Le cheveu est constitué de trois couches distinctes :
1. la cuticule, ou couche externe
2. le cortex, ou structure interne
3. la moelle, ou médulle, que tous les cheveux ne possèdent pas.
La cuticule est constituée de 5 à 10 couches superposées. Saine, elle est lisse et fermée. Le cheveu parait alors brillant et plein de santé et la fonction de protection de son cœur est assurée. Abîmée, ses couches externes sont ouvertes et l'intérieur de la fibre est en conséquence exposé : le cheveu paraît terne et abîmé.
Une cuticule saine permet une assimilation homogène des produits chimiques. Une cuticule ouverte et abîmée les laisse pénétrer plus rapidement et donc moins uniformément. Conséquence : un résultat couleur possiblement hasardeux et trop foncé.
Couche interne centrale, le cortex est la partie la plus importante et complexe du cheveu.
Étant donné qu'il abrite des chaînes de protéines, des liaisons hydrogènes et salines et des liaisons par ponts disulfures, il occupe une place centrale dans les services chimiques tels que les colorations, permanentes, lissages ou encore soins à la kératine. En raison de sa structure interne, le cortex apporte force et souplesse. Il contient aussi les pigments (mélanine) qui déterminent la couleur naturelle du cheveu.
Les cellules corticales contiennent des macrofibrilles.
Les macrofibrilles sont constituées de microfibrilles.
Les microfibrilles (filaments intermédiaires) sont constituées de protofibrilles, elles-mêmes constituées de protofilaments.
Chaque protofilament est constitué d'hélices alpha.
Tout en profondeur, le cheveu est constitué de liaisons disulfures, hydrogènes et salines formant une hélice alpha.
La moelle est la couche la plus profonde du cheveu. Comme elle ne se retrouve pas dans tous les cheveux, mais principalement dans les cheveux normaux à épais, elle n'a aucune incidence sur la façon dont le cheveu réagit aux traitements chimiques. Elle peut cependant jouer un rôle de booster de brillance et de couleur en favorisant la réflexion de la lumière.
Entre chaque cellule corticale, entre chaque cellule de la cuticule et entre le cortex et la cuticule se trouve le complexe membranaire. Ce complexe est constitué de lipides et de protéines qui fonctionnent comme de la colle pour lier ensemble les différents composants du cheveu. La matrice entoure les filaments hélicoïdaux.
« Lipide » est un terme générique qui englobe différents groupes d'acides gras, de triacylglycérols (graisse et huiles), de phospholipides, de sphingolipides, de lipopolysaccharides et d'isoprénoïdes (stéroïdes, caroténoïdes, etc.)
Les lipides sont des constituants naturels des cheveux. Leur équilibre garantit des cheveux forts, brillants et pleins d'élasticité. Les services chimiques et mécaniques peuvent entraîner une perte de lipides, avec pour conséquence des cheveux moins forts et poreux, qui semblent ternes et éteints.
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