Composition du cheveu

En bref : le cheveu est constitué en grande majorité de protéines, principalement de la kératine, riche en cystéine, auxquelles s’ajoutent de l’eau, des lipides, des pigments de mélanine et des oligo-éléments. Ces constituants s’organisent en trois couches (cuticule, cortex, médulla) et sont maintenus par des liaisons chimiques que l’eau, la chaleur et les colorations modifient de façon temporaire ou durable.

Comprendre la composition du cheveu, c’est comprendre pourquoi un brushing s’affaisse sous la pluie, pourquoi une décoloration transforme durablement la fibre et pourquoi un lisseur trop chaud la fragilise. Cet article prolonge notre chapitre consacré au cheveu et détaille les matériaux qui le constituent, leur agencement et ce qui se passe lorsque l’on agit sur eux.

De quoi est fait le cheveu ?

Une fois sortie du follicule, la tige capillaire ne contient plus de cellules vivantes et ne peut pas se « réparer » d’elle-même. Elle est pourtant remarquablement résistante, grâce à l’assemblage de quelques familles de constituants.

La kératine, une protéine riche en cystéine

Le cheveu est composé en grande majorité de protéines, et la principale est la kératine. Cette protéine fibreuse, fabriquée par les cellules du follicule, forme de longues chaînes enroulées les unes sur les autres. Sa particularité est sa richesse en cystéine, un acide aminé soufré : deux cystéines voisines peuvent se lier par un pont disulfure, et ces ponts, très nombreux, donnent à la fibre sa solidité et sa résistance à l’étirement.

L'eau

Même sec au toucher, le cheveu contient de l’eau, fixée au sein de la kératine, dont la teneur varie avec l’humidité ambiante et l’état de la fibre. L’eau joue un rôle de plastifiant : correctement hydraté, le cheveu est souple et élastique ; déshydraté, il devient raide, cassant et plus sensible aux frottements.

Les lipides, dont le 18-MEA en surface

Les lipides se trouvent à deux niveaux. À l’intérieur, ils participent au ciment qui soude les cellules entre elles. En surface, les écailles de la cuticule portent une fine couche lipidique liée chimiquement à la kératine, dont le composant le plus connu est l’acide 18-méthyleicosanoïque, ou 18-MEA. C’est lui qui rend le cheveu naturellement hydrophobe, lisse et doux. Cette couche est fragile : décolorations, colorations oxydatives et lavages agressifs l’altèrent, ce qui explique en partie le toucher rêche des cheveux abîmés.

La mélanine : eumélanine et phéomélanine

La couleur provient de la mélanine, un pigment produit par les mélanocytes du follicule et incorporé sous forme de granules dans le cortex. On en distingue deux types : l’eumélanine, responsable des teintes brunes à noires, et la phéomélanine, à l’origine des reflets roux et dorés. Lorsque la production de mélanine diminue, le cheveu pousse sans pigment et paraît gris ou blanc. La mélanine offre aussi une certaine protection contre les ultraviolets ; les cheveux blancs ou décolorés sont donc plus sensibles au soleil.

Les oligo-éléments

Enfin, le cheveu renferme de petites quantités de minéraux et d’oligo-éléments (zinc, fer, cuivre, calcium, entre autres), incorporés pendant sa formation. Ils ne constituent pas sa charpente. Leur dosage dans la tige ne reflète pas fidèlement l’état nutritionnel : seul un médecin peut évaluer une éventuelle carence, généralement par un bilan sanguin.

Cuticule, cortex, médulla : la structure du cheveu

Ces constituants ne sont pas répartis au hasard : observé en coupe, le cheveu présente trois couches concentriques.

• La cuticule est l’enveloppe extérieure, formée de cellules plates et transparentes qui se chevauchent comme les tuiles d’un toit, orientées de la racine vers la pointe. Dépourvue de pigment, elle porte le 18-MEA et protège l’intérieur. Des écailles bien fermées renvoient la lumière et donnent un cheveu brillant ; soulevées ou arrachées, elles laissent le cortex exposé.
• Le cortex constitue l’essentiel de la fibre. Il est fait de cellules allongées, remplies de filaments de kératine très ordonnés et de granules de mélanine. C’est lui qui détermine la résistance, l’élasticité, la couleur et la forme du cheveu, lisse, ondulé ou bouclé selon l’organisation de ses cellules.
• La médulla est le canal central, lâche et discontinu, parfois absent dans les cheveux fins. Son rôle exact reste mal compris ; elle semble peu impliquée dans les propriétés mécaniques de la fibre.

Un cheveu sain est donc un cortex protégé par une cuticule intacte et gainée de lipides.

Les liaisons qui assurent la cohésion de la fibre

Les chaînes de kératine du cortex sont reliées entre elles par trois types de liaisons.

• Les ponts disulfure sont des liaisons chimiques fortes entre deux cystéines. Ils fixent la forme permanente du cheveu et assurent sa résistance. Ni l’eau ni un séchage ordinaire ne les rompent ; seuls des agents chimiques spécifiques (permanentes, lissages, défrisages) ou des agressions intenses les cassent.
• Les liaisons hydrogène sont bien plus faibles mais extrêmement nombreuses. Elles se rompent dès que le cheveu est mouillé et se reforment en séchant, dans la position où se trouve alors la fibre. C’est le principe du brushing, et la raison pour laquelle un brushing ne résiste pas à la pluie.
• Les liaisons salines (ou ioniques) relient des acides aminés de charges opposées. Sensibles au pH, elles sont perturbées par des produits très acides ou très alcalins, ce qui contribue à rendre la fibre plus poreuse.

Chaleur, eau, colorations : ce qui change dans la composition du cheveu

L’eau. En pénétrant la fibre, elle gonfle le cortex et rompt les liaisons hydrogène. Le cheveu mouillé est plus extensible mais aussi plus vulnérable : brossé ou frotté vigoureusement, il s’étire au-delà de sa limite et ses écailles se soulèvent.

La chaleur. Un séchage tiède évapore l’eau et réorganise les liaisons hydrogène sans dommage notable. En revanche, un fer très chaud, surtout sur cheveux humides, peut vaporiser brutalement l’eau résiduelle à l’intérieur de la fibre, fissurer la cuticule et altérer la structure de la kératine elle-même.

Les colorations et décolorations. Pour atteindre le cortex, une coloration oxydative ouvre la cuticule en milieu alcalin, puis modifie ou détruit la mélanine naturelle avant d’y déposer de nouveaux pigments. Au passage, une partie des ponts disulfure est oxydée et la couche de 18-MEA partiellement éliminée. Plus le processus est répété ou poussé, plus la fibre devient poreuse, hydrophile et fragile.

Aucun soin cosmétique ne reconstitue la kératine ou la mélanine perdues. Les produits de soin peuvent lisser la cuticule, redéposer des lipides et améliorer le toucher, mais la portion transformée le reste jusqu’à la coupe.

Composition du cheveu et fragilité : quand consulter

La composition de la tige est déterminée dans le follicule : un cheveu qui pousse déjà fin, terne ou cassant peut traduire une carence, une maladie, un traitement médicamenteux ou une anomalie structurelle, et non une simple erreur de routine. Si vos cheveux se brisent sur les longueurs, notre article sur les raisons pour lesquelles les cheveux se cassent distingue les causes mécaniques, chimiques et médicales. Si la fibre présente des nodosités, des rétrécissements ou une texture inhabituelle, depuis l’enfance ou de façon soudaine, consultez notre chapitre sur les anomalies de la tige capillaire et, surtout, un dermatologue (ou le pédiatre pour un enfant), qui pourra examiner le cheveu au microscope et prescrire les examens utiles.

Pour une première orientation, notre clinique capillaire en ligne propose une évaluation gratuite et sans engagement par un spécialiste en trichologie, à partir de photos et d’un court questionnaire.

Questions fréquentes

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