导语：你有没有发现，在泡完澡后，我们的手脚皮肤表面会有很多褶皱，但是身体其他部位如前臂、躯干、腿和脸的皮肤却没有出现这种现象。几十年来，科学家们一直在寻找这种由水引起的指尖和脚趾皮肤褶皱的根本原因。近期，科学家们发现这种指尖褶皱能够反映我们的健康状况。
出于好奇，科学家们探索手脚出现褶皱的外部触发条件，并最终发现：在最佳水温40℃条件下，手指泡水3.5分钟便可出现褶皱；在20℃水温条件下，可能需要耗时10分钟；浸泡30分钟左右，皮肤的褶皱程度会达到峰值[1]。但是为什么会出现这种现象呢？为什么只出现在手脚皮肤呢？这些褶皱能反映什么健康问题？
小小的褶皱，大大的问号
出现的原因到底是什么？
手脚泡水褶皱出现的原因历经多年研究，目前主要有以下三大解释。
01 褶皱形成源于皮肤吸水：渗透作用
针对手脚泡水褶皱出现的原因，较为普遍的解释为：当皮肤与水接触时，皮肤内细胞液浓度高于水，具有半透膜特性的表皮层细胞为了平衡两侧浓度差，通过渗透作用使水进入皮肤表层的细胞中，表皮的角质层因此吸水膨胀。由于手和脚的角质层层数多，水分只能一层一层地渗透，导致细胞并不是整体向外膨胀，而是外面一层膨胀大，里面的一层膨胀小[2]。综合导致泡水部分的皮肤出现褶皱。
02 褶皱形成源于血管收缩：神经调控
早在1935年，科学家们就怀疑手脚泡水褶皱过程不止于渗透作用，可能与神经有关。作为从手臂延伸到手部的主要神经之一，正中神经（Median nerve）功能繁多，其中之一就是控制交感神经活动，例如调节出汗和血管收缩。科学家通过研究正中神经断裂或受损的病人，发现这类病人的手指在泡水时并不会起褶皱。由此，得出浸水后指尖皮肤起褶皱是由神经系统控制的结论[3]。
图1 正中神经示意图（图源：Three rivers orthopedic associates）
2003年，新加坡国立大学医院神经病学家Einar Wilder-Smith和Adeline Chow测量了手浸泡在水中的志愿者的手部血液循环。他们发现，随着志愿者指尖的皮肤开始起皱，手指的血流量明显下降。当使用一种局部麻醉药膏导致健康志愿者手指中的血管暂时收缩时，手指褶皱程度与浸泡水的程度相似。
针对试验结果，Wilder-Smith表示：“当手浸入水中时，手指上的汗管会打开，让水进入，这会导致我们皮肤中的盐分不平衡。这种盐分平衡的变化触发了手指中神经纤维的放电，导致汗管周围的血管收缩。反过来又导致指尖肉质区域的体积减少，从而将覆盖于表层的皮肤向下拉，使其变形为褶皱。”
03 褶皱形成源于进化需要：进化理论
研究指尖褶皱的曼彻斯特城市大学神经科学家和心理学家Nick Davis表示：“指尖褶皱的发生是有原因的。仅通过渗透作用，我们的皮肤需要膨胀20%才能达到肉眼可见手指褶皱。但如果皱纹是由我们的神经控制的，这意味着我们的身体正在积极地对水环境做出反应，这为我们的生存带来了优势。”
2020年，Davis测量了500名志愿者需要用多大的力才能抓住塑料物体。结果发现在没有皱褶的情况下，那些手干燥的人比手湿的人使用更少的力就能抓住物体；而当志愿者将双手浸入水中几分钟并形成指尖褶皱时，抓握同样物品所需握力比手湿但没有褶皱的人更小[4]。为此，Davis表示：“褶皱增加了手指和物体之间的摩擦力。我们的手指对表面摩擦力的变化很敏感，并利用这些信息施加较小的力以牢固地抓住物体。”
图2 在潮湿地区行走，指尖褶皱可帮助我们更好抓握（图源：Alamy）
Davis的发现得到了进化学家的认可。他们认为褶皱是一种进化的表现，人类手脚上褶皱就像轮胎或鞋底的凹槽一般。有了这些褶皱间的“沟壑”，手指和物体接触点之间的水更能排出去。人类可能在过去某个时候进化出手指脚趾褶皱机制，增大表面摩擦力，帮助人类握住湿滑物体。
纽卡斯尔大学的进化神经系统学家Tom Smulders表示：“其他灵长类动物或许也会在潮湿环境中活动，但唯有人类才会在水下抓握物体。褶皱可以增大水下抓地力，这种现象与两种人类活动有关：一种是在十分潮湿的环境中活动，另一种是在水下转移物体。例如，当人类祖先在湿滑的岩石上穿行或抓握树枝时，褶皱机制能提供稳定平衡优势。再者，它能让人类祖先寻找贝类等水生食物时，更加得心应手。”
图3 泡温泉的日本猕猴（图源：Pablo Daniel Fernandez）
为什么只有手脚出现褶皱
身体其他部位没有？
在长时间泡水后，身体其他部位也会发生褶皱，只是不明显而已。人体全身皮肤的皮下脂肪不同，手脚之外的皮肤，如腿部、手臂和上身等部位，皮下脂肪比较厚实，相对张力也较强，能很好地支撑皮肤，所以不会显得皱巴巴的；手脚部位皮下脂肪相对较薄，水浸泡以后，皮下脂肪张力较差，不能很好地支撑皮肤表层，所以出现一片凸起、一片凹陷的褶皱；另外，相对手和脚（尤其是手指和脚趾），其他部位角质层较薄，因此不会发生褶皱[5]。
图4 泡澡时，只有手脚皮肤有褶皱，身体其他部位没褶皱（图源：Alamy）
指尖褶皱
反映什么健康问题？
研究发现，指尖褶皱能揭示健康信息。患有牛皮癣和白癜风等皮肤病的人需要更长的时间才能形成褶皱；囊性纤维化患者的手掌和手指过度起皱，这种情况甚至在患有该疾病的遗传携带者中也很明显；患有2型糖尿病的患者有时会表现出显著减少的水中指尖褶皱水平；在患有心力衰竭的人中也发现了指尖褶皱减少，这可能是由于他们的心血管系统控制受到了一些破坏；浸泡时间相同，但一只手的褶皱比另一只手少的手指不对称褶皱被认为是帕金森病的早期征兆，因为不对称褶皱表明身体一侧的交感神经系统功能不正常[6]。
关于指间褶皱，为什么女人泡水起皱耗时比男人长？为什么正常情况下皮肤起皱后10~20分钟就会恢复正常？指尖褶皱是否能显著影响我们抓握干燥物体？双手湿润时，手指上的褶皱可以增大握力，但当双手干燥时，褶皱是否会影响握力？为什么手指不一直处于褶皱状态？这些未解的谜团还在等待研究人员给出答案。
参考资料：
[1]Cales L, Weber RA. Effect of water temperature on skin wrinkling. J Hand Surg Am. 1997 Jul;22(4):747-9. doi: 10.1016/s0363-5023(97)80141-4. PMID: 9260639.
[2]Sáez P, Zöllner AM. Mechanics Reveals the Biological Trigger in Wrinkly Fingers. Ann Biomed Eng. 2017 Apr;45(4):1039-1047. doi: 10.1007/s10439-016-1764-6. Epub 2016 Dec 2. PMID: 27913950.
[3]Wilder-Smith EP, Chow A. Water-immersion wrinkling is due to vasoconstriction. Muscle Nerve. 2003 Mar;27(3):307-11. doi: 10.1002/mus.10323. PMID: 12635117.
[4]Water-immersion finger-wrinkling improves grip efficiency in handling wet objects. PLoS ONE 16(7): e0253185. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0253185
[5]Afsaneh Khetrapal. Why Does Skin Go Wrinkly in Water? June 9,2016.https://www.newsmedical.net/amp/health/Why-Does-Skin-Go-Wrinkly-in-Water.aspx
[6]Djaldetti R, Melamed E, Gadoth N. Abnormal skin wrinkling in the less affected side in hemiparkinsonism-a possible test for sympathetic dysfunction in Parkinson's disease. Biomed Pharmacother. 2001 Oct;55(8):475-8. doi: 10.1016/s0753-3322(01)00088-9. PMID: 11686582.
