목욕할 때 손가락에 주름이 생기는 이유는

손가락 끝과 발가락의 피부는 물에 몇 분 동안 담그면 자두처럼 쪼그라듭니다. 그러나 이것은 우리의 진화론 적 과거에서 우리를 돕기 위해 일어난 적응입니까? 그리고 그것은 오늘날 당신의 건강에 대해 무엇을 밝혀 줄 수 있습니까?

욕조에 몸을 담그거나 수영장 주변에서 노를 젓는 데 몇 분 이상을 보내면 손가락이 극적으로 변합니다. 한때 살짝 융기된 표피의 섬세한 소용돌이가 있던 곳에서 이제 못생긴 가지치기 피부의 충혈된 주름이 발견될 것입니다.

이 놀라운 변화는 친숙하면서도 당혹스럽기도 합니다. 물에 담그면 손가락과 발가락의 피부만 주름이 생기고 팔뚝, 몸통, 다리, 얼굴과 같은 다른 신체 부위는 물에 잠기기 전보다 더 구겨지지 않습니다.

물로 인한 손가락 끝과 발가락의 피부 주름은 수십 년 동안 과학자들의 생각과 작업을 차지했습니다. 대부분의 사람들은 애초에 이 주름의 원인이 무엇인지에 대해 의아해했지만, 최근에는 왜 그리고 그것이 어떤 목적에 기여할 수 있는지에 대한 질문이 연구자들의 관심을 끌었습니다. 그러나 아마도 더 흥미로운 것은 우리의 오그라든 손가락이 우리 자신의 건강에 대해 드러낼 수 있는 것입니다.

따뜻한 물에서는 약 3.5분이 소요되며(40C(104F)가 최적의 온도로 간주됨) 손가락 끝이 주름지기 시작하는 반면, 약 20C(68F)의 서늘한 온도에서는 최대 10분이 소요될 수 있습니다. 그러나 대부분의 연구에 따르면 최대 주름에 도달하는 데 약 30분의 담금 시간이 걸립니다.

손가락 끝 주름은 일반적으로 물 분자가 막을 가로질러 이동하여 양쪽에 있는 용액의 농도를 균등화하는 삼투압으로 알려진 과정을 통해 물이 세포로 넘쳐나면서 피부의 상층이 부풀어 오르는 수동적 반응으로 생각되었습니다. 그러나 1935 년 전부터 과학자들은 이것보다 더 많은 과정이 있다고 의심했습니다.

팔에서 손으로 이어지는 주요 신경 중 하나인 정중 신경을 절단한 부상을 입은 환자를 연구한 의사들은 손가락에 주름이 생기지 않는다는 것을 발견했습니다. 많은 역할 중에서 정중 신경은 발한 및 혈관 수축과 같은 소위 교감 신경 활동을 조절하는 데 도움이 됩니다. 그들의 발견은 물로 인한 손가락 끝의 주름이 실제로 신경계에 의해 제어된다는 것을 시사했습니다.

1970 년대 의사들의 후기 연구는 이에 대한 추가 증거를 제공했으며, 혈류와 같은 무의식적 인 과정의 조절에 영향을 줄 수있는 신경 손상을 평가하기 위해 간단한 침대 옆 테스트로 손을 물에 담그는 것을 제안했습니다.

그런 다음 2003 년 당시 싱가포르 국립 대학 병원에서 일하던 신경 학자 Einar Wilder-Smith와 Adeline Chow는 자원 봉사자를 물에 담그면서 혈액 순환을 측정했습니다. 그들은 자원 봉사자의 손가락 끝의 피부에 주름이 생기기 시작하면서 손가락의 혈류가 크게 감소한다는 것을 발견했습니다.

건강한 지원자의 손가락에있는 혈관을 일시적으로 수축시키는 국소 마취 크림을 바르면 물에 담그는 것과 비슷한 수준의 주름이 생기는 것을 발견했습니다.

"손가락이 주름질 때 손가락을 보면 말이 된다"고 손가락 끝 주름을 연구한 맨체스터 메트로폴리탄 대학의 신경과학자이자 심리학자인 닉 데이비스(Nick Davis)는 말한다. "손가락 패드가 창백 해지는데 혈액 공급이 표면에서 멀어지기 때문입니다."

Wilder-Smith와 그의 동료들은 손을 물에 담그면 손가락의 땀샘이 열려 물이 들어오도록 하여 피부의 염분 불균형을 초래한다고 제안했습니다. 이러한 염분 균형의 변화는 손가락의 신경 섬유 발화를 유발하여 땀샘 주변의 혈관을 수축시킵니다. 이것은 차례로 손가락 끝의 살이 많은 부분의 볼륨 손실을 일으켜 위에 있는 피부를 아래쪽으로 당겨 주름으로 뒤틀리게 합니다. 주름의 패턴은 피부의 가장 바깥쪽 층인 표피가 그 아래 층에 고정되는 방식에 따라 다릅니다.

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주름을 강화하기 위해 피부의 바깥층이 약간 부풀어 오를 수도 있다는 제안도 있습니다. 그러나 삼투만으로도 손가락에 보이는 주름을 만들기 위해 피부가 20% 부풀어 올라야 손가락이 끔찍하게 커집니다. 그러나 피부의 상층이 약간 부풀어 오르고 동시에 하층이 줄어들면 주름이 훨씬 더 빨리 두드러진다고 컴퓨터 모델링을 사용하여 메커니즘을 조사한 카탈로니아 공과 대학의 생체 역학 엔지니어 인 Pablo Saez Viñas는 말합니다.

"둘 다 정상적인 수준의 주름이 필요합니다."라고 그는 말합니다. "일부 개인에서 발생하는 신경 학적 반응이 없으면 주름이 억제됩니다."

그러나 주름이 우리의 신경에 의해 조절된다면 그것은 우리 몸이 물 속에 있는 것에 적극적으로 반응하고 있음을 의미합니다. "그것은 이유가 있다는 것을 의미합니다."라고 Davis는 말합니다. "그리고 그것은 우리에게 이점을 줄 수 있다는 것을 의미합니다.“

목욕하는 동안 그의 자녀 중 한 명이 손가락에 주름이 생긴 이유에 대한 질문으로 최근 Davis는 이 이점이 무엇인지 파헤쳤습니다. 500년에 런던에 있는 과학 박물관을 방문한 2020명의 자원봉사자들의 도움으로, 데이비스는 플라스틱 물체를 잡기 위해 그들이 얼마나 많은 힘을 사용해야 하는지 측정했다. 아마도 놀랍지 않게도, 건조하고 주름지지 않은 손을 가진 사람들은 손이 젖은 사람들보다 더 적은 힘을 사용해야했기 때문에 물체를 더 잘 잡을 수있었습니다. 그러나 손을 주름지게 돌리기 위해 몇 분 동안 수조에 손을 담그면 손이 아직 젖어 있음에도 불구하고 두 사람 사이에 그립력이 떨어졌습니다.

"결과는 놀라울 정도로 명확했습니다"라고 Davis는 말합니다. "주름은 손가락과 물체 사이의 마찰량을 증가시켰습니다. 특히 흥미로운 점은 손가락이 표면 마찰의 변화에 민감하기 때문에 이 정보를 사용하여 물체를 단단히 잡는 데 더 적은 힘을 가한다는 것입니다."

Davis의 자원 봉사자들이 쥐고 있던 물건의 무게는 동전 두 개보다 작았으므로 필요한 그립의 양은 적었습니다. 그러나 습한 환경에서 더 힘든 작업을 수행할 때 이러한 마찰의 차이가 더 중요해질 수 있습니다.

"무언가를 잡기 위해 세게 쥐어 짜낼 필요가 없다면 손의 근육이 덜 피곤해져서 더 오래 할 수 있습니다."라고 그는 말합니다.

그의 발견은 손가락 끝의 주름이 젖은 물체를 더 쉽게 다룰 수 있다는 것을 발견한 다른 연구자들의 발견과 일치합니다. 2013 년 영국 뉴캐슬 대학 (Newcastle University)의 신경 과학자 팀은 자원 봉사자들에게 다양한 크기와 낚시 무게의 유리 구슬을 한 컨테이너에서 다른 컨테이너로 옮기도록 요청했습니다. 한 경우에는 물체가 건조하고 다른 경우에는 물이 채워진 용기 바닥에있었습니다. 참가자들이 물속에 잠긴 물체를 주름지지 않은 손가락으로 옮기는 데 건조했을 때보다 17% 더 오래 걸렸습니다. 그러나 손가락에 주름이 생겼을 때 손가락이 젖고 주름이 풀렸을 때보다 물에 잠긴 구슬과 무게를 12% 더 빨리 옮길 수 있었습니다. 흥미롭게도 주름지거나 주름지지 않은 손가락으로 건조한 물체를 옮기는 데는 차이가 없었습니다.

다른 당혹스러운 신비가 있습니다 - 여성은 남성보다 주름을 개발하는 데 더 오래 걸립니다

일부 과학자들은 손가락 끝과 발가락의 주름이 타이어나 신발 밑창의 빗자국처럼 작용할 수 있다고 제안했습니다. 주름에 의해 생성된 채널은 손가락과 물체 사이의 접촉 지점에서 물을 짜내는 데 도움이 됩니다.

이것은 인간이 젖은 물체와 표면을 잡는 데 도움이 되도록 과거의 어느 시점에서 손가락 끝과 발가락 주름을 진화시켰을 수 있음을 시사합니다.

"물속에서 더 나은 그립을 제공하는 것처럼 보이기 때문에 매우 습한 조건에서의 운동이나 잠재적으로 물속에서 물체를 조작하는 것과 관련이 있다고 가정합니다."라고 2013 년 연구를 주도한 뉴캐슬 대학의 진화 신경 과학자 인 Tom Smulders는 말합니다. 예를 들어, 우리 조상들은 젖은 바위 위를 걷거나 나뭇가지를 잡을 때 중요한 이점을 얻을 수 있었습니다. 또는 조개류와 같은 음식을 잡거나 먹이를 찾을 때 도움이 될 수 있습니다.

"후자는 그것이 인간에게 독특하다는 것을 암시하는 반면, 전자라면 다른 영장류에서도 일어날 것으로 기대할 것"이라고 Smulders는 말합니다. 침팬지와 같은 영장류의 가장 가까운 친척에서는 아직 손가락 주름이 관찰되지 않았지만, 뜨거운 물에서 장시간 목욕하는 것으로 알려진 일본원숭이원숭이의 손가락도 물에 잠긴 후 주름이 생기는 것으로 나타났습니다. 그러나 다른 영장류에 대한 증거가 부족하다고해서 그것이 일어나지 않는다는 것을 의미하지는 않으며, 아직 아무도 충분히 면밀히 조사하지 않았기 때문일 수 있다고 Smulders는 말합니다. "우리는 아직 이 질문에 대한 답을 모른다.“

이 적응이 우리 종에 언제 나타났는지에 대한 몇 가지 다른 흥미로운 단서가 있습니다. 손가락 끝 주름은 바닷물에서 덜 두드러지고 담수보다 오래 걸립니다. 이것은 아마도 피부와 주변 환경 사이의 염분 구배가 바닷물에서 더 낮기 때문에 신경 섬유를 유발하는 염분 불균형이 덜 극적이기 때문일 것입니다. 따라서 우리 조상들이 해안선이 아닌 담수 환경에서 살도록 도운 적응이 될 수 있습니다.

그러나 확고한 답은 없으며 일부에서는 적응 기능이 없는 우연의 생리적 반응일 수 있다고 생각합니다.

이상하게도 다른 당혹스러운 신비가 있습니다 - 예를 들어, 여성은 남성보다 주름이 생기는 데 더 오래 걸립니다. 그리고 주름진 손가락 끝을 가진 건조한 물체를 잡는 데 분명한 단점이 없다면 피부가 정상 상태로 돌아가는 이유는 무엇입니까? 손가락에 주름이 생기면 젖은 상태에서는 그립이 향상되지만 건조할 때는 손상되지 않는다면 손가락 끝이 영구적으로 주름지지 않는 이유는 무엇입니까?

그 이유 중 하나는 주름이 유발하는 감각의 변화 때문일 수 있습니다. 우리의 손가락 끝은 신경으로 가득 차 있으며, 피부의 가지 치기는 우리가 만지는 것을 느끼는 방식을 변화시킵니다 (한 연구에 따르면 촉각을 기반으로 물체를 구별하는 능력에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다).

"주름진 손가락으로 무언가를 집어 올리는 것이 이상하게 느껴지기 때문에 어떤 사람들은 그것에 대해 진정한 혐오감을 느낍니다."라고 Davis는 말합니다. "피부 수용체의 균형이 바뀌었기 때문일 수도 있지만 심리적 차원도있을 수 있습니다. 왜 그런지 조사하는 것이 재미있을 것입니다. 주름진 손가락으로 덜 잘할 수 있는 다른 일이 있을 수 있습니다."

그러나 물에 빠진 손가락과 발가락의 주름은 놀라운 방식으로 우리의 건강에 대한 주요 정보를 드러 낼 수 있습니다. 예를 들어 건선 및 백반증과 같은 피부 질환이 있는 사람들의 경우 주름이 형성되는 데 더 오래 걸립니다. 낭포성 섬유증 환자는 손바닥과 손가락에 과도한 주름이 생기는 것을 경험하며, 이는 질병의 유전적 보균자인 사람들에게서도 발견되었습니다. 제2형 당뇨병을 앓고 있는 환자는 때때로 손을 물에 담갔을 때 피부 주름이 현저하게 감소하는 것을 보입니다. 심부전을 앓은 사람들에게서도 유사하게 주름이 감소했는데, 이는 아마도 심혈관 시스템의 제어에 약간의 장애가 있기 때문일 것입니다.

손가락의 비대칭 주름 - 한 손이 다른 손보다 덜 주름지는 곳 - 교감 신경계가 신체의 한쪽에서 제대로 기능하지 않는다는 것을 나타내기 때문에 파킨슨 병의 초기 징후로 제안되었습니다.

따라서 처음에 손가락과 발가락이 물에 주름이 생기기 시작한 이유에 대한 질문은 여전히 열려 있지만, 우리의 가지 치기 손가락은 다른 놀라운 방법으로 의사에게 유용한 것으로 판명되었습니다.