סיקור מקיף

דברים שיורמים יודעים: למה אצבעות מתקמטות במים?

א"ב שואל "למה יש קמטים באצבעות לאחר שהות ממושכת במים?"

אצבעות מקומטות. צילום: Brenderous, ויקימדיה

באצבע המקומטת אנו מבחינים לרוב ביציאה מהבריכה אבל אם תעקוב אחר האצבעות מרגע ההרטבה תגלה תהליך דומה בכולן: כמה דקות לאחר הטבילה מופיע במרכז הפרק העליון של האצבע קמט אנכי (לכיוון כף היד) ובהדרגה נוספים קמטים מקבילים לו מצדדיו. הקמטים מתעמקים ולבסוף מופיעים בקצה האצבע גם קמטים אופקיים שלעיתים מחברים בין קווי האורך. הקמטים צפופים בזרת שם מפריד כמילימטר אחד בין הקמטים ומרווחים יותר באגודל.

למה מתעקשות האצבעות להתקמט? לכך יש תשובה סטנדרטית: העור סופג מים, מתרחב ולכן לאחר כחצי שעה של רטיבות יש יותר מידי עור על אותן אצבעות. אם תלבש בגד הגדול עליך בכמה מספרים הוא יראה מקומט וזה מה שקורה לאצבע.

הסבר פשוט ואלגנטי אבל בעיה קטנה בו: הוא לא נכון. כבר לפני שנים רבות התגלתה עובדה מוזרה: כשמנותק החיבור העצבי לעור האצבעות לא מתקמטות. העור אותו עור, המים אותם מים אבל האצבעות יוצאות מהבריכה חלקות כפי שנכנסו. הדבר נכון גם למי שהעצבים בעורו נפגעו ממחלה, למשל אצל חולי צרעת (ליתר דיוק – מחלת הנסן שהקשר שלה לצרעת המקראית מקרי בהחלט) או אפילו מי שימרח משחת אלחוש מקומית לפני הטבילה .
מסתבר שהקימוט אינו תוצאה של ספיגה פסיבית של מים בחלק החיצוני הבנוי תאים מתים של העור אלא תהליך אקטיבי הדורש תגובה של מערכת העצבים.

כתגיבה לרטיבות מתכווצים תאי הציפוי הפנימי (האפיתל) של צינורות הדם. אספקת הדם יורדת בכמעט 30% והתוצאה היא שיש "פחות אצבע" מתחת לעור. אצל מי שאצבעו נכרתה וחוברה מחדש נצפתה תופעה הפוכה: אספקת הדם דווקא עלתה בעקבות טבילה במים כך שהאצבע המושתלת נותרת חלקה בעוד חברתה בכף היד השנייה מתקמטת כרגיל.
כיוון שהעור קשור לרקמה הרכה שמתחתיו פועלים עליו כוחות דחיסה וכשהכוח הזה עובר סף קריטי מופיע קמט. כיוון שהכח פועל על העור מבחוץ פנימה (משיכה אל השכבה הפנימית שהתכווצה פתאום) יופיעו הקמטים בכיוון האורך- אותו היקף עור שכיסה במצב היבש את האצבע כטבעת עגולה עושה פיתולים להקיף אצבע מצומקת. בקצה העליון העור אינו מכסה גליל אלא מעין חצי כדור שם פועלים הכוחות כלפי מטה והקמטים משנים כיוון.
אבל אם טבלנו את כל הגוף למה מתקמטות רק האצבעות?
מסתבר שניתן לחשב את צורת הקמטים, המימדים שלהם וסדר הופעתם מתוך מודל פיזיקלי פשוט: שכבת ציפוי דקה על גליל מעוגל בקצהו. התוצאה הגאומטרית של הכוחות הפועלים על הציפוי (המייצג את העור) תלויה על פי החישובים ביחס שבין עובי הציפוי לרדיוס הגליל . החישוב העלה שכדי שהתכווצות פנים האצבע תגרום לקמט נדרשת השכבה הקרנית העליונה של העור (Stratum corneum) להיות עבה למדי ביחס לרדיוס האצבע. כשציפוי העור דקיק הכוח יהיה לרוב קטן מהסף הנדרש ליצירת הקפל וגם אם יווצרו קמטים הם יהיו רדודים וצפופים מכדי שנבחין בהם. השכבה הזו עוביה ברוב הגוף 10-20 מיקרון (אלפיות מילימטר) אך בכף היד עוביה כחצי מילימטר – מספיק עבה כדי שילד יוכל להרשים את חברין בהעברת מחט מתחת לציפוי הזה. באצבע מתקיים השילוב האופטימאלי לקמטים: ציפוי אפידרמיס עבה על גליל דק ולכן ניתן לראות בלא קושי את הקמטים כשיוצאים מהבריכה. אצל אנשים העוסקים בעבודה פיזית ומפתחים עור ידיים עבה גדל המרחק בין הקמטים בהתאם.

אבל למה שמערכת העצבים תטרח להגיב כך לרטיבות?
לאחרונה הועלתה ההשערה שלקמטים הללו יש תפקיד בהתאמת כף היד לאחיזה בתנאי רטיבות. יכולת אחיזה של כף היד בענפים או בכלים הייתה חיונית להישרדותם של אבותינו בעידנים נטולי המגבת בהם פעלה עלינו הברירה הטבעית. גם כשהם רטובים נדרשו אבותינו לטפס בזריזות על עץ נוטף מים או לאחוז באבן רטובה וחלקה כשהופיע מולם אויב. האצבע הקמוטה מותאמת לכך ממש כשם שצמיג מחורץ מותאם לאחיזת כביש גם בימי גשם. תפקיד הקפלים באצבע, כתפקיד החריצים בצמיג, לאפשר ניקוז מים ממשטח האחיזה וכך למנוע יצירת שכבת סיכוך חלקלקה. קמטי האצבע מייצגים, לפי גישה זו, עיצוב מתוחכם יותר משל סוליות מגפיים או צמיגים המחורצים לאותה מטרה משום שהם גמישים ונמחקים בלחץ. הקמטים האנכיים מאפשרים למים לזרום מהאצבע שהיא נקודת המגע הראשונה שאנו יוצרים לכיוון מטה בלי להילכד בין העור למשטח ומעט אחר כך כשאנו מהדקים את היד סביב העצם (למשל ענף שאנו נתלים עליו בטיפוס על עץ) הלחץ מיישר את הרכסים וכך נשמר משטח האחיזה הדרוש. אמנם החוקרים לא הוכיחו עדיין שבאמת קל יותר לטפס על עץ רטוב באצבע מקומטת ובכל זאת מפתה לחשוב שיש אכן תכלית אבולוציונית לקמטים המשונים.

תודה ל Dr. Xi Chen על עזרתו.

עלתה בדעתכם שאלה מעניינת, מסקרנת, מוזרה, הזויה או מצחיקה? שלחו ל [email protected]

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

תגובה אחת

  1. מים מעבירים חום פי כמה וכמה יותר מהאויר. יתכן שהתגובה היא מקרית כי המטרה האמיתית היא הקטנת חשיפת הדם לעור במקרה של עיר רטוב ושמירה על איזון חום הגוף.
    הטיעון שזה נועד לאפשר החזקה של משטחים חלקים מרטיבות אינו מספק – גם אם הוכים לטייל בגשם הידיים הרטובות לא מראות התקמטות. צריך ממש לטבול אותן לכמה דקות במים.
    בנוסף, כל מי שניסה לעבוד עם ידיים רטובות יודע עד כדי כמה העור רגיש לפגיעה וחתכים במצב הזה.

    זה נכון שכיום זה לרוב קורה באמבט כשאנחנו מכוונים את טמפרטורת המים, אבל בטבע רוב המפגש עם רטיבות הוא גם של גופי מים בטמפרטורה נמוכה מהסביבה. הגוף מושך את הדם מהשכבה התחתונה של העור וההתכווצות היא תופעת לוואי.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן