有一頭天然長卷髮的人,大概不必看天氣預報就能對空氣濕度有所掌握(吐槽:卷福原來還有這樣一項優勢)――照照鏡子就行了。人的頭髮對濕度極其敏感,長度會隨著空氣中水分含量的變化而發生改變。利用頭髮的這一特性,人們還制作了毛髮濕度計。
直髮會因為潮濕而彎曲,而卷髮則會打卷,甚至亂蓬蓬地炸開。防止毛躁已經成了一項龐大的產業,各式各樣的柔順精華都在承諾能夠“改造”及滋養髮質的同時而又不會“讓頭髮變重垮塌”。為什么潮濕對頭髮有如此奇怪的影響呢?
在自然狀態下,頭髮有不同的形態,有些人的頭髮細而挺直,有些人的頭髮則是彎曲的或者呈現出其他形態。隨著對毛髮生理研究的深入,人們逐漸揭示出頭髮表面構造多樣化的原因。已有的研究表明,頭髮的表面形態與生長速度密切相關,還與頭髮在形成過程中所受的生物力作用相關。這些作用是多方面的,來源包括真皮結締組織、毛囊,以及毛球分生細胞的活動,還有就是頭髮本身形成的生物力。
潮濕對頭髮的影響就屬于這最后一項。頭髮的化學結構使其格外容易受空氣中的氫原子的影響,而氫原子的多少與環境濕度直接相關。髮絲大部分由成束的角質蛋白構成。右圖是一根頭髮的橫截面,長長的角質蛋白就是圖中一個個緊密排列的黑點,角質蛋白層就是所有這些黑點組成的中層。
這些角質蛋白化學鍵合的方式可以有兩種。相鄰角質蛋白束的分子之間能夠形成雙硫鍵,也就是兩個硫原子以共價鍵結合。這種鍵是永久性的,它決定了頭髮的強度,而且不受空氣濕度的影響。相鄰角質蛋白還可能以氫鍵結合。這種鍵結合力較弱,而且并不持久。每次你的頭髮變濕或變干,都伴隨著這種鍵的形成和斷裂。(這就是為什么你的頭髮在干燥時形態都差不多。)
當相鄰角質蛋白束的分子與同一個水分子之間有微弱的作用力時,便形成了氫鍵,兩個角質蛋白由此間接地結合起來。潮濕的空氣比干燥的空氣含有更多的水分子,所以髮束在潮濕天氣里會形成更多的氫鍵。如果髮束角質蛋白之間形成大量的氫鍵,頭髮自身就會在分子水平上產生更多的彎曲。在宏觀上,這意味著滿頭的卷髮會因為潮濕變得更加彎曲或者蓬亂。就好比有一個金屬線圈,拉直頭髮然后吹干,就相當于把金屬線圈完全拉成直的;但如果天氣潮濕,而且頭髮本來就容易彎,水分子不斷被頭髮吸收并參與形成氫鍵,金屬絲難免就會被彎成線圈。頭髮的道理也是一樣的。
那么,為什么有的人頭髮直,有的人頭髮彎呢?目前主要有兩種觀點,一種觀點認為頭髮彎曲是由毛皮質層厚度不均勻導致的。另一種則認為,這是由毛囊的形狀所決定:直的毛囊產生直的毛髮,彎曲的毛囊產生彎曲的毛髮。直髮來自一個圓形的毛囊,橫截面近似圓形;而波浪卷髮則從略帶橢圓的毛囊中長出,因而其彎曲的弧度也略呈橢圓形;非常卷曲的頭髮在擁有非洲血統的人中很常見,他們的毛囊橫截面呈扁平的橢圓形。