生活中

經常會出現這樣的現象

長時間泡澡、洗手后皮膚會變得皺皺的

擦干水過后又會慢慢恢復平整

這是怎么回事

很多小伙伴可能會不假思索地說:那不就是泡水,皮膚細胞吸水太多,泡脹了么?

但是,同樣泡在水里,為什么只有手指腳趾的指腹變皺,其他指節和手背的皮膚全都基本正常?

今天我們來研究一下:

為什么泡水時間太長會起皺?

為何只有手指和腳趾變皺?

這種起皺有什么意義?

起皺原因

皮膚起皺簡單來說就是泡水時間長,皮膚角質層細胞吸水膨脹導致的。目前,在醫學界關于角質層細胞吸水膨脹的原理,有兩種解釋:

一種是細胞膜具有半透膜特性,可以使水分從低濃度的一方流向高濃度。一種是,角質細胞內存在大量蛋白,蛋白對水產生了毛細作用,就像海綿吸水。

1、半透膜特性

還記得課本中學過的“滲透作用”么?在這種物理作用下,水分會從濃度較低的一邊流到濃度較高的介質中。

我們的皮膚一般分為三層結構,分別是表皮,真皮,皮下組織。表皮層的細胞會不斷的分裂出新的細胞,更新掉死亡的老細胞。

老細胞死亡后會成為皮膚表面的角質細胞。皮膚吸水產生褶皺的過程主要發生角質層細胞當中。

皮膚表層的角質層細胞雖然由于新陳代謝變成了“死細胞”,但是它依然有細胞膜,依然具有可以讓物質分子出入細胞的“半透膜”功能

此時,由于“滲透作用”,細胞內部的物質分子濃度顯然要比外界的水分子濃度高,水分就會從水溶液中流到皮膚的角質層細胞中,皮膚產生吸水的效果。

皮膚外層的角質層細胞吸收充足的水分后,會變得“胖乎乎”的。而內層的皮膚細胞由于外層細胞的阻擋,無法吸收水分,因此體積上比外層細胞小很多。

這樣一來,泡水的外層細胞比內層細胞“胖”很多,外層細胞的表面積也會變大,而內層細胞不怎么變化,外層細胞膨脹出來的面積就會凸起,因此就會形成凹凸不平的褶皺。

2、毛細作用

毛細作用簡單來講,就是物體1對物體2分子的某種作用力比物體2本身凝聚成一體的作用力要大,所以物體2里的某些分子就會叛逃到物體1當中。

在皮膚吸水的例子中,皮膚表面的角質層細胞內部的大量蛋白質分子對水分子的吸引力大于水分子之間的凝聚力,就產生毛細作用,把水分子吸收到了細胞內部。

其實,生活中也有很多這樣的例子,紙巾,海綿吸水等都是毛細作用造成的。

為什么手指腳趾更容易起皺

? 由于手指腳趾這些部位,需要更加頻繁的勞動,皮膚的代謝也會加快,角質層較厚,膨脹作用更加明顯

? 手指腳趾部位的皮脂腺、分泌的油脂都比較少,對水分的阻隔作用更小,使得水分更容易進入表層細胞。

? 手指腳趾等部位的皮下脂肪也不多,而脂肪有良好的彈性,皮下脂肪多的部位相對來說不容易發皺。

這些褶皺有什么意義

相當多的研究表明,指腹泡水后變皺是受到交感神經調控的行為。

這最早要追溯到 80 年前,在二戰的時候,醫生就發現,肢端神經受損的戰士,手指泡水以后也不會起皺。到現在為止,為數眾多的團隊也在不同原因神經受損的患者身上發現了這一現象。

如今,觀察手指泡水后是否起皺,甚至已經成為一種用來判斷肢體交感神經功能是否正常的檢測方法。

目前主流觀點認為,當手指在水中浸泡 5 分鐘以上時,交感神經就會調控手指血管收縮,血管在手指組織中所占的體積就會減小,在組織中留出了一些空間,形成負壓,周圍的其他組織就會來通過塌陷來填補這些空間,在皮膚上就形成了褶皺。

據推測,這些褶皺對于人類的意義,可能主要在于能增加指腹的摩擦力,便于人類長時間在潮濕環境中行動和作業,提高生產力。可以說,這是人類自然進化出的能力。

愛達荷州博伊西市的2AI實驗室的演化神經生物學家馬克·錢吉齊(Mark Changizi)及其同事們認為,手指遇水起皺的現象必然有其演化機制。該研究團隊發現,手指起皺之后皺紋的模式非常有利于排水,這種排水網絡可以增大抓握東西時的摩擦力

研究過程中,參與者分別用干燥的手指和在溫水中浸泡30分鐘后的手指對不同大小的大理石塊進行抓握試驗,這些石塊也是有的干燥、有的潮濕。結果顯示,浸泡過的手指抓起潮濕大理石塊的速度要更快,但是對于干燥的大理石塊來說,兩者并沒有明顯的區別。

“我們已經證明在潮濕的環境下,起皺手指的抓握力會更大一些,這就類似于汽車輪胎的胎面,在增大了與地面的接觸面積之后,其抓地能力自然會隨之提高,”上述研究的聯合作者、英國紐卡斯爾大學的演化生物學家湯姆·斯馬爾德斯(Tom Smulders)說道。

斯馬爾德斯補充說,起皺的手指能夠幫助我們的祖先在潮濕的植被或河流中采集食物,而起皺的腳趾則能幫助他們在雨中站得更加穩當。

來源: 蝌蚪五線譜、丁香醫生