מדוע העור מתקמט לאחר מים? עור ומים: אפקט קמטים

האם תהיתם פעם מדוע העור שלכם מתחיל להתקמט אם אתם נשארים במים זמן רב? התשובה טמונה בתהליך האבולוציה, אבל לא כל כך קל למצוא אותה.

לפני כמאה שנה, המנתחים הבינו שאם ייחתכו עצבים מסוימים באצבעות, תגובת הקמטים תיעלם. לפיכך, העובדה שהאצבעות שלנו מתקמטות היא סימן למערכת עצבים שלמה. אתה צריך לפחד, אם זה לא קורה, אז משהו לא בסדר. לפי האם העור מתקמט ממים, הרופאים החלו לקבוע עד כמה מערכת העצבים הסימפתטית מתפקדת בחולים. הקהילה המדעית הגיעה לקונצנזוס בעניין זה. אבל איך בדיוק התפתחה תגובה כזו, ואיזו התאמה היא מייצגת, נותרה נקודה שנויה במחלוקת.

מדען המוח מארק Changizi מ-2AI Labs מאמין שהתגובה הזו היא התאמה לשיפור התנועה. כדי להוכיח את דבריו, הוא נותן דוגמה של מגינים. בתנאים יבשים, צמיגים חלקים יכולים לקבל את האחיזה הטובה ביותר באספלט, מה שמסביר מדוע מכוניות מרוץ נוטות להיות עם צמיגים חלקים. אבל בנהיגה בגשם, המגנים בטוחים הרבה יותר.

עוד הציע המדען שהיכולת של העור שלנו להתקמט בתנאים מסוימים מאפשרת לנו לנוע באותה מידה במזג אוויר שונה. אצבעות חלקות - למשטח יבש, מקומטות - למשטח רטוב. ברגע שהגוף מבין שהוא נמצא במים זמן רב יחסית - כחמש דקות, ה"צמיגים" מתחלפים. קשה מאוד להוכיח שכל פונקציה ביולוגית היא הסתגלות, שלא לדבר על איך ולמה היא התפתחה. חוקרים בתחום זה יכולים לעתים קרובות רק לחפש רמזים ואנלוגיות כאלה ולהעלות השערות.

בשנת 2011, Changizi ועמיתיו מצאו עדויות לכך שאצבעות קמטים למעשה פועלות כמגני גשם, מובילות מים מהאצבעות והבהונות בתנאים רטובים, ומאפשרות לפרימטים - בני אדם ומקוקים, לדייק יותר - לאחוז חזק יותר. ניתן לומר שהקמטים המופיעים פועלים כמו מערכת ניקוז, שבה מספר נחלים קטנים מתחברים לערוצים גדולים יותר ובסופו של דבר מנקזים את המים אל הנהר המרכזי. כאן מתרחש התהליך ההפוך.

כדי לראות אם לאצבעות יש דפוס זהה למערכות ניקוז הנהר, Changizi וצוותו ניתחו צילומים של 28 אצבעות אנושיות. הם גילו שלאצבעות המקומטות יש דוגמה בצורת מערכת של ערוצים. אבל אם ערוצים אלה קיימים בנהרות כדי לאחד מים, הרי שהציורים על האצבעות מסודרים בצורה כזו שהמים מונעים משטח האצבעות, הרגליים וכפות הידיים. אם אצבע מקומטת שנשלפת מהמים נלחצת על משטח קשה, המים יזרמו מהערוצים הללו בלחץ.

לא פחות חשוב, קמטים לא מופיעים עד שהעור היה שקוע במים למשך כחמש דקות, מה שאומר שמגע מקרי עם מים לא מספיק כדי לגרום לקמטים, מנגנון זה יכול לעבוד רק במגע ממושך עם מים. בנוסף, התגובה מופיעה הרבה יותר מהר במים מתוקים מאשר במי ים.

מחקר משנת 2013 של מדעני מוח בריטים מצא שאצבעותיהם המקומטות של אנשים עוזרות להם לתמרן טוב יותר חפצים רטובים. במהלך הניסוי, 20 אנשים נאלצו להעביר 45 חפצים בגדלים שונים ממיכל אחד למשנהו. במקרה אחד, החפצים היו יבשים בעוד אצבעותיהם של המשתתפים היו חלקות או מקומטות לאחר שהייתם במים. במקרים אחרים, החפצים היו שקועים במים. התברר שאצבעות מקומטות אפשרו למשתתפים להזיז חפצים רטובים מהר יותר, אך לא היה הבדל במקרה של חפצים יבשים.

ההשערה נראית נחמדה, אבל מחקר דומה של מדענים גרמנים ב-2014 מצא את ההיפך. בניסוי זה, 40 אנשים התנדבו לשאת 52 גולות זכוכית וקוביות בגדלים ומשקלים שונים ממיכל אחד למשנהו. המדענים לא מצאו הבדל משמעותי ביכולתם של המשתתפים להתמודד עם חפצים, בין אם האצבעות שלהם חלקות או מקומטות והחפצים יבשים או רטובים.

קבוצה של חוקרים טייוואנים ערכו ניסוי משלהם, שהשתתפו בו היו גברים בני 24 שנים. מדענים העריכו את החיכוך של העור במגע עם משטח חלק - כמה כוח נדרש כדי לגרום לעור (מקומט או חלק) להחליק מעל המוט. החוקרים העריכו גם את היכולת לדחוס את הקפיץ בתנאי עור שונים. הם גילו שכאשר העור היה רטוב ומקומט, התוצאות היו גרועות יותר.

כמובן שאם היכולת של העור להתקמט היא סוג של הסתגלות, אז המנגנון הזה לא התפתח עבור תנאי מעבדה מסוימים שבהם מתבצעים ניסויים. מארק Changizi מאמין שמנגנון זה עוזר לאדם לתמוך במשקלו בסביבה לחה, ואינו משמש להזזת חפצים קטנים. הוא מציע שכדי למצוא את התשובה לשאלה מדוע קמטים בעור במים, צריך לשנות את הניסויים עצמם, על המשתתפים להחזיק בגזעי עצים או אפילו דברים כבדים וגדולים יותר, במקום לגרור חפצים קטנים ממיכל אחד למשנהו. לדברי Chingizi, המפתח טמון בהערכת ההשפעה של עור מקומט על התנועה, לא על מיומנות. את הניסוי האידיאלי, לפי צ'אנגיזי, אפשר לערוך בהשתתפותם של פארקוררים - אקרובטים עירוניים, שידגימו את הטריקים שלהם עם תנאי עור שונים ובתנאי מזג אוויר שונים.

כולם יודעים שאחרי רחצה, קצות האצבעות מתקמטות. למה?

התשובה הקצרה היא שסוג זה של קמטים נוצר עקב עיוות של השכבה העליונה של העור והיעלמות השמנים הטבעיים המגינים עליו. לדברי ד"ר מריאן אודונוגהו, פרופסור לרפואת עור באוניברסיטת Rush בשיקגו, כאשר אנו טובלים באמבטיה, "השכבה העליונה של העור סופגת הרבה מים. השכבה התחתונה אינה מסוגלת לגדול, ולכן העליונה נאלצת להתקמט ויוצרות קפלים. למרבה המזל, האפקט הזה הפיך".

אבל אפשר לשאול שאלה נוספת: למה אנחנו מתקמטים כמו פרי מיובש ישן, ולא מתנפחים כמו ספוג? העובדה היא שללא השמן המגן על העור שלנו, כפות הידיים והרגליים היו מתייבשות כשהן טבילות במים, ולא להיפך. זה קורה ככה.

כ-75% מהגוף שלנו הם מים. אחוז זה משתנה בהתאם לכמות השומן המוכלת ברקמות הגוף. התייבשות מתרחשת כאשר שמנים מגנים נשטפים מפני השטח של העור. מים מתחילים לחלחל החוצה מהתאים. לתאים אלו יש ממברנות חדירה למחצה, כלומר הם פולטים מים בקלות, אך אינם מסוגלים לספוג אותם באותה קלות. אם העור מאבד שמן, לאחר 15 דקות במים, קרומי התאים נפתחים כלפי חוץ, מים עוזבים את התאים ונוצרים קמטים.

קצות האצבעות וכפות הידיים מתקמטים מהר יותר מגב הידיים, מכיוון שהוא מכיל בלוטות חלב נוספות. בלוטות אלו ממלאות כל הזמן את שמן המגן שלהן כמעט באותו קצב שבו המים שוטפים אותו.

אקולוגיה של קוגניציה: חלקים מסוימים בעור האדם שאינם מצמיחים שיער הם בעלי תגובה ייחודית למגע עם מים. שלא כמו שאר הגוף, העור באצבעות, בהונות, כפות הידיים וכפות הרגליים מתקמט כאשר הוא רטוב. בדרך כלל מספיקות בשביל זה חמש דקות. אבל למה אזורי העור האלה מתקמטים?

חלקים מסוימים בעור האדם שאינם מצמיחים שיער הם בעלי תגובה ייחודית למגע עם מים. שלא כמו שאר הגוף, העור באצבעות, בהונות, כפות הידיים וכפות הרגליים מתקמט כאשר הוא רטוב. בדרך כלל מספיקות בשביל זה חמש דקות.

אבל למה אזורי העור האלה מתקמטים?יש הסבורים שזו תגובה ביוכימית, תהליך אוסמוטי שבו מים שואבים כימיקלים מהעור, וגורמים לייבוש העור.

אבל כבר לפני מאה שנים, מדענים ידעו שהתגובה הזו לא מוסברת על ידי רפלקס פשוט או תוצאה של אוסמוזה.

מנתחים גילו שאם חותכים עצבים מסוימים באצבעות, אפקט העור המקומט נעלם. כתוצאה מכך, השפעה זו קשורה למערכת עצבים עובדת. כתוצאה מכך, אפקט זה אף הוצע לשמש כמבחן לביצועי מערכת העצבים הסימפתטית בחולים שאינם מגיבים להשפעות אחרות.

אז בנושא הזה, הקהילה המדעית הגיעה לקונצנזוס. אבל הסיבה לכך שההשפעה של קמטים של העור כשהוא רטוב הופיעה במהלך האבולוציה, והאם היא קשורה למנגנון הסתגלות כלשהו, ​​נותרה עניין של ויכוח.

מדען המוח מארק Changizi מ-2AI Labs מאמין שהאפקט הזה הוא הסתגלות.זכור את הדפוס על פני הצמיגים. במזג אוויר יבש, צמיגים חלקים אוחזים במדרכה טוב יותר, וזו הסיבה למכוניות מירוץ יש צמיגים חלקים ללא דפוס. אבל בנהיגה בגשם, צמיגים מעוצבים בטוחים יותר.

בשנת 2011, Changizi ועמיתיו מצאו עדויות לכך שאצבעות מקומטות למעשה פועלות באופן דומה לסדים, מובילות מים מאצבעות ואצבעות בתנאים רטובים, ומאפשרות לפרימטים - במיוחד לבני אדם ולמקאקים - לשמור על אחיזה בטוחה.

במילים אחרות, קמטים המופיעים מחשיפה למים יכולים להיחשב למערכות זעירות לניקוז נוזלים. הנהר מורכב מנחלים הזורמים לתוכו, וחלקות האדמה שבין הנחלים אינן מחוברות זו לזו.

כדי לבדוק אם העור המקומט על האצבעות נראה כמו מערכת נהרות מסועפת, צ'אנגיזי וצוותו חקרו 28 תצלומים של אצבעות אנושיות. הם גילו שתבנית האצבעות המקומטות היא העתקה הפוכה של מערכות נהרות - בה מתחברים זה לזה אזורים מורמות, וביניהם ממוקמות צינוריות לא מחוברות.

יחד עם זאת, העליות ממילא אינן ממוקמות; הציור שלהם די משמעותי. נהרות צוברים מים, והצינורות שעל האצבעות חייבים לנקז אותם. "לחיצה על קצה האצבע על משטח רטוב מנקזת נוזלים מתחתיו דרך הצינוריות, ואז כל האצבע במגע עם המשטח", תיארו החוקרים את ההשפעה.

בנוסף, קמטים אינם מופיעים בחמש הדקות הראשונות לאחר ההרטבה, כך שמגע מקרי עם מים עובר ללא עקבות. תגובה כזו מתרחשת רק בגשם או במהלך הטל. בנוסף, קמטים מופיעים מהר יותר ממים מתוקים מאשר ממי ים - אולי אלו הדים לתנאים שבהם מנגנון כזה התעורר לראשונה אצל פרימטים.

גם אם מנגנון זה לא נוצר ישירות כדי לשפר את האחיזה, הוא עשוי להימשך מסיבה זו בדיוק. מחקר משנת 2013 של מדעני מוח בריטים מצא ראיות לכך שאצבעות מקומטות עוזרות לאנשים להתמודד עם חפצים רטובים.

בניסוי, 20 אנשים נאלצו להעביר 45 חפצים בגדלים שונים - חלוקי נחל ומשקולות - ממיכל אחד למשנהו. במקרים מסוימים, הם היו יבשים, בעוד שהעור של נבדקים שונים היה חלק ומקומט כאחד. במקרים אחרים, החפצים היו רטובים. נמצא כי קל יותר לשאת חפצים רטובים באצבעות מקומטות, בעוד שחפצים יבשים לא עשו שום הבדל.

עם זאת, מחקר דומה שנערך ב-2014 על ידי חוקרים גרמנים מצא את ההשפעה ההפוכה. 40 איש נשאו 52 כדורים וקוביות בגדלים ומשקלים שונים בין מכלים. המדענים לא מצאו הבדל ביכולת לטפל בחפצים אלה, בין אם אצבעות הנבדקים היו מקומטות או לא, והחפצים היו יבשים או רטובים.

באופן דומה, קבוצת חוקרים טייוואנים ערכה ניסויים בעזרת מתנדב. הם מדדו את החיכוך בין משטח חלק לאצבעותיו החלקות או המקומטות. הם גם בדקו את יכולת הנבדק להפגיש את קצוות הקפיץ. הם גילו שבכל אחת מהבדיקות, התוצאות היו גרועות יותר כאשר עובדים עם אצבעות מקומטות.

כמובן שאם השפעת הקמטים נבעה מהסתגלות, היא נבדקה בתנאים טבעיים יותר מתנאים מעבדתיים.

זה יעניין אותך:

צ'אנגיני מאמין שהאפקט הזה שימושי לשמירה על משקל הגוף כולו, ולא למניפולציה של חפצים קטנים. "אם אתה מתכוון לעשות בדיקות שבהן ההשפעה חשובה, אז אתה צריך לתפוס עצים או חפצים כבדים, לא כדורים", הוא אומר. "(בעת העברת כדורים בין מיכלים) אינך בסכנת הידרופלנינג." אתה צריך לקשר את האפקט הזה לתנועה, לא לזריזות.

מסתבר שהניסוי האידיאלי, כדבריו, הוא לשכור חובבי פארקור כדי להראות את הטריקים שלהם עם עור חלק ומקומט כאחד, לסירוגין בתנאים יבשים ורטובים. "אתה רק צריך איכשהו להבטיח את שלומם", הוא מוסיף. יצא לאור

• קישורים חיצוניים ייפתחו בחלון נפרד איך לשתףסגור חלון

זכויות יוצרים בתמונה Getty Images

האם אי פעם תהיתם מדוע במים העור שלנו מתקמט רק על האצבעות? המבקר בוחן תשובות אפשריות לשאלה זו.

אזורי עור חסרי שיער מגיבים בצורה שונה למים. בניגוד לחלקים אחרים בגוף, העור על האצבעות והבהונות, כפות הידיים והרגליים מתקמט לאחר חשיפה למים. ככלל, מספיקות לכך חמש דקות.

אך מדוע תופעה זו משפיעה רק על אזורים אלו בעור?

יש דעה שזו תוצאה של תגובה ביוכימית, תהליך אוסמוטי שבו חומרים מסוימים "נשטפים" מהעור, והוא מעוות.

עם זאת, כבר לפני מאה שנים, מדענים ידעו שהתגובה המוזרה הזו אינה רפלקס פשוט או תוצאה של אוסמוזה.

מנתחים שמו לב שאם עצבים מסוימים נפגעים באצבעות, אז העור עליהם אינו מתקמט.

לפיכך, בליטות באצבעות הן סימן לכך שמערכת העצבים אינה פגומה.

מדענים אף הציעו להשתמש בתגובה זו כדי לבדוק עד כמה מערכת העצבים הסימפתטית של החולים מתפקדת, אם הם לא מגיבים להשפעות אחרות.

בכל הנושאים הללו, הקהילה המדעית כבר הגיעה לקונצנזוס. עם זאת, הוויכוח על מקור התגובה הזו והאם היא תוצאה של הסתגלות עדיין נמשך.

מדען המוח מארק Changizi מ-2AI Labs בטוח שזו תוצאה של הסתגלות. דוגמה לכך היא דריכה של צמיג.

בכבישים יבשים, צמיגים חלקים מספקים את האחיזה הטובה ביותר. זו הסיבה שמכוניות מירוץ נוטות להשתמש בצמיגים ללא חריצים. עם זאת, כאשר יורד גשם, צמיגי דריכה הם הכרחיים.

לפיכך, אצבעות עם קמטים ובליטות הן הטובות ביותר להחזיק חפצים יבשים ורטובים כאחד.

בשנת 2011, צ'אנגיזי ועמיתיו מצאו ראיות לכך שאצבעות מקומטות פועלות כמעין מגן.

עם זאת, קשה מאוד להוכיח שתכונה ביולוגית מסוימת היא תוצאה של הסתגלות, וקביעת הגורמים להופעתה יכולה להיות קשה עוד יותר. מדענים יכולים רק לחפש רמזים ולהעלות השערות לגבי מהי התוצאה של הסתגלות ומה לא.

בשנת 2011, צ'אנגיזי ועמיתיו מצאו ראיות לכך שהקמטים באצבעות משמשים כמעין מגן.

במילים אחרות, ניתן להשוות את הקמטים הללו הנובעים מפעולת המים לאגן נהר, שבו נחלים קטנים רבים מתאחדים לערוצים גדולים יותר הזורמים לערוץ נהר, או לעץ, בו צומחים ענפים קטנים על ענפים גדולים, אשר, בתורו, מקורם בגבעול.

יחד עם זאת, שטחי קרקע בין ערוצים ונחלים אינם מחוברים זה לזה.

כדי לבדוק אם לאצבעות המקומטות של פרימטים יש מבנה דומה לאגן נהר, צ'אנגיזי ועמיתיו ניתחו תמונות של 28 אצבעות השייכות לאנשים שונים.

הם באמת מצאו את הדמיון של החריצים המתפצלים והלא מצטלבים עם רשת הנהרות.

מדענים הגיעו גם למסקנה שסידור הקיפולים מציית להיגיון מסוים. הנהר אוסף מים, בעוד החריצים על האצבע המקומטת נועדו להסיט אותו.

"כאשר קצה האצבע נלחץ על משטח רטוב, המים זורמים במורד התעלות, מה שמבטיח מגע אופטימלי בין האצבע למשטח", כותבים המדענים.

יש לקחת עוד עובדה בחשבון: קמטים מופיעים רק לאחר חמש דקות של מגע רצוף עם מים.

משמעות הדבר היא שמגע מקרי עם מים אינו מספיק כדי להתחיל תהליך זה, ותכונה זו של הגוף הופכת שימושית רק במזג אוויר גשום או לח.

בנוסף, התגובה ממשיכה הרבה יותר מהר במים טריים מאשר במים מלוחים. זה עשוי להצביע על התנאים שבהם התפתחנו לפרימטים.

הבליטות על האצבעות אולי אינן קשורות ישירות לתהליכים האבולוציוניים הקשורים לאחיזה משופרת, אבל אצבעות מקומטות עדיין עושות עבודה טובה יותר במשימה זו.

לכן, מחקר שנערך על ידי מדעני מוח בריטיים בשנת 2013 הראה שהגבשושיות בקצות האצבעות עוזרות להחזיק חפצים רטובים בצורה איתנה יותר.

במהלך הניסוי, 20 אנשים העבירו 45 חפצים בגדלים שונים - חרוזי זכוכית ומשקולות דיג - ממיכל אחד למשנהו.

Changizi מאמינה כי בליטות על העור שימושיות לשמירה על איזון הגוף.

בחלק מהמקרים, הפריטים היו יבשים ואצבעותיהם של המשתתפים היו חלקות או מקומטות. באחרים טבלו חפצים במים.

המדענים גילו שמשתתפים עם אצבעות מצומקות העבירו עצמים מתחת למים מהר יותר, וחפצים יבשים נעו באותה מהירות כמו השאר.

עם זאת, מחקר דומה של מדענים גרמנים ב-2014 הראה את ההיפך.

החוקרים ביקשו מ-40 אנשים להעביר 52 גולות וקוביות בגדלים ומשקלים שונים ממיכל אחד למשנהו.

כל המשתתפים - עם אצבעות חלקות ומקומטות כאחד - הזיזו חפצים יבשים ורטובים והראו בערך את אותן תוצאות.

קבוצה של חוקרים טייוואנים ערכו סדרה של ניסויים משלהם עם גבר בן 24.

הם מדדו את החיכוך של עור אצבעותיו, במגע עם משטח שטוח במצב חלק ומקומט, וכן את חוזק ידיו בעת החלקה על המוט. הם גם העריכו את יכולתו של הנבדק לדחוס את הקפיץ.

באופן מוזר, הם גילו שכל התרגילים בוצעו גרוע יותר כאשר העור על האצבעות היה מקומט.

מה נובע מכך? בין אם עור יד לא אחיד הוא תוצר של אבולוציה או לא, סביר להניח שתנאי מעבדה לא יתאימו לבדיקות כאלה.

Changizi מאמינה שהגבשושיות על העור נחוצות כדי לשמור על איזון הגוף, ולא כדי לתפעל חפצים קטנים.

"כדי לעשות ניסוי חושפני באמת, אתה צריך לבקש מהמשתתפים לתפוס עצים או חפצים כבדים יותר, לא כדורים קטנים", הוא אומר.

המומחה מציין כי בעת העברת כדורים בין מיכלים, אין חשש להחלקה במים.

יחד עם זאת, חשוב להעריך את ההשפעה של אי-סדירות בעור על הפעילות המוטורית של האדם, ולא על מיומנותו הידנית.

איזה ניסוי לדעתו אידיאלי? לדוגמה, אתה יכול לערב בלימוד פארקוררים - אקרובטים עירוניים שיכלו להראות את הטריקים שלהם עם תנאי עור שונים ובתנאי מזג אוויר שונים.

"כמובן, אתה צריך לדאוג לביטחונם," - הוא מוסיף.