Почему кожа в воде сморщивается

http://www.bbc.com/future/story/20160607-why-your-skin-goes-wrinkly-in-the-bath
  • Перевод


Некоторые части человеческой кожи, на которых не растут волосы, обладают уникальной реакцией на контакт с водой. В отличие от остального тела, кожа на пальцах рук и ног, ладонях и ступнях сморщивается после намокания. Обычно для этого бывает достаточно пяти минут.

Но почему эти участки кожи морщатся? Некоторые считают, что это биохимическая реакция, осмотический процесс, в котором вода вытягивает химические вещества из кожи, и в результате кожа высыхает.

Но уже сотню лет назад учёные знали, что эта реакция не объясняется простым рефлексом или результатом осмоса.

Хирурги обнаружили, что если перерезать определённые нервы в пальцах, эффект сморщенной кожи исчезает. Следовательно, этот эффект связан с работающей нервной системой. В результате этот эффект даже предлагали использовать как тест на работоспособность симпатической нервной системы в пациентах, не реагирующих на другие воздействия.

Так что по этому вопросу научное сообщество достигло консенсуса. Но причина, по которой в ходе эволюции возник эффект сморщивания кожи при намокании, и связан ли он с каким-либо механизмом адаптации, остаётся предметом дискуссий.

Нейробиолог Марк Чангизи [Mark Changizi] из 2AI Labs уверен, что этот эффект — адаптация. Вспомним про рисунок на поверхности шин. В сухую погоду гладкие шины лучше сцепляются с асфальтом, поэтому у гоночных автомобилей шины гладкие, без рисунка. Но при езде в дождь шины с рисунком становятся безопаснее.

В 2011 году Чангизи с коллегами обнаружили доказательства того, что сморщенные пальцы действительно работают схожим с шинами образом, уводя воду от пальцев рук и ног в мокрых условиях, и позволяя приматам — конкретно, людям и макакам — сохранять надёжную хватку.

Иначе говоря, морщинки, появляющиеся от воздействия воды, можно считать крохотными системами для отвода жидкости. Река состоит из вливающихся в неё ручейков, а участки земли между ручьями не связаны друг с другом.

Чтобы проверить, похожа ли сморщенная кожа на пальцах на ветвящуюся речную систему, Чангизи с командой изучили 28 фотографий человеческих пальцев. Они обнаружили, что рисунок сморщенных пальцев является инвертированной копией речных систем — в нём поднятые участки связаны между собой, а между ними расположены не связанные канальцы.



При этом подъёмы расположены не абы как; их рисунок вполне осмыслен. Реки накапливают воду, а канальцы на пальцах должны её отводить. «Нажатие кончиком пальца на мокрую поверхность отводит жидкость из-под него через канальцы, и после этого весь палец получает контакт с поверхностью»,- описали эффект исследователи.

Кроме того, морщинки не появляются в течение первых пяти минут после намокания, поэтому случайный контакт с водой проходит бесследно. Такая реакция возникает лишь под дождём или во время росы. Кроме того, от пресной воды морщинки появляются быстрее, чем от морской — возможно, это отголоски тех условий, в которых такой механизм впервые возник у приматов.

Даже если этот механизм возник и не напрямую для усиления хватки, он может сохраняться именно по этой причине. Исследование от 2013 года, проведённое британскими неврологами, обнаружило доказательства, что сморщенные пальцы помогают людям работать с мокрыми объектами.

В эксперименте 20 человек должны были переместить 45 объектов разного размера — камешки и грузила — из одного контейнера в другой. В некоторых случаях они были сухими, при этом кожа у разных испытуемых была как гладкой, так и сморщенной. В других случаях объекты были мокрыми. Было обнаружено, что сморщенными пальцами переносить мокрые объекты проще, а для сухих объектов не было никакой разницы.

Однако похожее исследование, проведённое в 2014 году немецкими исследователями, обнаружило обратный эффект. 40 людей переносило 52 шарика и кубика различных размеров и весов между контейнерами. Учёные не обнаружили разницы в способности управляться с этими объектами вне зависимости от того, были ли пальцы испытуемых сморщены или нет, а объекты — сухими или мокрыми.

Точно так же группа тайваньских исследователей провела эксперименты при помощи добровольца. Они измеряли трение между гладкой поверхностью и его гладкими или сморщенными пальцами. Также они проверяли возможность испытуемого свести концы пружины вместе. Они обнаружили, что в каждом из тестов результаты были хуже при работе сморщенными пальцами.



Конечно, если эффект сморщивания появился в результате адаптации, он испытывался в более естественных условиях, чем лабораторные.

Чангини считает, что этот эффект полезен для поддержания веса всего тела, а не для манипуляций с мелкими предметами. «Если уж и проводить тесты там, где эффект имеет значение, то для этого нужно хвататься за деревья или тяжёлые предметы, а не за шарики,- говорит он. — [При переносе шариков между контейнерами] гидропланирование вам не грозит». Нужно ассоциировать этот эффект с передвижением, а не с ловкостью.

Получается, что идеальный эксперимент, с его слов — это нанять любителей паркура, показывающих свои трюки как с гладкой, так и со сморщенной кожей, поочерёдно в сухих и влажных условиях. «Только как-то нужно обеспечить их безопасность»,- добавляет он.
Метки:
Поделиться публикацией
Комментарии 43
  • 0
    Забавное совпадение — как раз думал погуглить на этот счёт, испытав этот эффект на себе, а тут статья. Ещё интересно каким будет эффект от очень длительного нахождения в воде.
    • +3
      Смотря что за вода. От морской со временем начнётся обезвоживание со всеми последующими процессами, от речной — отек, судороги, онемение и последующий уход на дно. От обычной воды можно переохладиться (если речь идёт о часах непрерывного нахождения в воде, чья температура не поддерживается).
      • –1
        Бирочки на пальце не хватает, для пущей привлекательности)
      • 0
        http://www.factroom.ru/facts/34040
        Там есть фотография.

        После 10 дней в воде «его руки выглядели по-настоящему жутко. Хотя всё это время он был в защитных перчатках, пальцы покрылись чудовищным количеством глубоких морщин.»
        «через несколько дней всё пришло в норму, не оставив и следа. Судя по всему, человеческая кожа способна находиться в воде и более долгое время без каких-либо неприятных последствий для здоровья.»
      • 0
        Они так меньше скользят.
        • 0
          Скорее поделитесь своим открытием с учёными!
        • +4
          Когда начинаю мыть посуду — тарелки скользкие, чуть не выскальзывают из рук. А как кожа скукожится — так и будто сухие держишь, не скользят.
          • –15
            Мне вас жаль, это ж сколько нужно тарелок перемыть, чтобы кожа скукожилась?
            • +1
              Не важно сколько, важно с какой скоростью. Я вот замерял, моя жена моет посуду в 3 раза быстрее меня
              • 0
                халтурит, наверное! Вы на мытую посуду бирочку лепите — Вымыто с любовью! 8)) А вообще, я так понимаю, вопрос практики. Вот жена так и не научилась яйца в смятку варить. Отказывается. А там всего-то 3-4 параметра учесть надо, да и то на глазок.
                • 0
                  Это какие 3-4? Мне обычно одного хватает — времени.
                  • +1
                    Эх… Вот потому у неё не получается, что один параметр, больше не осиливает. Видать Вы не требовательны к степени варки. Второй параметр — размер яйца. Очень критично, может получиться или несвернувшийся белок или затвердевший желток. Ещё параметр — соотношение массы вносимых яиц к массе кипящей воды. При малом количестве воды температура проседает и… Наверное, четвёртым можно считать температуру яиц, подвергаемых варке. Из-за собственной теплоёмкости, яйца из холодильника варятся чуть дольше чем взятые со стола. Ну и ещё важный момент, но не параметр — яйца должны быть помещены в кипяток одновременно. Тогда, если на птицефабрике не намухлевали с кормами, яйца получатся правильно. Если намухлевали и курице не хватило белка — белок превратится во что-то пастообразное и есть это будет совсем неприятно, хотя и совсем не вредно.
                    • 0
                      Четвертым параметром можно пренебречь, если помещать яйца в холодную воду, а не кипяток.
                      Кстати, прочитав Ваш разбор такого простого действия на параметры, родилась мысль, что всё это, наверное, можно формализовать и создать устройство-яйцеварку, в которой можно будет менять степень проваренности. А не как сейчас: только вкрутую.
                      • 0
                        О-о-о нет, нет, только не это! Ужас! Вся прелесть яиц всмятку, как я это понимаю, свернувшийся, твёрденький белок, без «соплей», а желток весь жидкий и горячий, но не затвердевший. Я так считаю, что это всё держится на очень большом градиенте температур при варке. Так что только кипяток, хотя это ведёт к опасности растрескивания скорлупы. Вообще это или брак птицефабрики(недостаточно крепкая скорлупа мало курям дадено кальция и витамина Д) или недостаточно нежное опускание яиц в кипяток. Ещё один параметр я не учитывал, а наверное, для гарантии, надо бы — атмосферное давление. Ну и конечно, нужно устройство для деликатного одновременного опускания яиц в кипяток. Да, яйцеварку можно сделать. С пошаговой инструкцией на ЖК экране. Сколько вы хотите сварить яиц? Соответственно столько налить воды, поместить яйца в погружатель и ждать. Несложно, но довольно дорого выйдет. Просто обычно дети не едят яйца в смятку именно из-за дефектов варки описанных мной. Яйца моего приготовления дочка всегда лопает с восторгом.
                        • 0
                          Лично я при готовке яиц всмятку время подбираю, а точнее подгадываю. Хотя чёткой границы между «твердым» белком и жидким желтком и не получал. Обычно граница затвердевания смещается на несколько миллиметров вглубь желтка.
                          По поводу атмосферного давления: придётся дополнить яйцеварку высотомером и на кикстартер! :)
                          • 0
                            Ну, в реале подгадываю и я, но принимая указанные параметры во внимание. И не всегда идеально получается, но часто.
          • +1
            Всегда думал что это эффект чтобы проще было выбираться из воды по скользким камням (т.к. меньше скользит).
            Интересно.
            • +1
              А я вот признаться думал что это явления осмотической природы. И всё равно — верхний слой разбухает и становится плохо чувствительным. И даже ороговевшие части размокают.
              • 0
                Хм, ороговевшие части как раз в первую очередь и размокают.

                Впрочем я в этом плане наверно «мутант» и возможно не показатель. У меня описанный эффект очень слабо выражен. Хотя если это действительно нервная система за это отвечает, то это может быть простая длительная адаптация, а не врожденные генетические различия. Например может быть связано с тем, что детства люблю воду и с ней возиться — раньше просто кучу времени в контакте с водой проводил. Сейчас от этого разве что осталась привычка длительного «отмокания» в ванне или душе если некуда торопиться ну и купаться и плавать нравится.

                В общем за описанные 5-10 минут никакой заметной реакции кожи на воду у меня вообще не происходит. Как раз только мертвые (ороговевшие) участки кожи за это время немножко размокают и разбухают. А на обычной живой коже не раньше чем через полчаса и только еле заметные признаки появляются — до этого остается гладкой.
                • +1
                  >Следовательно, этот эффект связан с работающей нервной системой. В результате этот эффект даже предлагали использовать как тест
                  >на работоспособность симпатической нервной системы в пациентах, не реагирующих на другие воздействия.
                  Скорее вам к невропатологу надо
                  • 0
                    Ну тогда и я мутант, мне тоже без полчаса в воде мало как среагирует.
              • 0
                Следующее исследование — не являются ли морщины на лице следствием специфической работы нервной системы и что произойдет если перерезать некоторые лицевые нервы. Наверное морщины исчезнут. Я обращал внимание, что у людей в состоянии глубокого алкогольного опьянения морщин становится меньше. в принципе действие спирта аналогично перерезыванию, как-бы. Правда тут еще эффекты от расслабления мышц. Тот, кто когда либо занимался аутогенной тренировкой знает, что мышц у человеков полно и они всегда напряжены, нетренированному человеку расслабить их непросто.
                • +3
                  Действие спирта не аналогично перерезыванию, совсем. Лицо при сильном алкогольном опьянении отечно («одутловатость лица» — один из признаков АО), что и вызывает временное разглаживание морщин.
                  • +1
                    Ткани отекают не при опьянении, а после него. pH крови смещается в сторону закисления (ацидоз), кровь теряет ионы и микроэлементы, в первую очередь калий, натрий, кальций и магний. Осмотическое давление крови падает, т.е. вода уходит из кровотока в ткани.
                    От этого: а) кровь загустевает, б) ткани отекают. Поэтому слизистые сохнут («сушняк во рту», в курсе, да?), ткани же, наоборот, отечные (лицо опухшее, например).
                    От затекания тканей также бледность и гипергидроз (потливость, при развернутой абстинухе с человека льет ручьем, при том что язык – как наждачная терка сухой). Вследствие загустевания крови происходит резкое повышение нагрузки на сердце, которому и так нелегко, потому что калия нет и от этого страдает проводящая система сердца – и, как следствие, – нарушения ритма.
                    Сердце бьется неровно и с натугой. Давление скачет, отчего головные боли. Из-за прямого токсического поражения происходит массовая гибель и распад клеток печени (гепатоцитов) и поджелудочной, содержимое их вываливается опять же в кровь. Т.е. ко всему добавляется и токсический гепатит&панкреатит.
                    Там вообще много «вкусного» по био- и нейрохимии происходит. Можете поискать у Малявина (dpmmax в ЖЖ), можете у Водовозова в ютюб «Токсикология похмелья».
                  • +3
                    Поздравляю! Вы только что изобрели ботокс. Он так и работает: ядом убивают некоторые нервы. Мышцы перестают сокращаться в ответ на эмоции, морщины разглаживаются.
                  • 0
                    Вот еще краткое объяснение
                    До этой статьи его и придерживался :)
                    • +1
                      А почему тогда это не происходит по всему телу?
                      • +1
                        Может организму сложнее увеличить давления на крайних участках организма? На морозе руки и ноги тоже быстрее остывают и чаще мерзнут. Не знаю.
                      • 0
                        Бред какой-то, если честно. Каким давлением? Достаточно ведь погрузить в воду в миллиметр глубиной. Какой там давление? И что за воду? Мы хоть и состоим на 80% из воды (и на 20% из еды), но она в нас не налита, как в бутылку. И куда вытесняет? Наружу, что ли? Или куда-то вовнутрь?
                        • 0
                          Во внутрь. Как-будто жгутом перетянули конечность, вот кровь и не течет. Так и с водой, лимфой межклеточной жидкостью.
                          • 0
                            Я так думаю, это они осмотическое давление имели в виду. Но тогда была бы большая разница между соленой водой и пресной. В пресной воде кожа вообще должна надуваться, только в соленой сморщиваться. Так что не проходит.
                        • 0
                          Спасибо, развлекли и развеселили.
                          • +1
                            Размокшая кожа неудобная, она быстро стирается обувью (а если бы я передвигался с использованием рук, то и руки бы стёр). Многие, кому нужно десятки часов ходить с мокрыми ногами, пропитывают их водоотталкивающими средствами типа вазелина.
                            • 0
                              Хм, видимо, trench foot времен первой мировой — как раз из этой же оперы.
                            • 0
                              На этот счет существует Акватическая теория о том, что один из предков человека была обезьяна, которая вела преимущественно водный образ жизни, так называемый «гидропитек».
                              • 0
                                Интересно, как у пловцов с результатами будет — стартовать ~«насухую» или выдержав руки в воде до сморщивания?
                                • 0
                                  Ещё было бы интересно дополнить, каким именно образом кожа на руках сморщивается по сигналу через нервы? Не мышцами же вроде?
                                  • 0
                                    Так никто и не знает, почему же кожа морщится
                                    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                      • 0
                                        «Слик (англ. slick) — абсолютно гладкая шина, не имеющая ни канавок (протектора), ни иных элементов, уменьшающих пятно контакта с трассой.» (Википедия)
                                        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                          • 0
                                            Это уже не слики. До недавних пор FIA и вовсе запрещало использование сликов — были шины с четырьмя продольными канавками.
                                            • 0
                                              Слики — это гладкие как попка младенца, без протектора.

                                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.