为什么手指在水里泡久了会起皱?并不是常说的渗透作用

关于手指在潮湿环境中如何以及为什么会起皱的完整解释仍然存在一些争议。我们知道,引起这种现象的生理机制是由于手上和脚上的静脉血管收缩造成的。这表明,在进化的过程中,手指起皱是有好处的。手指起皱可以让我们在潮湿的环境中拥有更好地抓握能力。就像轮胎表面的纹路可以增加摩擦力一样。

为什么说渗透作用不是手指起皱的原因

水浸起皱是渗透作用的结果,曾广泛流传。它的解释是这样的,手指表皮上的死皮细胞(角蛋白)吸水后会导致膨胀,肿胀的外层皮肤仍然紧紧地附着在下层的皮肤上,然后由于表面积的增加而起皱。我们知道皱纹也会带来更多的表面积。

虽然这个过程可能有一些次要的作用,但听起来有些牵强!我们现在知道,导致皮肤肿胀的渗透作用并不是导致手指起皱的主要原因。首先,在人体上只有手指、脚趾和脚底在潮湿时容易起皱。如果是渗透作用的原因,那么身体上其他地方的皮肤都会因为湿润而起皱,但是我们没有见过有人泡澡出来全身都皱巴巴的,这得多可怕!但还是有人认为,这是因为手指、脚趾部位的皮肤外层最厚,更容易肿胀和起皱。但问题是,测量结果显示,当手指起皱时,手指的体积会减小,而不是增大,如果是膨胀导致的,情况就正好相反。

渗透作用不是导致手指起皱的最有力证据是,如果我们切断一个人手指的交感神经纤维(这些是作出战斗或逃跑反应的神经纤维),手指在水中就不会起皱。

但是渗透压在这里起到了一点作用。因为水扩散到多孔的皮肤被认为是引起交感神经系统反应的直接因素,然后就导致了手指血管的收缩。

电解质失衡导致血管收缩

在20世纪30年代,T. Lewis博士和GW Pickering博士注意到,中位神经受损的病人(手臂中影响手部运动和感觉的主要神经之一)与该神经相关的皮肤区域没有皱纹。从这个观察结果开始,已经有一些研究证实血管收缩是水浸起皱的主要原因。

研究人员之间的争论是交感神经系统是如何被水刺激的。有两种主要的理论围绕着表皮电解质失衡和汗腺分泌过多这两个点展开。

一些研究认为,电解质失衡是导致四肢出现交感神经反应增强最可能的原因。当水扩散到手和脚的汗腺时,增加的水量会造成电解质的不正常平衡,比如钠、钾、钙、镁、氯和碳酸氢盐。

改变表皮电解质的稳定状态态会导致周围神经纤维致密网络膜稳定性的改变,并引起血管舒缩性的增强。血管收缩体积减小,就会向下拉动皮肤,导致褶皱。起皱的程度直接取决于指尖体积的变化,这意味着任何引起指尖体积损失的过程都会导致起皱。

汗腺分泌过多导致血管收缩

其他研究人员也提出了一个同样合理的假设,那就是汗腺分泌过多的汗水导致起皱。提出这一假设的科学家认为:起皱是交感神经系统在试图维持表皮内汗液分泌的稳定。在他们看来,造成这种现象的原因是,当手指浸泡在水中时,汗滴产生的表面张力就会消失。

正常情况下,汗腺会在一定的压力下产生汗液。汗液蒸发取决于你所处的环境。在水里的话汗液就不会蒸发。其结果是汗滴的大小不断增加。 研究人员计算了所有涉及到的压力,在10厘米深处,大气和水的总压力为767mmHg。汗珠对汗腺的总压力为1260mmHg。对汗滴施加更大的压力会导致汗液在体内无法排除,也就是正常的压力失衡。

为了保持体内平衡,交感神经系统会导致流向手指的血液减少,血管收缩,最终导致皮肤起皱。其他因素,包括汗水和水的温度和强度,以及浸泡的深度,也会影响皱纹的形成。

总结

不管导致刺激交感神经系统的确切机制是什么,关于手指起皱问题我们确切的知道是血管收缩造成的,并不是我们认为的渗透压力的作用。

而且手指出现皱纹在潮湿的环境中没有坏处,反而会增加我们的抓握能力,所以下次你洗碗的时候,应该感谢你手指的皱纹,它能让你抓得更牢!