Les cheveux
qui en disent long sur nous
I. Couper les cheveux en quatre
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Le cheveu a la même structure que les autres poils du corps humain.
Il contient principalement de la kératine, de l'eau, des lipides, des traces d'éléments minéraux et de la mélanine. Le cheveu est un poil d'une très grande solidité, qui est due à l'organisation du cortex. La kératine est une protéine constituée par la combinaison de 18 acides aminés dont un majeur, la cystéine très riche en soufre. Elle est produite par les kératinocytes, cellules situées au fond du bulbe pilaire.

Représentation moléculaire de la cystéine (acide aminé) sur le logiciel Rastop.

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Certains kératinocytes se répartissent à la périphérie du follicule pileux pour former les gaines épithéliales externes et internes, (gaines entourant les trois couches du cheveu). La gaine épithéliale interne contient la partie nourricière nécessaire au développement du cheveu tandis que la gaine épithéliale externe possède une composition voisine de l’épiderme (couche superficielle de la peau). En durcissant, ces deux gaines, déterminent la forme définitive du cheveu. Tandis que d'autres kératinocytes s'allongent pour former la tige pilaire. Au cours de ce trajet, les kératinocytes se chargent de fibres de kératine puis meurent. Ainsi, le cheveu est définitivement constitué.
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Dans le corps du cheveu, le cortex, la kératine est organisée en protofibrilles, composées de 4 chaînes de kératine. La cohésion de cet ensemble est assurée par des liaisons, ou ponts, entre les atomes des différentes chaînes. Ces liaisons sont plus ou moins résistantes : on distingue ainsi les liaisons faibles comme les liaisons hydrogènes ou salines et les ponts dissulfures , plus solides. C'est en agissant sur ces liaisons qu'on peut modifier la forme du cheveu.
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Pour conserver une belle apparence et assurer sa résistance, le cheveu a besoin de lipides. Les lipides sont des corps gras, c'est-à-dire des molécules hydrophobes ou amphiphatiques (une partie hydrophobe et une partie hydrophile. C'est-à-dire qu'une partie attire l'eau et l'autre la repousse). Certains sont une partie constitutive de la tige pilaire, d'autres lui sont apportés par les glandes sébacées.
Les glandes sébacées sont qualifiées d'intradermiques ce qui signifie que ces glandes sont situées sous la peau. Une glande permet la synthèse et la sécrétion d'une substance, soit, ici le sébum, qui lubrifie le poil et limite le dessèchement de la peau. Ce film huileux - le sébum - est sécrété dans le cheveu, ce qui permet de définir la glande sébacée comme étant endocrine.
Les lipides représentent 3% de la composition du cheveu et sont produits au niveau du bulbe pilaire, et sont formés de stérols, d' acides gras et de céramides . Ils sont présents principalement dans le ciment intercellulaire du cortex et de la cuticule et donnent au cheveu une grande imperméabilité tout en assurant la cohésion des cellules de la fibre capillaire.
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Les glandes sébacées fournissent le sébum (mélange de triglycérides, de cires et de squalène)et lubrifie le cheveu, en préservant ainsi sa souplesse et sa brillance. Le sébum peut néanmoins être produit en trop grande quantité, ce qui graisse le cheveu et l’alourdit (le sébum étant un lipide constitué d'acide gras). A l'opposé, si la sécrétion de sébum est trop faible, le cheveu s'abîme, se dessèche et ternit.
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Le cheveu se compose de deux parties, la racine du cheveu, (partie profonde constituée de cellules vivantes) ainsi que la tige pilaire, (partie libre formée de cellules mortes kératinisées).La tige pilaire représente la partie libre et visible du cheveu et est constituée de trois couches concentriques. La moëlle, au cœur de la tige, le cortex (écorce ou médiane) qui représente la couche intermédiaire et est composée de cellule pigmentées donnant ainsi au cheveu sa couleur et lui conférant la plupart de ses propriétés physiques et mécaniques comme sa solidité, sa résistance, ou encore son élasticité. Et pour finir, la cuticule, couche externe, qui a pour rôle de protéger le cheveu et lui donner brillance et souplesse.
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Le cycle de vie du cheveu est un cycle éphémère, appelé cycle pilaire. Il est constitué de trois étapes successives :
- la phase anagène, phase de croissance active du cheveu, la plus longue du cycle (elle peut durer jusqu'à 6 ans chez la femme)
- la phase catagène, phase de transition durant laquelle la pousse du cheveu est interrompue ; Il s'agit d'une phase de repos pouvant durer trois semaines.
- Puis la phase télogène, phase d'élimination où le cheveu meurt, tombe et laisse place à une nouvelle pousse. Cette phase s'étend sur plusieurs mois.
La mélanine est également une composante importante du cheveu, notamment responsable de sa couleur.



Expériences
Nous avons effectué deux expériences pour illustrer notre TPE : la première a été de faire l’empreinte du cheveu dans du latex et de l’observer au microscope et la seconde expérience consistait à extraire la kératine de nos mèches de cheveu.
Pour la première, il nous fallut tout simplement d’un peu de latex liquide qu’on a étalé sur une plaquette et dans lequel nous avons délicatement posé le cheveu. Nous avons alors laissé sécher le latex liquide pendant une heure afin qu’il prenne une consistance plus caoutchouteuse et pour ensuite retirer le cheveu. Enfin nous avons observé l’empreinte laissée au microscope.
Pour la deuxième expérience nous avions besoin de soude et de sulfate de cuivre. Nous avons donc rempli quatre tubes à essai de soude (un pour chacune d’entre nous) et puis dans chacun de nos tubes nous avons rentré une mèche de cheveux.
Après les avoir laissé reposer pendant 2 heures nous observons que le cheveu se ramolli et prend une couleur plus claire.
C’est alors que nous ajoutons quelques gouttes de sulfate de cuivre dans chaque tube. Un dépôt bleu électrique se forme très rapidement pour laisser place à un dépôt verdâtre au bout de quelques heures.
Notre avons été contraint d’arrêter l’expérience a cette phase là. Si nous avions laissé reposer 4 heures de plus nous aurions pu observer un dépôt blanchâtre à la surface du tube. Celui-ci est le témoin de la présence de molécules de kératine, ici disloquées.



