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Type: TESE
Title: A estrutura da medula e sua influencia nas propriedades mecanicas e de cor do cabelo
Title Alternative: Hair medulla morphology: influence on the mechanical and color properties
Author: Wagner, Rita de Cassia Comis
Abstract: Resumo: O cabelo é uma estrutura protéica de queratina formada por quatro estruturas principais: as cutículas, o córtex, o cimento intercelular (CMC) e a medula. Esta última nem sempre está presente no fio e, por acreditar-se que sua influência nas propriedades da fibra é negligenciável, foi pouco estudada. Este trabalho almeja esclarecer as estruturas da medula e verificar sistematicamente se ela afeta alguma propriedade na fibra. Os fios medulados e sem medula provenientes do mesmo couro cabeludo foram identificados e separados em mechas utilizando um micro-estereoscópio. Encontraram-se dois tipos de medula (fina e grossa) que foram diferenciadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET). A medula tem uma estrutura esponjosa composta por três unidades principais: a fibrilar (desalinhada com as fibrilas do córtex), os glóbulos e uma camada de CMC na interface com o córtex. Por MET constatou-se que a medula fina é morfologicamente diferente da medula grossa. A medula fina apresenta contraste, interface limitada pelo CMC, nenhum grânulo de melanina e menor diâmetro. A medula grossa apresenta mais glóbulos, bem como maiores dimensões das cavidades, alguns grânulos de melanina disformes e organização gradual das células de fora para dentro. Essas características morfológicas sugerem que a medula seria um córtex em estágio atrasado de formação. Utilizando-se um espectrofotômetro de refletância difusa (ERD), verificou-se que os fios com medula são mais escuros, menos vermelhos e menos amarelos que os fios sem medula oriundos do mesmo couro cabeludo. Sugere-se que as cavidades da medula causem o espalhamento e o confinamento de luz pela diferença de índice de refração com o córtex, diminuindo, então, a reflexão externa da fibra, já que praticamente não possui melanina. Para a mecha estudada, a diferença de cor total está em 4,7 unidades de cor e é visível a olho nu. A medula, então, deve ser considerada em estudos de cor, juntamente com as melaninas e as condições de preservação das cutículas. Já nas propriedades mecânicas, a medula causa uma maior heterogeneidade nas curvas de tensão-deformação, mas não muda os valores médios das propriedades estudadas. Os fios medulados são mais espessos que fios sem medula. Descontando-se o valor do diâmetro da medula do diâmetro total da fibra, têm-se valores aproximados aos dos fios sem medula. A heterogeneidade observada é proveniente da diferença percentual que o diâmetro da medula representa do diâmetro total da fibra. Observaram-se mudanças estruturais quando o cabelo com medula fina é submetido à imersão em SDS 10 % e à 75 °C, transformando-se em medula grossa após os tratamentos

Abstract: Human hair is a keratinous material divided into four main units: cuticles, cortex, intercellular cement (CMC) and medulla. The last one could be present or not in the shafts. There are few studies about it mainly because it is believed to have small or no influence on any hair property. The present work aims to clarify the medulla structure and to systematically verify if mechanical or color properties are affected by its presence in the fiber. Medullated and unmedullated fibers from the same scalp were identified by stereo-microscopy and separated into tresses. Two kinds of medulla were found: thin and thick medulla. Their morphology was characterized by scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy. Medulla has a sponge structure composed by three units: fibril (not aligned longitudinally as in the cortex), globular and CMC layer in the interface with the cortex. Thin and thick medullas are different in TEM. Thin medulla has contrast, CMC limited interface, no melanin and smaller diameter. Thick medulla has more globular structures, larger cavities, some elliptical melanin granules and a gradual organization from the outside to the inner side of the medulla. These data suggest that medulla is in an earlier stage of the differentiation process compared to the cortex. Color data obtained using a diffuse reflectance spectrophotometer showed that unmedullated fibers are clearer, redder and yellowier than medullated fibers. Once that medulla presents no melanin, we suggest that the medulla cavities cause scattering and confinement of light by the difference with the refractive index of cortex which decreases the external reflectance of the fiber. For the studied tress, the total color difference was 4.7 (visible to naked eyes). Thus, medulla together with melanin and cuticles must now be considered in studies of hair color. Average values of the mechanical properties are similar for unmedullated and medullated fibers. However, higher dispersion in data for medullated fibers is observed. Unmedulated fibers are more uniform and show smaller diameters. These data indicate that the air cavities in medulla could act as defects but do not interfere in the crystalline character of the fiber. Thus, the heterogeneity observed might be attributed to the difference between the medulla diameter with the whole fiber diameter. Thin medulla regions became thick medulla after immersion in SDS 10 % and after 24 h at 75 °C
Subject: Medula capilar
Cor do cabelo
Cabelo
Microscopia eletrônica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2006
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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