Notions d’anatomie et de physiologie du cheveu

ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE DU CHEVEU

Chez un individu normal, le nombre de cheveux sur le crâne est d’environ de 150 000 à 200 000.

La surface du cuir chevelu est évaluée aux environs de 600 cm2 et la densité moyenne est 250 cheveux/cm2, variant selon la région du crâne, l’âge le sexe et les facteurs ethniques.

Le cheveu est essentiellement une tige de kératine qui se forme au fond d’une invagination de l’épiderme, le follicule pileux.

A la base de ce follicule se trouve le bulbe, partie renflée au contact de la papille dermique : c’est la zone matricielle, où les cellules matricielles vont se différencier pour former la tige pilaire.

STRUCTURE DU CHEVEU

Le cheveu est essentiellement composé de kératine, mais aussi d’eau (10%), d’acides gras, de mélanine et de zinc, de fer en faible quantité et de vitamines.

a) La tige pilaire

C’est la partie visible du cheveu, elle est formée de 3 couches entourées de 2 gaines et d’une substance amorphe.

Les 3 couches :

  • la partie interne, médullaire, moelle, située au cœur du cheveu est constituée de substance lâche, molle, graisseuse contenant des cellules mortes. Elle apparaît à la puberté et n’est présente que dans les cheveux épais.
  • la partie intermédiaire, le cortex, formé essentiellement de kératine. Celle ci est agencée sous forme de longues chaînes d’acides aminés, dont la cystéine.
  • Ces chaînes se disposent en forme d’hélice stabilisée par des liaisons hydrogènes intra caténaires (kératine alpha) ; quand celles-ci s'étirent et s’allongent, elles forment la kératine béta, regroupant plusieurs chaînes reliées par des ponts disulfures (liaisons inter caténaires) entre les éléments thiols des molécules de cystéine.
  • En fait, plusieurs hélices s’entourent l’une autour de l’autre pour former la protofibrille, ces protofibrilles se reunissent en faisceaux pour former la microfibille, ces microfibrilles se regroupant et formant la macrofibrille. Les pigments (mélanine) se déposent entre ces macrofibrilles.En fait cela ressemble à la structure d'un cable metallique torsadé.
  • Ce sont elles qui donnent la force, la résistance, et l’élasticité. la partie externe, ou cuticule, formée de cellules plates, en écailles, qui se chevauchent comme les tuiles d’un toit.

Structure du cheveu

Les 2 gaines :

A l’intérieur du follicule, le cortex est entouré de 2 gaines épithéliales interne et externe.

La gaine épithéliale externe (external root sheat) n’est autre que l’invagination de l’épiderme.

Ces 2 gaines se rigidifient et donnent la forme du cheveu.

b) Le follicule pileux

Il comprend à sa base le bulbe pileux, reposant sur la papille dermique richement vascularisée qui irrigue le cheveu ; c’est la zone matricielle où les cellules vont se différencier en cellules corticales formant le cortex et se chargent progressivement en kératine et en mélanine.

Enfin 2 autres éléments sont importants et participent à l’ancrage du cheveu dans la peau

  • le muscle arrecteur du poil s’insérant au niveau de la partie moyenne du follicule pileux, responsable du mécanisme d’horripilation.
  • les glandes sébacées, produisant le sébum agent lubrifiant, responsable de la souplesse et de la brillance des cheveux.
  • Il contient également les déchets toxiques et doit donc être éliminé, sinon il peut engorger le follicule et gêner la croissance des cheveux, provoquer des démangeaisons et des pellicules.
  • Ces deux structures sont les facteurs principaux d'ancrage du cheveu dans la peau.

Le cycle pilaire

Tous les cheveux vivent, meurent et sont remplacés : c’est le cycle pilaire.

Heureusement tous les cheveux ne sont pas synchrones, dans les mêmes phases du cycle, nous permettant ainsi de garder une chevelure en permanence.

La durée moyenne d’un cycle est de 3 à 5 ans, chez l’homme un peu plus long chez la femme.

La phase anagène

Phase anagène

Anagène 1 :

Commence par la régénération du follicule pileux à partir des cellules souches (stem cells) situées dans les réservoirs de cellules souches « bulge », mais aussi plus profondément au dessus du bulbe.

Ces deux réservoirs  de cellules souches sont distincts  mais se rapprochent et fusionnent vers la fin de la phase télogène quand le cheveu tombe.

A partir de ce moment là, certaines d'entre elles migrent et vont recréer un bulbe pour le cycle suivant. Ces deux réservoirs ont parfaitement été identifié grace à des marqueurs  CD 200 pour le réservoir supérieur et CD 34 pour l'inférieur;  les deux tiers du corps humain peuvent être reconstitués à partir de ces cellules souches situées dans les gaines conjonctives du cheveu.


Anagène 2 :

Puis survient l’enveloppement de la papille dermique par les nouvelles cellules matricielles.

Anagène 3 :

Le follicule pénètre dans le derme en se glissant dans les gaines conjonctives de l’ancien poil.
A ce moment l’activité mitotique des cellules matricielles devient intense, avec pour conséquence les premiers signes de différenciation du poil et des gaines épithéliales.
Début de l’activité des mélanocytes.

Anagène 4 :

La croissance du cheveu atteint le niveau de la glande sébacée, et c’est à ce moment que les cellules matricielles activent la papille dermique et son angiogénèse, accélérant la croissance du poil. Ceci est crucial car le diamètre et la longueur du poil seront dépendants du volume de la papille.
C’est la phase d’incorporation de la mélanine.

Anagène 5 :

Le cheveu émerge ensuite à la surface de l’épiderme et devient visible .

Anagène 6 :

Les cellules matricielles ont un potentiel prolifératif limité dans le temps et s’épuisent.

La phase catagène

Très fugace, 2 à 3 semaines, est une phase d’involution, le follicule se raccourcit et diminue de volume, les cellules matricielles cessent leur division ; à l’échelle cellulaire, cela s’appelle l’apoptose ou mort cellulaire programmée ; ce suicide programmé va laisser place à un nouveau follicule.

La phase télogène

Elle dure environ 2 à 3 mois, le bulbe est progressivement ramené vers la surface de la peau et fini par etre expulsé (phase exogène).

 

A partir de ce moment là, le follicule a perdu son cheveu, il est vide et reste au repos, c'est la phase kénogène; apres cette phase, une réactivation survient avec formation d'un nouveau bulbe pilleux (phase néogène).

 

Le follicule pilleux est en fait, le seul organe du corps humain qui est capable de se régénérer complétement et qui garde un comportement embryonnaire chez l'adulte.

La durée du cycle pillaire est très variable d'un follicule à l'autre et aussi pour un même follicule, ce qui fait que nous avons en permanence des cheveux sur le crâne.

Pour résumer :

Quand le cheveu dégénère le bulbe remonte progressivement vers la surface, les réservoirs de cellules souches se rapprochent puis fusionnent ; à ce moment là une migration de cellules souches survient et va former le bulbe du cycle suivant ; quand les cheveux ne repoussent plus, cette migration se fait mal et le cheveu devient de plus en plus fin jusqu’à devenir un duvet très fin, atrophique sans pouvoir couvrant.

Toutefois tout n’est pas mort et une réactivation de cycle peut se faire, notamment avec les traitements récents type PRP ou LLLT.


Les différents types de cheveux

Forme des cheveux

La forme du follicule pileux, programmée génétiquement, modifie la répartition des différentes couches de kératine dans le cheveu :

Pour les cheveux frisés ,il existe une asymétrie intrinsèque à la base du follicule,et une contrainte interne à la fibre.

Sous la peau cette contrainte est maintenue mais elle se libère à son émergence de la peau, d'ou les contorsions.

 

  • un follicule rond et perpendiculaire à la surface de la peau va donner un cheveu rond, raide, et lisse.
  • un follicule ovale et légèrement tordu va donner un cheveu plus plat et frisé.
  • un follicule elliptique et très oblique par rapport à la surface de la peau va donner un cheveu crépu.

Le brassage des populations permet d’observer de multiples variations des ces données.

Noter la portion incurvée sous la peau du follicule des patients aux cheveux crépus

Forme des cheveux

Couleur des cheveux

La couleur de nos cheveux, comme celle de la peau, résulte de la présence des mélanosomes,(petites vésicules dans les cellules qui contiennent la mélanine) produits par les mélanocytes au niveau du bulbe pileux ; ces mélanocytes actifs proviennent d’un réservoir de mélanocytes dormants situés dans la gaine épithéliale externe.

Il existe plusieurs types de mélanine :

  • Dans le cas de cheveu noir ou brun, il s’agit d’eumélanine, polymère de coloration noire à rouge à l’aspect de bâtonnet.
  • Pour les cheveux blonds à roux, c’est la phaeomélanine, monomère d’aspect granuleux de coloration rouge à jaune.Pour les cheveux roux,une mutation génétique fait que la voie pour fabriquer le noir ne fonctionne pas.
  • avec le brassage des populations ,les cheveux roux vont devenir de plus en plus rares puis disparaître.
  • Dans le cas des cheveux blancs, il y aurait une perte de fonctionnalité de la réserve en mélanocytes avec apoptose des cellules souches;ces mélanocytes sont trés sensibles au stress oxydatif.

Variétés ethniques

Chez l’afro-américain, la densité, le diamètre, la résistance, et la vitesse de pousse des cheveux sont plus faibles.

Chez l’asiatique, le cheveu est plus épais et plus résistant.

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