches de sa cuticule. Pour teindre un cheveu, ces écailles doivent se soulever pour laisser le produit colorant pénétrer le cortex. Si l'opération est trop souvent répétée, la cuticule se détériore, le cheveu devient terne, trop hydrophile et poreux.

La Moelle. La moelle, ou canal médullaire, est située au centre de la fibre. Son diamètre varie de 10 à 20 micromètres. Il semble que les cellules qui la composent dégénèrent rapidement pour laisser place à des bulles d’air. Souvent discontinue dans la longueur, elle peut même en être absente. Son rôle précis chez l’homme reste encore inconnu. Ce n’est pas le cas chez l’animal où la structure alvéolée qu’elle présente dans le poil assure un rôle essentiel de régulation thermique.

La kératine, qu'est-ce que c'est ?
La Kératine est une protéine fibreuse très résistante, faite de longues chaînes d'acides aminés, alignées dans le sens de l'axe vertical du cheveu et composées de multiples fibrilles torsadées.
A noter : la kératine est le constituant commun de tous les phanères. Ce mot signifie "apparent" en grec et désigne l'ensemble des productions externes de la peau : ongles, griffes, cornes, becs, sabots d' animaux... 

Hélice constituée de l'enroulement de 4 chaînes de kératine

Molécule même de la kératine

Vidéo : au coeur de la matière biologique du cheveu

Zoomez dans le cheveu en plongeant au coeur de la matière. Ce film unique au monde est un voyage virtuel réalisé avec des photos réelles, prises à l'aide des plus puissants microscopes. Ce zoom de 3 minutes s'arrête aux frontières de la structure moléculaire du cheveu (grossi un million de fois).

D'où vient la couleur des cheveux ?
La couleur des cheveux comme celle de la peau résulte d'un processus biologique complexe : la mélanogénèse. C'est au coeur des mélanocytes, cellules spécialisées dans la pigmentation, que trois enzymes, la tyrosinase, TRP1 et TRP2, agissent de concert pour former deux types de pigments : la phaeomélanine (rouge/jaune) et l'eumélanine (brune/noire) dont le mélange en quantité variable donne toutes les couleurs, de la plus claire à la plus foncée. Si le cheveu est caractérisé par un blanchissement progressif au cours du temps, il n'en est pas de même pour la peau qui garde sa couleur. Et pourtant, leur couleur est donnée par le même type de cellules !

Coupe transversale de cheveux châtains avec leurs grains de mélanine

Coupe transversale de cheveux blonds avec leurs grains de mélanine

Les cheveux gris

Le cheveu pousse pigmenté ou blanc. L'apparence grisonnante d'une chevelure n'est en quelque sorte qu'une illusion d'optique, liée au mélange de cheveux colorés et de cheveux blancs. D'une façon logique, la chevelure paraît de plus en plus grise au fur et à mesure que le pourcentage de cheveux blancs augmente.

sources : universcience, centre clauderer, hair science, cnrs - sagascience