头发是一种由完全角化的角质细胞所形成的天然高分子纤维。角质细胞内充满着由多种氨基酸组成的角蛋白，其中以胱氨酸的含量最高，可达15.5%。不过，头发中的角质细胞已丧失了活动能力，几乎没有任何生理功能。
头发三明治式结构图
头发中含有多种微量元素，可检测的就有20种以上，如铁、铜、碘、氟、硒、锌、砷等。这些元素的含量大大高于血、尿中的浓度。同时，头发中还含有血型物质。
头皮生态结构图
由于头发是角蛋白物质，所以大自然几乎不能把头发毁灭。已有2000多年历史的古埃及人，尸骸被发掘出来时，有些只剩下一堆尘土及一两根骨头，未用药泡制过的肉身不能长久保存，而未用药泡制过的头发却多数依然存在。于是，头发便有了其多方面的特殊作用，如通过检测头发，可鉴别污染、诊断疾病、测定用药量、检测血型等。
头发结构示意图
1972年，湖南省长沙市马王堆出土了一具西汉女尸，轰动了国内外。这具古尸埋藏了2100多年，但保存相当完好。古尸外形完整，皮肤覆盖完整。头发附着比较牢固，稍用力牵扯还不致脱落。法医用这具古尸的头发测定其血型，结果证实这具女尸的血型是A型。
1874年，拿破仑被俘流放，最后死在圣赫勒舒岛上。拿破仑的死因，百余年来争论不休，多数人认为是暴力或癌症。到了20世纪60年代，科学家对其头发进行检测，发现其头发中含有比正常人高40倍的砷元素，证实拿破仑的真正死因是汞中毒。
今天的医生还可以根据头发中金属元素或非金属元素的含量，来帮助诊断某些疾病。例如，身材矮小、食欲缺乏，甚至有异食癖的儿童，其头发中的含锌量往往较正常儿童低；患有冠心病的老年人，其头发含钙量比正常人低60%～70%；患有精神病的人，其头发中锰、镉的含量都低于正常人；克山病患者的缺硒、水俣病是汞中毒所致等，都可以通过检测患者的头发协助诊断。
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