其实小编很早就发现，每次洗头都会伴随头发的脱落，但当时年龄还小，没有所谓的秃头的烦恼，也就不以为意了。
然而最近洗头时，小编能明显得感觉到好些头发滑过脸颊，在重力的作用下飘向地面…… 洗完后面对浴室的地板，小编陷入了沉思……
好家伙，这是要秃了的节奏嘛？！
且慢，作为长期躬耕物理的理性人，面对问题时一定要冷静。
俗话说得好，知己知彼，百战不殆。只有进行了深入的了解，才能做出最正确的判断，制定最优的策略。
所以今天，就让我们一起走近这个让我们当代人倍感焦虑的头发的世界……
众所周知，人体全身上下遍布毛囊，只要毛囊健康，就能生长出毛发。
但生活似乎总是爱开玩笑，我们最想留住的毛发 —— 头发，似乎是最脆弱的；而那些我们不那么在乎甚至是想脱去的毛发，好像却非常坚挺……
我们头发的直径只有60-90 微米的样子，所以肉眼看上去就像一根丝儿，但其实头发的结构是非常复杂的。
从上面这张头发的电子显微镜照片我们可以看出，头发的表面并不是平整的，而是由许多细小的鳞片重叠而成，也就是我们常说的毛鳞片。
如果从中间剪断去观察头发的剖面，会发现其内部结构是非常有层次的。
最外侧的表皮层（或称角质层），大约占头发体积的10-13%，由扁平的细胞以鳞片状堆叠 6-12 层而成，对头发主要起到保护作用。
往里面是皮质层，大约占头发体积的77-80%，其细胞结构中包含大量杆状角蛋白束，每个杆状的角蛋白束又是由几个螺旋蛋白交织而成的。
最里面是髓质层，大约占头发体积的5%，呈管状结构，是多蜂巢状组织，由透明多角形角质纤维组成。
头发扎根于毛囊中，毛囊中有能够产生发根的毛母细胞，使头发能够不断生长。
只有在毛囊中的那部分头发是具有活性的，其余在外面的部分都没有生化活性（可以被认为是“死”的）。
毛囊周围分布有皮脂腺和立毛肌，皮脂腺分泌的油脂能对头发起一定润滑和保护的作用。
头发的生长是具有周期性的，最开始有 2-6 年的生长期，这个阶段毛囊中的毛母细胞不断促进发根产生，并使头发长度不断加长，此时头发相对稳固，不易脱落。
生长期结束后是大约 2-3 周的退行期，这是一个过渡阶段，头发开始走向”衰老“。
退行期后就是为期 2-3 个月的休止期，这个阶段毛囊停止发育，发根开始松动，在外界的刺激下极易脱落。
头发脱落后，毛囊会进入下一个循环周期，生长出新的头发。
正常情况下，处于生长期的头发应该占比90-95%，退行期不到 1%，休止期5-10%。所以按理说即使是健康的头发，每日都会有大约100 根头发脱落。
不同人的头发可能具有不同的性状，形貌上有直、卷之分，质地上有软、硬之分，出油程度上有油性、干性之分等等。
现阶段有许多理论都在尝试解释为何头发会产生如此多的性状。科学家们普遍接受的理论是毛干的形状会影响个人头发的卷曲度。如果头发的中心轴越接近圆形，发束中存在的二硫键就会相应减少。这意味着发束中存在的化学键彼此一致，从而更容易形成直发。
说完头发本身，我们再来看看经常与头发打交道的洗发水。
可能在座的大多数朋友几乎天天使用洗发水，但很少去关注洗发水的配方（其实小编也是）
我们平时洗头的目的无外乎除尘、除油，必要时可能需要去屑，更高级的可以做保养护理。
所以洗发水就是将能实现上述功能的化学物质组合在一起，在不产生副反应的前提下，使其尽可能实现头发清洁，同时保护头皮不受损伤。
下面先来展示一款洗发水的成分表，大家感受一下：
满满的有机化学劝退感……
不过不必担心，下面就让小编带着大家来梳理一下这些成分都在起什么作用。
刚刚我们说到洗发水最基本的功能是除尘、除油，那么表面活性剂就起到了这样的功能。
成分表中的月桂醇聚醚硫酸酯钠（也称十二烷基聚氧乙醚硫酸钠）、椰油酰胺丙基甜菜碱、聚二甲基硅氧烷醇、聚二甲基硅氧烷、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵、椰油酰胺 MEA等都属于表面活性剂。
这里要特别提一下两种含硅的活性剂：聚二甲基硅氧烷醇、聚二甲基硅氧烷。
这两种物质被称为有机硅油，其具有吸附在头发表面形成保护层的作用，可使得头发光亮顺滑，易于梳理。但有机硅油不能过量使用，不然会堵塞毛囊，适得其反。
为什么一瓶洗发水要放这么多表面活性剂呢？因为单一的活性剂功能有限，且过量使用会导致头皮、头发干燥。
而如果将多种活性剂组合，每一种活性剂的剂量就能减少，同时还可以发动“组合攻击”，功能上更全面，对头皮头发的伤害也更小。
调节剂的功能一般是调节液体的 pH 值以及粘度，使得洗发水本身呈弱碱性，也粘度适中。
但由于弱碱性的环境会破坏头发角蛋白内部连接的双硫键，所以一般洗头时我们还会搭配偏酸性的护发素来进行护理。
这里的“其它”其实也包含得也不少，只是因为添加的剂量不多，所以就干脆归到一起了。
其它成分还包含有珠光剂、保湿剂、香精、防腐剂等等，起到的作用基本上是提亮发色，使头发不干燥，并且尽可能增加香味、延长保质期等等
这里的特殊成分就因洗发水而异了，如果想要增加去屑效果，像上面图中这款洗发水就添加了吡罗克酮乙醇胺盐。像需要进行高级护理的洗发水，可能还会添加焗油这样的精华。
如果是特殊人群（比如婴儿）使用的洗发水，会尽可能减少刺激成分，添加能达到类似效果的更温和的物质。
现在让我们回到最初的起点，洗头时的掉发现象是头秃的先兆嘛？
这个要分情况来讨论。
因为头发具有生长周期，会自然脱落，且洗发水包含多种化学物质，具有一定的刺激性。
所以当处于休止期的头发遇上了有刺激性的洗发水，那当然只有一个结局 ——脱落。所以洗头冲水时出现少量的掉发时正常现象。
但是如果掉发数量较多，就要提高警惕了，因为这表明处于休止期的毛囊占比开始变大，并且很有可能继续发展为毛囊萎缩。
这样的话毛囊就有可能就无法从休止期步入生长期开启一个新的循环了。
需要注意的是，当前对于脱发并没有特别完美的治疗方案，市面上一些所谓有助生发的洗发水、保健品很可能噱头超过功能。
所以小编觉得，养成健康良好的生活习惯去预防脱发才是最重要的。
至于那些由于基因、遗传等不可抗力因素而导致的掉发，小编只能说
参考资料
[1] Hair - wikipedia
[2] Price V H. Treatment of hair loss[J]. New England Journal of Medicine, 1999, 341(13): 964-973.
[3] 洗发露 - wikipedia
[4] Hamel A F, Meyer J S, Henchey E, et al. Effects of shampoo and water washing on hair cortisol concentrations[J]. Clinica Chimica Acta, 2011, 412(3-4): 382-385.
[5] Hössel P, Dieing R, Nörenberg R, et al. Conditioning polymers in today's shampoo formulations-efficacy, mechanism and test methods[J]. International journal of cosmetic science, 2000, 22(1): 1-10.
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本文来自微信公众号：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：Eric
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