فواید شگفت‌انگیز چروک‌شدن انگشتان درون آب

پوست نوک انگشتان دست‌و‌پای ما وقتی چند دقیقه در آب می‌مانیم، مانند آلوی خشک چروکیده می‌شود. اما آیا این پدیده سازگاری است که در گذشته تکاملی ما به‌منظور کمک کردن به ما اتفاق افتاده است؟ این موضوع چه چیزی را درباره سلامتی امروز شما آشکار می‌کند؟

اگر بیش از چند دقیقه در آب استخر یا حمام بمانید، انگشتان شما دچار تحول چشمگیری می‌شود و پوست ظریف نوک انگشتان شما چروکیده می‌شود. این تغییر، اتفاقی آشنا ولی درعین‌حال گیج‌کننده است. زمانی که در آب غوطه‌ور می‌شویم، فقط پوست انگشتان و پای ما چروک می‌شود، درحالی‌که قسمت‌های دیگر بدن مانند ساعد، تنه، پاها و صورت بیشتر از قبل، چروکیده نمی‌شود.

چروک‌شدن پوست انگشتان دست و پا در آب، دهه‌ها افکار و پژوهش‌های دانشمندان را به خود مشغول کرده است. بیشتر آن‌ها در وهله اول درمورد علت این پدیده متحیر بودند، اما اخیراً به این سؤال پرداخته‌اند که هدف از آن چه می‌تواند باشد. شاید سؤال جالب‌تر این باشد که انگشتان چروکیده چه چیزی را درمورد سلامتی ما آشکار می‌کند.

در آب گرم (۴۰ درجه سانتیگراد)، حدود ۳/۵ دقیقه طول می‌کشد که نوک انگشتان شروع به چروک شدن کند، درحالی‌که در دمای سردتر حدود ۲۰ درجه سانتیگراد این اتفاق ممکن است تا ۱۰ دقیقه طول بکشد. بیشتر مطالعات نشان داده‌اند برای رسیدن به حداکثر چروکیدگی، باید حدود ۳۰ دقیقه در آب ماند.

معمولاً این‌طور تصور می‌شد که چروک‌شدن نوک انگشتان واکنش غیرفعالی است که در آن لایه‌های بالایی پوست با هجوم آب به سلول‌ها طی فرایند اسمز متورم می‌شوند (وقتی مولکول‌های آب از یک غشا عبور می‌کنند تا غلظت محلول‌ها در دو سمت غشا برابر شود)؛ اما از سال ۱۹۳۵، دانشمندان حدس زده‌اند که ممکن است چیزی بیش از این در جریان باشد.

پزشکانی که درحال مطالعه بیمارانی بودند که عصب میانی آن‌ها قطع شده بود (یکی از اعصاب اصلی که از بازو تا دست امتداد دارد)، متوجه شدند که انگشتان آن‌ها چروک نمی‌شود. عصب میانی نقش‌های زیادی دارد و به کنترل فعالیت‌های سمپاتیک مانند تعریق و انقباض عروق خونی کمک می‌کند. کشف آن‌ها نشان می‌داد چروک‌شدن سرانگشتان در آب، توسط سیستم عصبی کنترل می‌شود.

پوست پاها و دست‌های ما در حمام چروک می‌شود، درحالی‌که بخش‌های دیگر بدن دچار این تحول نمی‌شود.

مطالعات بعدی پزشکان در دهه ۱۹۷۰ شواهد بیشتری را در این زمینه ارائه کرد و آن‌ها استفاده از روش قراردادن دست‌ها در آب را به‌عنوان آزمایشی برای ارزیابی آسیب عصبی که ممکن بود تنظیم فرایندهای ناخودآگاهی مانند جریان خون را تحت‌تأثیر قرار دهد، پیشنهاد کردند.

سپس در سال ۲۰۰۳، اینار وایلدر اسمیت و آدلین چو، دانشمندان عصب‌شناسی که در آن زمان در بیمارستان دانشگاه ملی سنگاپور کار می‌کردند، جریان خون را در دستان خیس‌خورده داوطلبان اندازه‌گیری کردند. آن‌ها دریافتند که وقتی نوک انگشتان داوطلبان شروع به چروک شدن می‌کرد، جریان خون انگشتان آن‌ها به‌طور قابل‌توجهی کاهش پیدا می‌کرد. وقتی آن‌ها از کرم بی‌حس‌کننده موضعی استفاده کردند که موجب می‌شد عروق خونی انگشتان داوطلبان سالم به‌طور موقت منقبض شود، دریافتند که این کار نیز همانند غوطه‌ور شدن در آب موجب چروک‌شدن انگشتان می‌شود.

نیک دیویس، عصب‌شناس و روانشناس دانشگاه متروپولیتن منچستر که چروک‌شدن نوک انگشتان را مطالعه کرده است، می‌گوید: «وقتی به نوک انگشتان خود که درحال چروک‌شدن است، نگاه می‌کنید، این موضوع منطقی به‌نظر می‌رسد. سر انگشتان رنگ پریده می‌شود، زیرا جریان خون از سطح دور می‌شود.»

وایلدر اسمیت و همکارانش پیشنهاد کردند که وقتی دست‌های ما زیر آب می‌ماند، مجاری عرق در انگشتان ما باز می‌شود و به آب اجازه ورود می‌دهد. این امر منجر به عدم تعادل نمک‌ها در پوست می‌شود. تغییر در تعادل نمک موجب می‌شود رشته‌های عصبی موجود در انگشتان ما شلیک شوند که درنهایت منقبض‌شدن عروق خونی اطراف مجاری عرق را در پی دارد. این امر به‌نوبه‌ی‌خود موجب کاهش حجم ناحیه گوشتی نوک انگشت می‌شود. درنتیجه‌، پوست پوشاننده به سمت داخل کشیده می‌شود و چروکیدگی ایجاد می‌شود. الگوی چروکیدگی به نحوه اتصال لایه خارجی پوست به لایه‌های زیرین آن بستگی دارد.

همچنین گفته می‌شود لایه‌های بیرونی پوست نیز ممکن است کمی متورم شوند تا چین‌و‌چروک را افزایش دهند. اگرچه، اگر فقط پدیده اسمز در این فرایند دخیل باشد، پوست ما باید تاحد ۲۰ درصد از چروکیدگی که در انگشتان خود می‌بینیم، چروک‌تر شود.

پابلو سائز ویناس، مهندس بیومکانیک در دانشگاه فنی کاتالونیا که از مدل‌سازی کامپیوتری برای بررسی این مکانیسم استفاده کرده است، می‌گوید وقتی لایه‌های بالایی پوست کمی متورم می‌شوند و در همان زمان لایه‌های پایینی چروکیده می‌شوند، چروکیدگی خیلی زودتر مشخص می‌شود. او می‌گوید: «برای داشتن سطوح طبیعی چروکیدگی، به هر دو نیاز دارید. اگر پاسخ عصبی را نداشته باشید، چروکیدگی مهار می‌شود.»

اما اگر چروک خوردگی توسط اعصاب ما کنترل می‌شود، به این معنی است که بدن ما به‌طور فعال دربرابر بودن در آب واکنش نشان می‌دهد. به‌گفته‌ی دیویس، این بدان معنا است که علتی برای رخداد آن وجود دارد و فایده‌ای برای ما دارد.

چروک‌های ناشی از آب ممکن است به اجداد ما کمک کرده باشد هنگام راه رفتن روی صخره‌های خیس یا جستجوی غذاهایی مانند صدف عملکرد بهتری داشته باشند.

این سؤال یکی از فرزندان دیویس درمورد علت چروک‌شدن انگشتان در حمام بود که باعث شد او درمورد مزیت این پدیده بررسی کند. دیویس به کمک ۵۰۰ داوطلبی که در سال ۲۰۲۰ از موزه علوم لندن بازدید کردند، مقدار نیروی موردنیاز برای گرفتن جسمی پلاستیکی را اندازه‌گیری کرد.

شاید عجیب نباشد که افرادی که دست‌هایشان خشک و بدون چروکیدگی بود، نسبت‌به کسانی که دستهایشان خیس بود، به نیروی کمتری نیاز داشتند و افراد دارای دست خشک بهتر می‌توانستند جسم را در چنگ بگیرند. اما وقتی داوطلبان دستان خود را به مدت چند دقیقه در آب فرو می‌بردند، به‌طوری‌که دستانشان چروک می‌شد، حتی وقتی دستانشان هنوز خیس بود، نیروی چنگ زدن آن‌ها بین آن دو حالت قرار می‌گرفت. دیویس می‌گوید: «نتایج واضح بود. چروکیدگی اصطکاک بین انگشتان و جسم را افزایش می‌داد. نکته جالب این است که انگشتان ما به این تغییر در اصطکاک سطحی حساس است و ما از این اطلاعات برای اعمال نیروی کمتری برای گرفتن شیء استفاده می‌کنیم.»

جسمی که داوطلبان مطالعه دیویس در دست داشتند، وزن زیادی نداشت، بنابراین به نیروی زیادی برای گرفتن آن نیاز نبود. اما هنگام انجام کارهای دشوارتر در محیط خیس، این تفاوت در اصطکاک می‌تواند اهمیت بیشتری پیدا کند. او می‌گوید: «اگر برای گرفتن چیزی مجبور نباشید زیاد چنگ بزنید و فشار دهید، عضلات دست‌های شما کمتر خسته می‌شوند و بنابراین برای مدت بیشتری می‌توانید این کار را انجام بدهید.»

یافته‌های او با یافته‌های پژوهشگران دیگر مطابقت دارد که دریافته‌اند چروک شدن انگشتان دست موجب می‌شود بهتر با اجسام خیس کار کنیم. در سال ۲۰۱۳، گروهی از عصب‌شناسان دانشگاه نیوکاسل در بریتانیا از داوطلبان خواستند تا وزنه‌های ماهی‌گیری و تیله‌های شیشه‌ای با اندازه‌های مختلف را از ظرفی به ظرف دیگر منتقل کنند.

در یک مورد، اجسام خشک بودند و درمورد دیگر ته ظرف پر از آبی قرار داشتند. انتقال اشیاء خیس با انگشتان بدون چروک‌خوردگی، ۱۷ درصد بیشتر از زمانی که اجسام خشک بودند، طول کشید. اما زمانی که انگشتان شرکت‌کنندگان چروک بود، می‌توانستند ۱۲ درصد سریع‌تر از زمانی که انگشتانشان خیس و بدون چروک بود، اجسام خیس را جا‌به‌جا کنند. جالب اینکه تفاوتی در انتقال اجسام خشک با انگشتان چروکیده یا غیرچروکیده وجود نداشت.

برخی از دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند که چین‌و‌چروک‌های روی نوک انگشتان دست و پا ممکن است مانند عاج‌های روی لاستیک یا کف کفش عمل کند. کانال‌هایی که توسط این چین‌و‌چروک‌ها ایجاد می‌شود، به خروج آب از نقطه تماس بین انگشتان و جسم کمک می‌کند. این امر نشان می‌دهد که انسان‌ها ممکن است در گذشته چین و چروک‌های انگشتان دست و پا را طی تکامل به دست آورده باشند تا به آن‌ها در گرفتن اجسام و سطوح خیس کمک کند. تام اسمالدرز، عصب‌شناس تکاملی در دانشگاه نیوکاسل که این مطالعه را در سال ۲۰۱۳ هدایت کرد، می‌گوید: «ازآنجا که به‌نظر می‌رسد این امر کمک می‌کند تا در محیط زیر آب بهتر چنگ بزنیم، تصور می‌کنم به حرکت در شرایط خیس یا کار با اجسام زیر آب ارتباط دارد.»

مثلا درمورد راه رفتن روی صخره‌های خیس یا گرفتن شاخه‌ها، این ویژگی می‌توانسته به اجداد ما مزیتی کلیدی بدهد یا می‌توانسته هنگام صید یا جستجوی غذاهایی مانند صدف به آن‌ها کمک کند. اسمالدرز می‌گوید: «مورد دوم نشان می‌دهد که منحصر به انسان است، درحالی‌که در مورد اول، انتظار داریم در نخستی‌های دیگر نیز دیده شود.»

چروک‌شدن انگشتان هنوز در نزدیک‌ترین نخستی‌های خویشاند ما مانند شامپانزه‌ها مشاهده نشده است، اما انگشتان ماکاک‌های ژاپنی که به مدت طولانی در آب گرم حمام می‌کنند، پس از خیس خوردن در آب چروک می‌شود. اسمالدرز می‌گوید فقدان شواهد در نخستی‌های دیگر به این معنا نیست که چنین اتفاقی نمی‌افتد. شاید به این دلیل باشد که کسی هنوز این مسئله را به دقت بررسی نکرده است.

سرنخ‌های جالب دیگری در این مورد وجود دارد که این سازگاری چه زمانی ممکن است در گونه ما ظاهر شده باشد. شدت چروک شدن نوک انگشتان در آب شور کمتر است و در آب شور نسبت‌به آب شیرین بیشتر طول می‌کشد تا سرانگشتان چروک شوند.

علت این امر احتمالاً آن است که شیب نمک بین پوست و محیط اطراف در آب شور کم‌تر است و عدم تعادل نمک که موجب تحریک رشته‌های عصبی می‌شود، در این محیط شدت کمتری دارد. بنابراین، این پدیده می‌تواند سازگاری بوده باشد که به اجداد ما کمک کرده باشد در محیط‌های آب شیرین زندگی کنند و نه در امتداد خطوط ساحلی.

اما هیچ پاسخ محکمی وجود ندارد و برخی بر این باورند که می‌تواند پاسخ فیزیولوژیکی تصادفی بدون عملکرد سازگارانه باشد.

فقط یک نخستی‌سان دیگر تاکنون مشخص شده است که دچار چروکیدگی انگشتان ناشی از آب می‌شود و آن ماکاک ژاپنی است.

عجیب اینکه معماهای گیچ‌کننده دیگری نیز وجود دارد. برای مثال ایجاد چین‌و‌چروک در پوست دست و پا براثر ماندن در آب، در زنان بیشتر از مردان طول می‌کشد. همچنین، این سؤال وجود دارد که چرا پوست ما دقیقاً پس از ۱۰ تا ۲۰ دقیقه به حالت عادی برمی‌گردد. آیا داشتن انگشتان چروک‌خورده برای گرفتن اجسام خشک مناسب نیست؟ اگر داشتن انگشتان چروکیده بتواند چنگ زدن ما در محیط خیس کمک کند، اما هنگام خشکی ضرری نداشته باشد، چرا نوک انگشتان ما برای همیشه به حالت چروک نمی‌ماند؟

یکی از دلایل آن می‌تواند تغییر در احساسی باشد که به‌دنبال چروک شدن پوست پیش می‌آید. نوک انگشتان ما پر از اعصاب است و چروک‌شدن پوست نحوه احساس اجسامی را که لمس می‌کنیم، تغییر می‌دهد (اگرچه مطالعه‌ای نشان داد این امر بر توانایی ما ازنظر تمایز بین اشیاء براساس لمس کردن تأثیری ندارد). دیویس می‌گوید:

برخی از مردم از آن بیزارند، زیرا برداشتن اشیاء با انگشتان چروکیده حس عجیبی دارد. می‌تواند به این دلیل باشد که تعادل گیرنده‌های پوستی تغییر موقعیت پیدا می‌کند، اما می‌تواند بعد روانی نیز داشته باشد. بررسی دلیل آن جالب خواهد بود. ممکن است کارهای دیگری وجود داشته باشد که با انگشتان چروکیده کمتر بتوانیم آن‌ها را انجام دهیم.

اما چروک شدن انگشتان دست و پا در آب می‌تواند اطلاعات کلیدی درمورد سلامتی ما آشکار کند. برای مثال، در افراد مبتلا به بیماری‌های پوستی نظیر پسوریازیس و ویتیلیگو، مدت زمان بیشتری طول می‌کشد تا چین‌و‌چروک‌ها ایجاد شوند. انگشتان و کف دست‌های بیماران مبتلا به فیبروز سیستیک بیش از حد چروکیده می‌شود و این امر حتی در افرادی که ناقل ژنتیکی این بیماری‌ها هستند، دیده شده است.

بیمارانی که دچار دیابت نوع دو هستند، گاهی اوقات وقتی دستانشان در آب قرار می‌گیرد، کاهش سطح چین‌و‌چروک پوست را نشان می‌دهند. به‌طورمشابه، کاهش چین‌و‌چروک در افرادی که دچار نارسایی قلبی هستند، دیده شده است که شاید به دلیل اختلال در کنترل سیستم قلبی عروقیشان باشد.

چین و چروک نامتقارن انگشتان (که در آن در مدت زمان مشابه ماندن در آب، یکی از دستان کمتر چروک می‌شود)، به‌عنوان نشانه اولیه‌ای از بیماری پارکینسون مطرح شده است، زیرا نشان می‌دهد سیستم عصبی سمپاتیک در یک سمت بدن به درستی کار نمی‌کند. بنابراین، درحالی‌که این سؤال که چرا انگشتان دست و پا در آب چروکیده می‌شوند، هنوز بی‌پاسخ است، نحوه چروک‌خوردن انگشتان در آب به روش‌های شگفت‌آوری به پزشکان کمک می‌کند.