Articles

Dlaczego twój układ nerwowy marszczy ci palce

Photo credit: flickr/Sharron Drummond
Photo credit: Flickr/Sharron Drummond

Wracasz do domu naprawdę zmęczony po długim dniu w pracy i postanawiasz wziąć tę loooong kąpiel, na którą czekałeś. Zostajesz w wodzie przez jakiś czas i nagle zdajesz sobie sprawę, że twoje palce się marszczą. O rany, to ci mówi, że jesteś tam już od jakiegoś czasu i przypomina ci o wszystkich rzeczach, które masz jeszcze do zrobienia! Ale… czy ciało robi to, aby dać nam znać, że zbyt długo przebywamy w kąpieli? Jaki jest prawdziwy powód tego procesu? I jak to się dzieje naprawdę?

Powszechnie przyjmuje się, że marszczenie palców jest wynikiem pasywnego przechodzenia wody do zewnętrznej warstwy skóry i powodowania jej pęcznienia. Jednak, choć wszyscy zdają się wierzyć temu wyjaśnieniu, w rzeczywistości jest ono błędne. Naukowcy wiedzą od lat 30-tych, że marszczenie się skóry nie występuje w przypadku uszkodzenia nerwów w palcach, co wskazuje na to, że nie jest to proces pasywny, ale aktywny, kontrolowany przez nerwy 1. Co więcej, wiedza ta doprowadziła do wprowadzenia Testu Zmarszczek, testu medycznego, który sprawdza zmarszczki u pacjentów, aby ocenić ich ewentualne uszkodzenie nerwów obwodowych 23. Nowsze badania wykazały, że marszczenie palców jest kontrolowane przez współczulny układ nerwowy, dział obwodowego układu nerwowego, który kontroluje również inne mimowolne funkcje ciała, takie jak oddychanie czy trawienie. Jednak nadal nie jest jasne, jak działa cały system, a co ważniejsze, dlaczego jest tam.

Sposób, w jaki działa ten system nie jest całkowicie jasny, ale mamy kilka wskazówek. Po pierwsze, nasze ręce muszą wyczuwać środowisko wodne w charakterystyczny sposób (nie mamy na przykład zmarszczek na rękach). Dłoń posiada niewiarygodną ilość gruczołów potowych, około 370 na cm2. Każdy z tych gruczołów ma mały przewód, który dociera do powierzchni skóry i uważa się, że kiedy te gruczoły znajdują się pod wodą, pewna ilość wody może przejść przez ten przewód i dotrzeć do gruczołu wewnątrz dłoni. Uważa się, że proces ten jest wyczuwany przez współczulny układ nerwowy, który z kolei reaguje zmniejszeniem przepływu krwi przez naczynia palca. Teraz naczynia krwionośne mają ograniczoną krew, co zmniejsza ich objętość, a ta sytuacja powoduje, że skóra kurczy się do wewnątrz, tworząc zmarszczki, które obserwujemy po wzięciu kąpieli 4.

Fizjologia za tym procesem jest dość niesamowita i obejmuje skoordynowane działanie między układem nerwowym a układem krążenia. Nasuwa się więc oczywiste pytanie: Dlaczego ten proces został nabyty w toku ewolucji? Jaka jest korzyść z marszczenia palców?

Niektórzy naukowcy zaczęli badać to zjawisko. Pierwsze podejście było teoretyczne i zostało zaproponowane przez Marka Changizi i kolegów w 2011 r.5 Proponują oni, że zmarszczki wywołane przez wilgoć zostały wybrane w celu zwiększenia przyczepności w mokrych warunkach, tj. po pomarszczeniu palców powinniśmy być w stanie lepiej podnosić mokre przedmioty. Changizi proponuje, by zmarszczki na palcach działały jak bieżnik przeciwdeszczowy na oponach. Tworzą kanały, które pozwalają wodzie odpłynąć, gdy naciskasz opuszkami palców na mokrą powierzchnię, co pozwoliłoby palcom na lepszy kontakt, dając lepszą przyczepność.

Rysunek 1. Gładkie opony, takie jak opona wyścigowa (po lewej), zapewniają najlepszą przyczepność w suchych warunkach. Jednak w mokrych warunkach lepsze są bieżniki deszczowe (po prawej). Hipoteza zaproponowana przez Changizi et al sugeruje, że chociaż gładkie opuszki palców zapewniają najlepszą przyczepność w suchych warunkach, to w mokrych warunkach opuszki palców marszczą się dla lepszej przyczepności, podobnie jak bieżniki deszczowe.
Rysunek 1. Gładkie opony, takie jak opona wyścigowa (po lewej), zapewniają najlepszą przyczepność w suchych warunkach. Jednak w mokrych warunkach lepsze są bieżniki deszczowe (po prawej). Hipoteza zaproponowana przez Changizi i wsp. sugeruje, że chociaż gładkie opuszki palców zapewniają najlepszą przyczepność w suchych warunkach, to w mokrych warunkach opuszki palców marszczą się dla lepszej przyczepności, podobnie jak bieżnik w deszczu.

Kilka lat później w innym badaniu eksperymentalnie sprawdzono przewidywania, że manipulowanie zanurzonymi obiektami jest bardziej efektywne z pomarszczonymi palcami niż bez nich. W tym celu zrekrutowano uczestników i poproszono ich o włożenie rąk do ciepłej wody na 30 minut lub pozostawienie ich suchych. Po tym czasie uczestnicy musieli przenieść suche lub mokre (zanurzone) szklane kulki o różnych rozmiarach z jednego pojemnika do drugiego 6.

Fig2
Figura 2. Układ eksperymentalny do badania, czy marszczenie palców daje przewagę przy przenoszeniu mokrych przedmiotów. Uczestnicy muszą przenosić suche lub zanurzone szklane kulki o różnych rozmiarach z jednego pojemnika do drugiego. Marszczenie palców jest wywoływane przed eksperymentem poprzez zanurzenie rąk uczestników w ciepłej wodzie na 30 minut. Znaczne skrócenie czasu manipulowania obserwuje się, jeśli wcześniej wywołano marszczenie palców (prawy wykres). | Credit: Changizi et al (2011)

Po przeanalizowaniu danych badacze odkryli, że czas potrzebny na przeniesienie mokrych szklanych kulek był krótszy, jeśli uczestnicy wcześniej zanurzyli palce w wodzie, co sugeruje, że hipoteza Changizi’ego była słuszna i pomarszczenie palców pomaga w przenoszeniu mokrych przedmiotów, co zgadzałoby się z ideą, że proces ten może być ewolucyjnie korzystny i mógł zostać wyselekcjonowany na przestrzeni lat. Jednakże, istnieją pewne kontrowersje, ponieważ wielkość próby w badaniu była dość mała (tylko 20 uczestników). Aby odtworzyć wyniki, inna grupa próbowała przeprowadzić te same eksperymenty na większej kohorcie (40 uczestników). Niestety, wyniki nie były powtarzalne i to drugie laboratorium nie było w stanie stwierdzić, że marszczenie palców było naprawdę zaletą przy manipulowaniu mokrymi przedmiotami 7, więc w tej chwili jest trochę niepewności co do prawdziwej przyczyny tego procesu.

Ale tak czy inaczej, społeczność naukowa nadal uważa, że musi istnieć przyczyna za tym procesem marszczenia. Dlaczego układ nerwowy miałby kontrolować wywołane przez wodę marszczenie palców? Odpowiedź brzmi: tak naprawdę nie wiemy, więc musimy przeprowadzić więcej badań!

  1. O’Riain S (1973) New and simple test of nerve function in hand. Br Med J 3: 615-616. doi:10.1136/bmj.3.5881.615
  2. Vasudevan TM, van Rij AM, Nukada H, Taylor PK (2000) Skin wrinkling for the assessment of sympathetic function in the limbs. Aust N Z J Surg 70: 57-59. doi:10.1046/j.14401622.2000.01744.x
  3. Tindall, A., Dawood, R., & Povlsen, B. (2006). Przypadek miesiąca: Test zmarszczek skórnych: prosty test uszkodzenia nerwów dla pacjentów pediatrycznych i niewspółpracujących. Emergency medicine journal, 23(11), 883-886. doi:10.1136/emj.2005.031377
  4. Wilder-Smith, E. P., & Chow, A. (2003). Water-immersion zmarszczki jest ze względu na vasoconstriction. Muscle & nerve, 27(3), 307-311. doi:10.1002/mus.10323
  5. Changizi, M., Weber, R., Kotecha, R., & Palazzo, J. (2011). Are wet-induced wrinkled fingers primate rain treads? Brain, behavior and evolution, 77(4), 286-290. doi:10.1159/000328223
  6. Kareklas, K., Nettle, D., & Smulders, T. V. (2013). Wywołane wodą zmarszczki palców poprawiają manipulację mokrymi przedmiotami. Biology letters, 9(2), 20120999. doi: 0.1098/rsbl.2012.0999
  7. Haseleu, J., Omerbašić, D., Frenzel, H., Gross, M., & Lewin, G. R. (2014). Water-induced finger wrinkles do not affect touch acuity or dexterity in handling wet objects. PloS one, 9(1), e84949. doi:10.1371/journal.pone.0084949

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *