Nella disposizione dell’a-cheratina la coesione viene assicurata da reti di legami incrociati intercatenari di cistina, da interazioni elettrostatiche fra gruppi delle catene laterali, da legami a idrogeno fra gruppi vicini e da interazioni idrofobiche. Una rottura di uno qualsiasi di questi legami può compromettere la stabilità della struttura della molecola.
I legami più forti sono i legami cistinici covalenti: essi sono proprio caratteristici della struttura cheratinica. La loro frequenza lungo a-cheratina è calcolata in media di uno per ogni quattro giri di elica e ciò giustifica il loro massimo apporto alla forza del capello.
Ma essi rappresentano anche il punto più debole in quanto più suscettibile all’attacco chimico, in particolare da parte di agenti ossidanti e riducenti.
I legami salini: vedi scheda a lato.
Questi legami, sopratutto fra le spire, possono essere rotti da molecole di acqua che si inseriscono fra le catene polipeptidiche.
Questo processo è fortemente influenzato dalla presenza delle cosidette sostanze ?rigonfianti? in acqua, fra le quali sono il bromuro di litio, l’urea, la tiurea la guanidina, le amidi alifatiche inferiori, ecc. che destabilizzano la struttura eleicoloidale portandola a una configurazione irregolare ?allentata?. Il rigonfiamento, associato con la rottura dei legami a idrogeno, è sfruttato per migliorare alcuni trattamenti del capello. (balsami)
Le interazioni idrofobiche risultano dalla tendenza delle catene di idrocarburi apolari in presenza di acqua ad unirsi e a formare aggregati privi di acqua. All’interno della fibra cheratinica questo tipo di interazione si verifica laddove le catene laterali non hanno gruppi funzionali come negli amminoacidi alanina, valina, isoleucina e sopratutto leucina.
L’esaurimento proteico dei capelli, quindi la sua debolezza strutturale coinvolge i valori di idratazione intaccando i fosfolipidi del capello (glicoproteine), la presenza di legami incrociati di esteri sembra probabile in considerazione della grande quantità di amminoacido SERINA (7,4% – 10,6%) del contenuto complessivo di amminoacidi presente nella struttura del capello. E’ stata suggerita l’esistenza di un legame zuccherino, ma ora sembra più verosimile che questa sia più probabilmente costituito da sostanze che legano le cellule note come polisaccaridi che sono carboidrati naturali complessi, presumibilmente presenti solo in quantità molte ridotte nella struttura del capello e che non possono quindi essere considerate come un legame.
I fosfolipidi sono strettamente collegati con il contenuto di umidità del capello, ma non devono essere confusi con le molecole di acqua che determinano l’effettivo contenuto di umidità. Tra i fosfolipidi e le molecole di acqua esiste una interazione ed entrambi sono presenti in ogni struttura cellulare.
Se in una struttura cellulare normale una parte della struttura presenta un eccesso di questi lipidi e un numero ridotto di molecole d?acqua, i fosfolipidi attrarranno più molecole di acqua agendo in tal modo come forza bilanciante tra questi acidi grassi e le molecole di acqua. Se invece negli stessi è presente un eccesso di molecole di acqua e un numero ridotto di lipidi, i fosfolipidi saranno attratti dalle molecole di acqua in modo che la situazione sia equilibrata.
Quando questi fosfolipidi si disgregano, e vengono quindi eliminati, la struttura della corteccia può divenire fragile e secca o eccessivamente elastica. Questa affermazione può sembrare contraddittoria, com?è possibile, che la struttura del capello sia eccessivamente elastica quando l’entità dell’allungamento o elasticità dipende dalla quantità di umidità relativa o di molecole di acqua presenti, ed essere secchi? La risposta risiede nella conoscenza dei principi scientifici.
Consideriamo ciò che accade quando i capelli diventano eccessivamente fragili e secchi in seguito ad un duro attacco chimico alcalino, procurato, dall’impiego di prodotti per arricciare, tingere o dall’uso prolungato di shampoo alcalini. I fosfolipidi che mantengono l’equilibrio dell’umidità nel capello, quando si disgregano e vengono eliminati, possono mostrare, se rappresentano un elemento principale della struttura cellulare complessa, una tendenza ad attrarre le molecole di acqua e quindi eliminare allo stesso tempo buona parte del contenuto di umidità del capello.
I capelli vengono completamente privati di umidità, dopo che questi saranno stirati, tinti, ecc. e quindi asciugati e pettinati alcune parti della molecola della cheratina si agganceranno tanto saldamente alle molecole vicine che la fibra del capello non potrà allungarsi senza rompersi. L’eliminazione dei fosfolipidi di acidi grassi insieme alle molecole di acqua avrà quindi un effetto disidratante sulla struttura della proteina cheratinica rimanente, così coinvolta in questo rigido legame.
In secondo luogo, osserviamo cosa accade quando i capelli diventano eccessivamente elastici e secchi in seguito ai procedimenti chimico alcalino procurato o dall’impiego di prodotti per arricciare o tingere o dall’uso prolungato di shampoo alcalini. I fosfolipidi che bilanciano l’umidità si disgregano e vengono eliminati, non attraggono necessariamente le molecole d?acqua, specialmente se l’umidità presente è eccessiva. ( infatti, la percentuale complessiva di molecole di acqua presenti nella struttura del capello viene influenzata da diversi fattori).
Quando ciò si verifica, i fosfolipidi che mantengono l’equilibrio di umidità del capello, essendo notevolmente ridotti di numero, lasciano una grande quantità di molecole d?acqua non controllate. Tali molecole vengono quindi liberate, per allentare le attrazioni tra le molecole di cheratina della struttura interna del capello, consentendogli di allungarsi ulteriormente inserendo un cuscinetto di umidità tra queste molecole. Se l’umidità è troppa, occorrerà un allungamento eccessivo. Inoltre, i fosfolipidi di acidi grassi eliminati consentiranno alla struttura di base del capello di inaridirsi anche se la quantità di molecole di acqua che rimane all’interno di questa struttura eccessivamente secca può renderla plastica molle. Basti dire che è errato associare l’aridità della fibra del capello con la mancanza di umidità o, d?altra parte, presumere che, se il capello si allunga facilmente e contiene un eccesso di umidità, non è secco.
Come già rilevato, una condizione, l’aridità, dipende dalla mancanza di sostanze lipidiche o di acidi grassi, qui denominati fosfolipidi, mentre l’altra, la mancanza o l’eccesso di umidità, dipende dalle molecole di acqua che si trovano tra le molecole della cheratina del capello.
Sulla base di tali conoscenze è ora possibile capire come la struttura fibrosa del capello possa essere secca, debole è fragile, debole ed eccessivamente elastica. Dato che nessuna di queste è una condizione auspicabile, tra i fosfolipidi e le molecole d?acqua deve essere mantenuta un?interazione armoniosa.
