手被水浸到皱皮怎么办?泡水后手指皮肤起皱纹的科学研究

快讯 4个月前 admin
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花几分钟的时间泡在浴缸里或在游泳池里划水,你的手指会经历戏剧性变化。在曾经有精致轮状表皮的地方,会发现丑陋的皮肤隆起褶皱。

这种惊人变化是我们都很熟悉的,但也令人困惑。浸泡在水中时,只有手指和脚趾的皮肤会起皱,而前臂、躯干、腿和脸等身体其他部位的皱纹不会比浸泡前更明显。

几十年来,科学家们一直在思考和研究这种由水引起的指尖和脚趾皮肤皱纹。大多数人一开始都不知道是什么原因导致了这种褶皱,但最近,为什么会出现这种褶皱,以及它可能有什么目的引起了研究人员的注意。然而更有趣的是,我们起皱的手指揭示了自身的健康状况。

在温水中——摄氏40度被认为是最理想的温度——大约需要3.5分钟,你的指尖才会开始起皱,而在摄氏20度的较低温度下,可能需要10分钟。不过大多数研究发现,大约30分钟的浸泡时间才能达到最大皱纹。

指尖起皱通常被认为是一种被动反应,当水通过渗透作用流入细胞时,上层皮肤肿胀。渗透作用是指水分子穿过膜以平衡两边溶液的浓度。但早在1935年,科学家们就怀疑这个过程远不止如此。

医生研究受过伤正中神经断裂的病人,发现他们的手指没有皱纹。正中神经是贯穿手臂到手部的主要神经之一。正中神经有许多作用,其中之一就是帮助控制所谓的交感神经活动,如出汗和血管收缩。他们的发现表明,水引起的指尖皱纹实际上是由神经系统控制的。

20世纪70年代,医学研究进一步证明了这一点,他们提出将手浸泡在水中作为一种简单的床边测试(bedside test,指在病床边进行的简单测试),来评估神经损伤是否会影响无意识过程(如血液流动)的调节。

2003年,当时在新加坡国立大学医院工作的神经学家艾纳·怀尔德·史密斯(Einar Wilder Smith)和艾德琳·周(Adeline Chow)测量了志愿者浸泡在水中的血液循环情况。他们发现,当志愿者指尖的皮肤开始起皱时,手指的血液流量会显著下降。

他们在健康志愿者的手指上涂抹一种局部麻醉药膏,使血管暂时收缩,发现这种药膏产生的皱纹水平与浸泡在水中相似。

曼彻斯特城市大学(Manchester Metropolitan University)的神经学家和心理学家尼克·戴维斯(Nick Davis)对指尖皱纹进行了研究,他说:“当你看着自己的手指时,这是有道理的。指尖变得苍白,这是因为血液供应从表面被收缩了。”

怀尔德·史密斯和他的同事们提出,当手浸在水中时,手指上的汗管会打开,让水进入,这导致皮肤中的盐分失衡。这种盐分的变化会触发手指神经纤维兴奋,导致汗管周围的血管收缩。这反过来又会导致指尖的肉部体积损失,从而将覆盖的皮肤向下拉,扭曲成皱纹。皱纹的模式取决于最外层皮肤,即表皮,与下面几层皮肤的固定方式。

也有人认为,皮肤的外层也可能会膨胀一点,以增加皱纹。不过仅仅通过渗透作用,我们的皮肤需要膨胀20%才能产生皱纹,这将使它们变得可怕地扩大。但是,当上层皮肤轻微膨胀,下层皮肤同时收缩时,皱纹就会很快明显起来,巴勃罗·萨伊兹·维纳斯(Pablo Saez Viñas)说,他是加泰罗尼亚技术大学(Technical University of Catalonia)的生物力学工程师,他使用计算机建模来研究这一机制。

他说:“你需要两者都有正常水平的皱纹。如果没有发生神经反应,皱纹就会受到抑制。”

但如果皱纹是由我们的神经控制的,那就意味着我们的身体对泡在水中有积极反应。“这意味着它的发生是有原因的,”戴维斯说。“它可能会给我们带来优势。”

最近,戴维斯的一个孩子在洗澡时问他,为什么手指会起皱,这让他深入研究了这种优势。在2020年参观伦敦科学博物馆(Science Museum)的500名志愿者的帮助下,戴维斯测量了他们抓一个塑料物体所需的力量。不出所料,手干燥、没有皱纹的人比手湿的人需要更少的力量,所以他们对物体的抓力更好。但是,当他们把手放在水浴中浸泡几分钟,让手起皱时,即使手还是湿的,他们之间的握力也会下降。

“结果非常清楚,”戴维斯说。“皱纹增加了手指和物体之间的摩擦力。特别有趣的是,我们的手指对表面摩擦的变化很敏感,我们利用这一信息用更小的力来牢牢地抓住一个物体。”

戴维斯的志愿者所抓的物体重量还不到几个硬币,所以所需要的握力也很小。但当在潮湿的环境中执行更艰巨的任务时,摩擦力的差异可能会变得更重要。

他说:“如果你不需要用力挤压来抓东西,手中的肌肉就不会那么累,所以可以做得更久。”

他的发现与其他研究人员的发现相吻合,这些研究人员发现,指尖的褶皱使我们更容易处理潮湿的物品。2013年,英国纽卡斯尔大学(Newcastle University)的一组神经科学家要求志愿者将不同大小和重量的玻璃弹珠从一个容器转移到另一个容器。在一种情况下,这些物体是干燥的,而在另一种情况下,它们处在一个装满水的容器底部。参与者在手指没有皱褶的情况下转移浸入水中的物品比手指干燥时多花了17%的时间。但当他们的手指起皱时,转移浸入水中的弹珠和重物的速度比手指湿而没有起皱时快12%。有趣的是,转移干燥物品时,手指有皱纹或没有皱纹并没有区别。

一些科学家认为,我们指尖和脚趾上的皱纹可能就像轮胎纹或鞋底的纹路一样。在下雨天,皱纹产生的通道有助于把手指和物体接触点的水挤出去。

这表明,人类可能在过去的某个时刻进化出了指尖和脚趾的褶皱,以帮助我们抓住潮湿的物体和表面。

领导2013年研究的纽卡斯尔大学进化神经科学家汤姆·斯莫德斯(Tom Smulders)说:“由于它似乎能在水下更好地抓握,我认为它与在非常潮湿的条件下的运动或操纵水下物体有关。”例如,当我们的祖先在潮湿的岩石上行走或抓住树枝时,它可能给了我们一个关键的优势。或者也可以帮助我们捕捉或寻找食物,如贝类。

“后者可能意味着它是人类独有的,而如果是前者,我们预计它也会发生在其他灵长类动物身上,”斯莫尔德斯说。我们在灵长类世界的近亲,如黑猩猩,还没有观察到手指皱纹,但日本猕猴的手指,众所周知,在热水中洗澡很长时间,被发现在水中浸泡后也会皱纹。但在其他灵长类动物中,缺乏证据并不意味着这种情况不会发生,可能只是因为还没有人足够仔细地观察过,斯莫尔德斯说。“我们还不知道这个问题的答案。”

还有一些其他有趣的线索,表明这种适应可能是何时在人类物种中出现。指尖的褶皱在盐水中不那么明显,比在淡水中需要更长的时间。这可能是因为在盐水中,皮肤和周围环境之间的盐分梯度较低,所以触发神经纤维的盐分失衡不那么剧烈。所以,这可能是一种适应,帮助我们的祖先生活在淡水环境,而不是沿海。

但目前还没有确切的答案,一些人认为这可能只是一种偶然的生理反应,没有适应功能。

奇怪的是,还有其他一些令人困惑的谜团——比如,女性需要比男性更长的时间指尖才会出现皱纹。还有,如果指尖有皱纹时抓干燥的物体并没有明显的缺点,那为什么我们的皮肤会在10-20分钟后恢复到正常状态呢?如果有皱纹的手指在潮湿时可以提高抓握力,而在干燥时却不会引起伤害,那么为什么我们的手指不会永久地起皱纹呢?

其中一个原因可能是皱纹引起的感觉变化。我们的指尖充满了神经,皮肤的细微改变会影响我们对触摸物体的感觉(不过一项研究表明,它不会影响我们根据触摸区分物体的能力)。

戴维斯说:“有些人对它非常反感,因为用皱巴巴的手指拿东西感觉很奇怪。这可能是因为皮肤受体的平衡改变了位置,但也可能有心理方面的因素。探究原因会很有趣。对于有皱纹的手指,我们还可以做一些其他的研究。”

但我们手指和脚趾在水中的皱纹也可以用令人惊讶的方式揭示有关健康的关键信息。例如,患有牛皮癣和白癜风等皮肤病的人需要更长的时间才能形成皱纹。囊性纤维化患者的手掌和手指会出现过度的皱纹,甚至在疾病的遗传携带者身上也会发现这一点。2型糖尿病患者把手放在水里的时候,皮肤皱纹也会明显减少。类似地,在患有心力衰竭的人身上也发现了皱纹减少的现象,这可能是由于他们的心血管系统控制受到了一些干扰。

尽管浸泡的时间相同,手指出现不对称的皱纹,即一只手的皱纹比另一只少,可能被认为是帕金森病的早期迹象,因为这表明身体一侧的交感神经系统功能不正常。

所以,虽然我们的手指和脚趾为什么会在水里起皱的问题还没有解决,但事实证明,手指皱褶会以一种令人惊讶的方式告诉医生,我们的身体可能出现了什么问题。

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版权声明:admin 发表于 2022年8月5日 pm11:12。
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