피부과- 모발과 염색

▣▣ 두피 조직

♣ 모낭(Hair follicle)
 피부의 길쭉한 관상 구조이며 세포로 덮여있다. 모발은 모낭의 기저부에서 자라 나온다.

 ##모발, 타입
1) 솜털(Vellus hair): 가늘고 짧은 흰색 모발이다. 길이가 2 cm를 초과하지 않는다.
2) 성모(成毛; Terminal hair): 사춘기 전에 성모는 단지 두피, 눈썹, 속눈썹에서만 발견된다.

    사춘기 이후가 되면 그때까지 솜털만 만들어내던 일부 모낭이 호르몬 작용으로 성모를 만들어내기 시작한다
3) 중간털(Intermediate type) : 상기 2 타입 외에 중간 형태를 가진 모발이다.

## 모낭의 숫자 
  신체 표면에는 약 500만개 모낭이 존재한다. 출생 후에는 모낭이 형성되지 않는다.

  손발바닥,  입술의 붉은 곳, 배꼽, 젖꼭지, 손가락 관절 상 피부, 발가락 관절 상 피부, 성기 일부(귀두)에는 모낭이 없다.

  기타 신체 부위에는 모낭이 존재 - 미세한 솜털이 존재한다.

 

  **두피의 모낭 숫자
   약 10만개다. 유전적 요인과 모발 색조(shade)에 따라 다르다.

   빨간 머리는 비교적 모낭이적지만(8만개) 두피 모발 두께가 더 두껍다.

   금발은 두께가 얇지만 모낭 숫자가 12만개로 더 많다. 加齡과  함께 모낭 숫자는 점차 소실된다.

 

♣ 모발의 구조

      ♣

 진피로부터 성장하여 피부 표면위로 돌출된 가늘고 기다란 모간(hair shaft)이 있다.

 모발은 모낭에서 자라며 모낭은 안감이 세포인 가늘고 긴 관상 구조이다.

 1개 이상의 피지선이 모낭으로 열려 있고 피지선에서는 피지라는 물질을 만들어 모낭으로 분비한다.

 모낭에는 털세움근육(arrector pili muscle)이 부착되어 이 근육이 수축하면 머리가 일어선다. 

 모낭 하부 말단 이하 부위를 유두(papilla)[ 진피 유두(dermal papilla) / 모낭 유두(follicular papilla)]라고 하며

 혈관을 담고 있어 모낭에 영양을 공급한다.

 모낭의 바닥에는 털을 만들어내는 독특한 살아있는 세포가 있고 세포분열하여 털의 질과 성장을 결정한다.

 실제로 피부 표면 밖으로 돌출된 털은 죽은 케라틴성 물질(dead keratinous material)이다.

 

 ## 털의 형성
  표피와 모낭의 기저부에 있는 세포가 분열하여 상부로 밀려가서 퇴행하는, 사멸 과정을 밟는다.

  퇴행 과정에서 세포가 케라틴( hard keratin)이라고 하는 다량의 단백질을 축적 시킨다.

  이 성분은 피부 각질층의 주성분이지만 화학 구조는 다르다.

 

 ##  모발 색깔(Hair color)
 털의 색깔은 유전적 특징에 의해 결정된다.

 멜라닌의 농도 및 화학적 성분에 의해 금발, 갈색, 검정머리를 만든다
1) 유멜라닌(Eumelanin) 화합물은 갈색~검정 머리를 만든다. 유멜라닌 농도가 낮으면 금발이 된다
2) 페오멜라닌(Pheomelanin) 화합물은 빨간 머리를 제공한다.
3) 털이 색소를 상실하면 흰머리나 회색머리가 된다

 

 ♣ 모간(Hair shaft)의 현미경적 구조
  모발의 주성분은 케라틴 단백질이다. 모간은 수많은 가느다란 케라틴 섬유로 구성된다.

 

    

 

 ## 모간의 횡단면
  1) 수질(medulla) 2) 피질(cortex) 3) 각피(cuticle) 3 층으로 구성된다.
 가) 피질(Cortex)
   모발 세포(Hair cell)로 구성된다. 계속 상부로 이동하면서 퇴행, 사멸된다.

   이들 세포와 세포 사이에는 시멘트 양 물질로 연결된다
 나) 각피(Cuticle)
   피질 외층이며 피질을 둘러싼 얇은 외피 포장지다.  비투과성이며 털을 보호한다.

   각피증(Cuticular layer)이 멀쩡하고 세포들이 질서 정연하게 서로 겹쳐있을 때 털은 소프트하고 광택이 난다. 

   반면에 각피가 손상을 받으면(과도한 빛질, 파마, 염색 등) 각피증이 균일성을 상실하고

   광택을 잃어 털의 말단이 부셔지고 너덜너덜해진다.

 다) 수질(Medulla )
 모간의 중심부에 있는 얇은 층이다.

 수질 존재 여부에 따라 털의 색깔과 광택에 영향을 미친다.

 

 ♣ 모발의 라이프 싸이클(Life cycle)

  모든 털은 성장, 휴지, 탈락(falling out)이라는 규칙적인 생애 싸이클(life cycle)을 가진다.

 한개 모발의 생애 싸이클이 다른 모발의 생애 싸이클에 영향을 미치지 않고 각각 독립적이다.

 하루에 100개의 털이 빠지고 그 대신 100개의 털이 자리를 메꾼다.

 1) 성장기(Anagen : Active growing phase) 

 모낭의 털 세포가 반복해서 분열하여 모발이 꾸준히 성장하는 시기다.

 성장기는 수개월에서 수년(두피에서는 평균 3년) 지속된다.

 

 2) 이행기(Catagen : Transition phase기)
  2-4주 정도의 짧은 기간이다. 모발의 성장이 멈춘다

3) 휴지기(Telogen : Resting pahse기)
  3-6개월 지속된다.

  이 기간동안 모낭 바닥의 모발 세포의 증식과 모발 성장 기전의 활성이 없어지며 수개월 동안 지속된다.

  휴지기 끝 시기.......... 단지 빗질이나 머리 감는 것만으로 털이 쉽게 빠져 나온다. 

 4) 재 성장기(Resumption of active growth)
  휴지기가 끝나면 동일한 모낭에서 새로운 모발이 나타나는데 새로운 성장기로 진입하기 때문이다.

  새로운 모발이 생기면 기존의 모발을 밀어내어 기존 모발이 모낭에서 빠져 나온다.
  정상적으로 어느 일정 시점에서 두피 모발의 80-90%는 성장기, 10-15%는 휴지기에 있다.

  1% 미만이 이행기 머리털이다.

 ♣ 정상 및 비정상 모발 손실
 정상적인 모발 손실은 휴지기에서 일어난다. 휴지기 모발은 곤봉 형태(club-shape)이다.

 성장기 모발과 달리 휴지기 모발에는 색소가 없다. 

 빠져 나온 곤봉 형태의 모발은 정상이며 하루에 100개씩이 빠져 나온다.

 그렇다면 어떻게 모발 손실이 정상인지 비정상인지를 구별할 수 있을까?
 ▶▶ 비정상적 모발 손실의 싸인은
  1) 하루에 100개 이상의 휴지기 머리가 빠질 때
  2) 모발이 가늘어지는 것이 확인될 때
  3) 빠진 모발이 휴지기 모발이 아닐 때
   전문가는 빠져 나온 모발을 관찰하여 정상과 비정상을 감별할 수 있다.

 

 ♣ 모발 성장율

- 두피모발 
  성장기 동안(3-5년) 하루에 0.4 mm 자라며 평균 70 cm 정도 성장한다.

   그러나 100 cm까지 길어날 수 있다.

- 체모(Body Hair)
  두피 모발보다 성장률이 더디다.

  성장기(2-6 개월)에 하루에 0.2 mm 성장하며 1-3 cm까지 자란다.
  주로 유전인자가 성장율과 성장 기간에 관여한다. 또한 연령, 성별도 이에 관여한다.

  체모는 여성이 남성보다 성장이 더디고 두피 모발은 여성이 남성보다 성장 속도가 빠르다.

  영양, 호르몬 및 기타 체질상 인자(constitutional factor)가 성장에 영향을 미친다.
 

 ♣ 모발 관리(Hair Care) 
  모발 성장에 영향을 미치는 인자는
  1) 모발 잡아당기기
  2) 두피의 국소적 압력
  3) 일부 외용 물질
  4) 국소 열(Local heat)

 

 1) 모발 잡아당기기
  모발을 잡아당기거나

  모발 뿌리에 장력을 주는 것( 뒤로 빗질라기, 머리핀/끈으로 묶기)은

  머리뿌리에 손상을 초래하거나 약화시켜 모발이 쉽게 빠진다.

  또한 곱슬머리(Curly hair)를 성장 방향과 반대 방향으로 빗질하면서 잡아당기면 손상을 받는다.

 그 외에도 
  1) 과다한 힘이 가해진 빗질
  2) 머리를 감을 때 두피를 과도하게 마사지하거나 문지를 때
  3) 머리를 말릴 때 너무 심하게 문지르기

     (바람직한 두피 모발 건조 방법은 타올로 가볍게 두드리면서 물기를 흡수시키는 것이다.)
 시간이 경과하면서 상기 요인이 모발에 손상을 주고 모발 손실을 유발한다.

 이미 두피손실 경향이 있는 사람은 머리를 감을 때나 건조 시킬 때 세심한 주의를 요한다.

 

 2) 두피에 국소적 압력
  두피에 국소적 혈류 공급을 방해하기 때문이다.

  똑바로 누워 자는 유아들의 뒷머리가 빠지는 것이 좋은 예가 된다.

 

 3) 외용물질
  모근에 기본 영양물질을 투여하여 모발 성장을 촉진하고 모발 손실을 방지하는 화장품이 많다.

  이런 물질이 모발 성장에 효과가 있다는 근거는 아직  없다.

  단지 미녹시딜(minoxidil)을 국소 도포하면 어느 정도 효과가 있다.
  반면에 독성물질이 체내에 흡수되거나 국소적으로 도포회면 모낭을 손상시킨다.

  따라서 염색(dyeing), Hair straightening이나 curling할 때 사용하는 물질은 주의해야 한다.

 

 4) 국소 열(Local heat)
  두피의 열은 모발을 건조하거나 파마할 때 전기 롤러나 머리 아이온(다리미)에 의해 발생한다.

  너무 뜨거운 물로 샤워하는 것도 모발에 이익이 되지 않는다.

  모근 언저리의 고온은 모근을 손상시킬 수 있다.

 

 ♣ 모발 손실 및 대머리(Hair loss and Baldness)
  호르몬, 식이 결핍(비타민, 철분 등) 독성 물질에 노출, 감염 및 기타 질병이 원인이 된다.

 

◎◎ 모발염색

  염색 약의 주 성분은 과산화수소, 염료, 암모니아다.

  과산화 수소는 머리 카락의 멜라닌 색소를 파괴하여 하얗게 탈색시키는 기능을 하며

  과산화 수소에 의해 파괴된 멜라닌 자리를 각종 색상 염료와 암모니아가 파고 들어간다.

  암모니아는 머리 카락의 비늘(cuticle; 모간 껍질)층을 부풀어 들뜨게 하여 과산화수소와 염료가 잘 스며들도록 하는 역할을 한다
  빨간색 염료는 모노니트로페닐렌디아민,

  노란색 염료는 니트로아미노페놀,   황갈색 염료는 올소아미노페놀이 사용된다.

  염색 약을 바르고 일정시간 기다린 후 머리를 감는 것은

  멜라닌 탈색 시간과 염료가 제자리를 잡을 수 있는 시간이 필요하기 때문이다.

  염색 약은 머리카락의 보호층을 뚫고 들어가 멜라닌 색소를 파괴( 탈색제 사용)하고

  다른 염료를 넣는 과정을 거치기 때문에 머리카락이 손상된다.
  머리 탈색제는 일반적으로 6%의 과산화 수소 90 ml에 28% 암모니아수 3-4 ml 정도를 혼합한 것이다.

   린스 등으로 머리카락이 코팅되어 있으면 염색 효과가 떨어질 수 있다.

   ☞☞ 염색의 원리와 성분
  염색 약의 성분 및 작용

  산화형 염색약 은 제 1제와 2제로 구성되며 가장 보편적으로 이용된다.
  1) 제 1 제 : 염료 중간체인 디아민계 화합물(염료)과 알칼리제(암모니아)
  2) 제 2 제 : 산화제

   염료 중간체가 산화제와 혼합되면 염료로 바뀌면서 색깔을 발현시킨다. 
    P - 페닐렌 디아민 : 흑색

    P - 톨루엔 디아민 : 다갈색~ 흑갈색

    모노니트로-  P - 피닐디아민 : 갈색

    P- 아미노페놀 : 다갈색

    O- 아미노페놀 : 황갈색

    P - 페닐렌 디아민 + P- 아미노페놀  : 암갈색 ~ 적갈색

알칼리제는 모발을 팽윤, 연화시켜 모발 내부로 염료가 침투하도록 도와주고 산화제의 작용을 촉진시킨다.

1) 암모니아: 염색이 오래가고 휘발성이라 모발 손상이 적으나 냄새가 강하고 자극적이다.
2) 모노 에타놀아민: 냄새가 없고 두피에 자극이 없으나 비 휘발성 물질이라 모발에 많이 남아 손상이 심하고

                           모발 침투가 늦어 멋 내기 염색이 어렵다.

표백(Bleach)은 모발의 멜라닌을 제거하여 탈색시키는 것을 말하며 염료를 제외한 알칼리 제와 산화제만 사용한다.

 

 ☞☞ 염색에 영향을 주는 조건

  염색이 잘되는 조건은 갈색 모발, 가는 모발, 손상된 모발일 때,

  온도가 높을수록(가온 해 주면 좋다), 모근과 가까운 부분이 모발의 끝부분보다 염색이 더 잘된다.

  도포 후 방치시간이 길수록(멋 내기용은 더욱 밝게, 새치/흰머리용은 더욱 어둡게 된다).

  염색 약의 pH가 높을수록(알칼리성), 산화제의 농도가 진할수록 멜라닌탈색이 더 많아 염색이 선명해진다.

  염색 약을 충분히 도포할수록 염색이 더 잘된다.

 ☞☞ 염색의 원리 
 합성 염모제에는 산성 염료, 염기성 염료와 산화 염료 등 3가지가 있다.

 산성염료와 염기성 염료는 일시적으로 모발에 흡착되지만

 영구 염모제(퍼머넌트, 헤어다이)로 불려지는 것이 산화 염료이다.

 백발을 염색할 때 ...각종의 디아민 화합물이 사용됩니다.

제1제는 디아민계 색소원 물질, 암모니아, 양모성 유지를 배합하고

 제2제는 과산화수소의 농도가 6%이기 때문에 혼합한 경우에는 디아민계의 산화 발색에 필요한 농도 이상이 된다.

 이 과잉의 과산화수소가 흑색계 모발의 멜라닌을 파괴해서 탈색시키는 작용을 한다.

 즉 검은 모발에 밝은 계통의 색소가 물들게 되는 것이다.

헤어블리치(Bleach)는 탈색에 의해 검은 머리털의 빛깔을 엷게 만드는 것이고

 헤어 틴트(Hair tint)는 염색제를 사용하여 머리털의 빛깔을 다양하게 변화시키는 일이다.

 ☞☞ 종류와 특징
 머리 염색제는 침투 정도에 따라 일시성인 것과 지속성인 것(Hair dye라고 함)이 있다.

 ## 일시성인 것에는 세발 후 착색제를 혼합한 린스로 헹구는 컬리린스,

      비누, 합성 왁스를 혼합한 막대 모양의 것으로 칠하는 크레용 코스메티크,

      구리, 알루미늄 등의 분말에 크림을 섞어 칠하는 컬러 크림이 있다.

      이들은 모두 털 표면에 일시적으로 칠하는 것으로 퇴색이 빠르고 세발에 의해 간단히 떨어진다.

 

 ## 지속성 머리 염색제는

     식물성 머리 염색제, 광물성 머리염색제, 유기 합성(산화) 머리 염색제가 있다.

      강한 알칼리성 용액이다.

      각피의 침투성을 증가시켜 피질 내로 들어가게 되고 피질 내에서 산화 반응을 통해 인도(Indo) 염색 물질을 형성한다.

      이 염색 물질은 분자량이 크고 모발 각질에 대한 친화력이 강하여

      모발 내에 계속 존재하게 되므로 영구적인 색상 변화를 유발.


1) 식물성 머리 염색제 : 헤나가 대표적. 옻이 오르지 않고 머리털이 상하지 않지만

                        빛깔이 적갈색에 한정되고 사용할 때 손과 의복에  물드는 것이 단점이다

2) 광물성 머리 염색제 : 머리카락의 케라틴 분자등 시스틴(cystin) 결합이 분리되고

                         금속염이 들어가기 때문에 털의 구조 자체를 변화시키고

                         머리털을 손상시켜 퍼머넌트웨이브가 잘 나오지 않고 금속성 광택을 띤 색체가 된다.

3) 유기합성 머리 염색제 : 가장 많이 사용한다.

                       산화제를 쓰기는 하나 시스틴 결합 상태를 변화시키는 일이 없어 머리털을 손상시킬 염려가 적고 빛깔의 종류도 많다.

                        머리 염색제는 극약이 많으므로 사용할 때 주의를 요하고 사용법은 제조회사의 지시에 따라야 한다.
     유기 합성 머리 염색제는 시술 전에 옻이 오르는지를 반드시 패치 테스트해야 한다.

      팔꿈치 안쪽이나 귀불 뒤에 소량의 머리 염색제를 바르고 24시간 후에 피부의 염증 유무를 조사,

      이상이 있을 때는 염색을 하지 않는다.

      두피에 질환이나 상처가 있을 때나 머리털 손상이 있을 때도 염색을 하지 않는다.

 

     퍼머넌트와 염색을 할 때는 퍼머넌트를 먼저하고 1주일이나 10일 후에 머리 염색을 하는 것이 좋다.

  ☞☞염색의 인체에 대한 영향
 모발 염색에 사용되는 약물; 표백제와 발색제 등 각종 화학약품
  염색은 모발 손상, 모발 케라틴 손상 및 모근 손상. 발진 및 접촉성 피부 반응, 안구 혼탁, 안구 건조, 시력 저하를 유발할 수 있다.

  모발 손상 및 모근 손상은 헤어드라이어 사용 빈도에 따라 증가한다.
  염색 후 모발 장력이 저하되고 모발이 가늘어지기도 한다.

  염색 전 피부 테스트를 통해 적합성 여부를 판단한다.

  염색 약에 발암 물질이 포함되기도 한다는 보고가 있다.
 

 ⊙⊙ 파마 (콜드파마) 고대(핫파마)

파마란 환원제로 머리카락 섬유에 수소를 붙게 하여 머리 형태를 만든 다음

 산화제로 다시 수소를 붙여주는 작업이다

 1) 머리카락의 구조와 성분
  주된 성분은 케라틴 단백질이다.

  케라틴 단백질은 여러 개의 아미노산으로 구성되는데 시스틴(cystine)이라는 아미노산이 가장 많다
  Cystine : HS-CH2-CH(NH2)-COOH
  머리카락 단백질은 각각 Cystine간의 S-S 다리 결합(Disulfide bond)으로 연결되어 있다.

  이 S-S 다리 결합 때문에 머리카락이 일정한 모양을 유지하며
  파마의 원리는 “S-S 다리 결합”을 이용한 것이다

 2)파마 과정
 환원제인 염기성 파마약을 바르면 S-S Band 사이에 수소가 들어가서

 S-S Band 결합을 끊고 처음의 시스테인(Cysteine) 분자도 돌아간다.
   HCOOH-CH(NH2)-CH2-S ---S-CH2-CH(NH2)-COOH =>2HS-CH2-CH(NH2)-COOH
 S-S 이중 결합으로 머리카락이 고정된 상태에서

 S-S 다리 결합이 끊어지면 머리카락의 단백질 사이에 결합이 없어져 머리카락 움직임이 자유로워진다.

 이때 롯드(파마할 때 머리카락을 고정시키는 것)로 파마하고 싶은 머리 모양을 고정시켜 준다.

 시간이 경과한 후 중화제로 처리하면 다시 S-S Band 결합이 생기면서 롯드로 고정한 머리 모양이 만들어진다.

- Permnanet(Perm; 파마)는 영구적인가?

아니다. 머리카락이 계속 자라기 때문에 모양새를 계속 유지할 수 없다.

- 파마약
  머리카락 섬유에 수소를 붙게 하는 환원제다.

  파마약은 약한 염기성으로 만든 티오글리콜산 수용액이다.

  중화제는 묽은 과산화수소수라는 산화제다.
  파마약이 머리카락 시스틴의 S-S 결합에 수소를 붙여 시스틴을 환원시키면

  산화제인 중화제가 시스틴에서 수소를 때가서 다시 S-S 결합을 생성시키는 일종의 산화-환원 반응이다.
  

 ☞☞현대 파마는 콜드 파마

 케라틴 단백질은 글루탐산, 알기닌, 시스틴등의 아미노산으로 구성되며 특히 시스틴이 다량 함유된다.

 시스틴에는 황(S)을 함유하여 시스틴과 시스틴은 쉽게 결합할 수 있다(시스틴 결합, 탄력성 있는 그물 구조다)
 시스틴 결합은 알칼리 용액에서 쉽게 깨지는 성질이 있다.

 따라서 모발을 원하는 모양으로 감은 다음

 알칼리(콜드 파마 제 1 액; 티오글리콜암몬이 주성분) 용액으로 처리하면 시스틴 결합이 끊어져 탄력성 잃는다.

 이런 상태에서 산(콜드 파마 제 2액; 브롬산 나트륨)으로 중화 시키면 ,

 모발이 구부러진 상태에서 다시 시스틴 결합이 일어나 구부러진 상태로 고정되고 탄력성이 복원된다.
 
 ** 마법의 파마약 : 한국 화학 연구원 장태선, 이동구 박사 팀이 개발.

- 나노 파마약 : 산화, 환원 반응이 빨리 일어나도록 촉매를 이용한 것이다.

      그리고 파마약과 중화제를 구분하지 않고 하나의 약이 모든 작업을 할 수 있도록 합성물질로 만든 것.
      즉 촉매제를 사용하여 산화-환원 반응시간을 획기적으로 줄인 것이다

- 보통 파마:

    파마약 도포 후 1시간 정도 기다린다(산화 환원 반응).

     중화제를 도포하고 10~20분 가량 기다린다 (산화반응)

- 마법의 파마약(나노 파마약):

    파마시간이 20-30분 정도.

    또한 약의 기본 성분을 식물에서 추출해 코를 찌르는듯한 독성과 냄새를 제거한 것이다.
   

 ** 머리카락을 고정시키는 약 (조형제)도 개발 :

    조형제를 머리카락에 바르고 손가락으로 둘둘 말아두면 약에 의해 그 모양이 그대로 빳빳하게 굳는다.

     따라서 롯드로 머리카락을 말고 고무줄을 감는 작업을 할 필요가 없다.