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À l'emplacement d'un poil adulte, l'épiderme s'invagine pour former une gaine radiculaire externe - un cordon de cellules - qui se projette vers le bas dans le derme. Dans sa partie la plus profonde, une expansion terminale se forme - la papille - dans laquelle le tissu conjonctif dermique et les vaisseaux sanguins migrent. La combinaison des cellules épidermiques et du tissu conjonctif s'appelle le follicule pileux. Le follicule est entouré d'une couche de tissu conjonctif qui sert à faire adhérer le poil à un muscle arrector pili associé.
Le poil se forme vers le haut à partir de la région de la papille du derme. Dans la zone kératogène, une couche circonférentielle de cellules épidermiques spécialisées, équivalente à la couche basale, la gaine interne de la racine, se différencie pour produire de la kératine. À l'intérieur de cette gaine, les cellules se remplissent progressivement de kératine condensée sur leur chemin vers la surface. Les nouvelles cellules, qui se divisent dans la papille, poussent les cellules plus anciennes vers le haut. C'est ainsi que se forme et grandit la tige de kératine d'un cheveu.
D'un point de vue ultrastructurel, le cheveu est constitué de trois couches, de l'intérieur vers l'extérieur : la moelle, le cortex et la cuticule.
À un tiers de la surface de la peau, la gaine externe de la racine se développe tangentiellement pour former une glande sébacée.
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