324 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS dagegen ungeordnet vorliegen (deshalb geben R/Sntgendaten nur Auskunft fiber den Aufbau der kristallinen, fibrill•iren Keratinbezirke !). Der Zusammenhalt der 3 c•-Helices innerhalb einer Protofibrille kann (.dl•l•. 2) durch intrachainare Disulfid-Brficken zustandekommen. Setzt man eine statistische Verteilung des Gesamtschwefels (50/0) im Humanhaar voraus, Abbildung 2 Atomkalottenmodell einer Proto- fibrille, bestehend aus 3 leicht ver- drillten 'x-Helices. Die S-Atome sind dutch Raster gekennzeichnet. Zur Erhaltung der Obersicht wurden alle Aminosfiurereste nut dutch je ein H-Atom dargesteilt. und schreibt man allen Schwefel der Aminos•iure Cystin zu, dann mfiBte jede 5. Aminos•iure entlang der s-Helix ein Cystin/2 sein*. Unter diesen Voraussetzungen sind in .dbb. 2 nur ca. 50% aller Disulfid-Brficken zur intrachainaren Stabilisierung der Protofibrille notwendig, die restlichen 505• stehen zur Bildung interchainarer Querbrficken zur Verffigung. Zwischen kristallinen Fibrillen und amorphem Zement wirken neben den hom/5opo- laren Disulfid-Briicken auch Salz- und H-Brficken als Querbindeglieder. Im * Kassenbeck (45) meint, dab in den Fibrillen nut etwa 2% Schwefel enthalten sein k6nnten. Auf das dargestellte Modell iibertragen hieBe das abet nut, dab dutch eine Verminderung des S-Gehaltes die Verdrillung der 3 0c-Helices entsprechend geringer wtirde. Das Verhfiltnis der interchainaren zu den intrachainaren Disulfid-Brticken bleibt jedoch konstant.

WELLUNG DES HUMANHAARES 325 Zement selbst sind Disulfid-, Salz- und WasserstoFfbindungen anzutrefi•n, jedoch wird von keiner der 3 Bindungstypen eine Richtung bevorzugt. Im ersten Schritt der Humanhaarwellung wird dutch Offhen von Bin- dungen eine Erweichung der Keratinsubstanz erzielt bei der W a s s e r w e 11 e sind es Wasserstoffbrticken, die dutch Wasset ge6ffnet werden*, bei der Dauerwelle oder dem Gl•itten von naturkrausem Haar werden dutch das Reduktionsmittel Disulfid-Brticken gesprengt** Diese, aus der Literatur bekannten Reaktionen lauren, wie nachfolgend gezeigt werden soll, bevor- zugt in den amorphen Bereichen des Cortex ab. WASSERWELLE Die Literatur lieferr eine Vielzahl von Angaben tiber die Quellung des Hu- manhaares in Wasser. Im Mittel quillt das Haar in Wasser um ca. 10% in der Dicke und um nur 1-2% in der L•inge. Bei der Dehnung eines I cm langen einzelnen Humanhaares von ca. 1.10 -•' mg Gewicht um 1/•.% seiner L•inge in Luft und Einbringen des ge- dehnten Haares in Wasser erfolgt ein spontaner Kraftabfall der zum Dehnen notwendigen Kraft um etwa 40%*** (von 1,5 gauf 0,9 g). Mir Hilfe der in der Literatur angegebenen Bindungsenergie einer Wasserstoffbriickenbin- dung von 6 kcal/Mol (46) l•iBt sich der experimentell ermittelte Kraftabfall in ,,Zahl ge6ffneter H-Bindungen" ausdrticken. Man errechnet, dab von den maximal m6glichen 25 ß 10•5 H-Brticken in der Matrix**** durch Einbringen (1,5 --0,9)- 10a. 0,5- 10 -•. des gedehnten Haares in Wasset nut • 1.10•a 35' 10 -14 H-Bindungen ge6ffnet werden. Das sind weniger als 1% aller m/5 g li c h e n H-Bindungen. Diese mtissen bevorzugt in der Matrix liegen, da nur so die bevorzugte Dickenquellung des Haares verst•indlich wird. Einer Verl•inge- rung der Faser wirken die unver•inderten kristallinen Fibrillen entgegen. * N--H-"10 = C -+ IN--H + IO-- C ** CH--CH2--S--S--CHs--CH-- --- 2 CH--CH2--SH (47) *** Mittelwert aus 20 Messungen. **** Dieset Weft wurde berechnet unter Zugrundzlegung folgender Bedingungen: 50% Matrix, mittleres Molekulargewicht einer Aminosfiure -- 120, Bindungsenergie far eine H-Brticke = 35.10 -•4 erg, i kcal = 4, 1868.10 •ø erg, I erg = I dyn. cm, I dyn = I rag.