Morphological Change of Men's Hair Shaft by Weathering

풍화작용에 의한 정상모발의 형태학적 변화

The morphological changes in normal and weathering hair shafts of the human scalp were investigated by using the transmission and scanning electron microscopes. The hair shaft composed of cuticular layer, cortex and medula. The surface of normal hairs are smooth and covered by imbricated cuticular scales. The cuticular layer consists of five to seven cuticle cells. These cells, which are flat and thin, measuring about $100{\mu}m$ long and $0.4{\mu}m$ thick, appears intercellular membrane complex in diameter 25 nm. The cortex composed of melanin granules and cornified cells, which multicomponent concentric microfibrils in diameter about 8 nm give rise to macrofibrils in diameter $0.5{\mu}m$ to $0.8{\mu}m$ encased in limiting membrane. The melanin granules are spherical shaped about $0.5{\mu}m$ in size and scattered between macrofibrils. The medulla in the normal hairs are $16{\mu}m$ in diameter centrally region of cortex. Normal hair shafts undergo progressive degenerative changes due to a variety of environmental insults. In the initial weathering process of hair, the cuticular scales became irregularly raised and broken, and then cuticle cells formed cytoplasmic vacuolation, following dissociated intercellular membrane complex, ultimately entirely lost and nuded cortex. Occasionally, transverse fissures were seen at hair shafts indicating that the hairs were deteriorated. Complete removal of the cuticular layer in the heavily damaged cortex portions appeared splitting of the cortical cell into its macrofibrils and scattering of melanin granules.

성인 남성의 모발에서 정상 모간과 자연상태에서 손상된 모간의 외부형태와 미세구조적 변화를 광학현미경과 주사 및 투과전자현미경으로 관찰하였다. 정상 모간은 모소피층, 모피질, 모수질 등의 3부분으로 구성되어 있었다. 모소피층은 $5\sim7$개의 모소피세들이 중첩되어 모피질과 모수질을 둘러싸고 있고, 길게 신장되어 모피질을 둘러싸고 있는 소피세포의 두께는 약 $0.4{\mu}m$로 확인되었다. 또한, 이들 세포사이에는 약 $25{\mu}m$의 세포사이 막복합체가 관찰되었다. 모피질은 잘 발달되어 각질화세포(cornified cell)들로 치밀하게 채워져 있었고, 각질화세포는 직경이 약 $0.5\sim0.8{\mu}m$인 구형 또는 타원형의 macrofibril로 구성되어 있었으며, 이들은 약 8 nm 두께의 가는 microfibril이 동심원상의 규칙적인 형태로 배열되어 있었다. 그리고 macrofibril사이에는 약 $0.5{\mu}m$ 크기의 직경을 가진 구형의 melanin과립들이 고르게 산재되어 관찰되었다. 모수질은 공기가 채워져 있었고, 직경이 약 $16{\mu}m$의 구형의 형태로 모간의 전체 직경에 1/5정도를 차지하고 있었다. 풍화에 의해 손상된 모간은 모소피층이 박리되어 있었으며, 모피질세포의 세포질도 손상되어 melanin과립들이 표면에 노출되어 있는 것인 확인되었다. 조직표본상에서 모소피층의 박리과정은 모소피 사이에 공포가 형성되고, 이어서 모소피의 가장자리가 떨어져 나가고, 박리되지 많은 부위는 절단되었다. 모소피가 탈락되어 모피질이 노출된 부위에서는 각질화세포내에 존재하는 macrofibril이 각각 분리되고, 인접된 macrofibril사이에 공기가 채워지게 어 모간의 풍화과정은 더욱 촉진되었다. 그리고 노출된 macrofibril사이에서 탈락 직전의 melanin과립들이 산재되어 관찰되었다.