Förklaring till krympfingrar efter badning

Forskare analyserar fenomenet skrynkligt hud i datormodellen

2014/06/02

Alla vet fenomenet rynkad hud efter badning, men det utgör en mycket svår fråga till vetenskapen. Under en kort stund efter att ha bott i vattnet är huden mjuk igen och uppvisar ingen varaktig skada. Forskarna kring professor Roland Roth från Institutet för teoretisk fysik vid universitetet i Tübingen och fysikern Dr. Ing. Myfanwy Evans från Friedrich-Alexander Universitet Erlangen-Nürnberg (FAU) använder nu en fysisk modell för att studera datorn mer noggrant och få fantastiska nya insikter. Deras resultat var i handelstidningen „Fysiska granskningsbrev“ publicerat.

För första gången modellerade forskare från universiteten i Erlangen-Nürnberg och Tübingen „Dator strukturen av det yttre hudskiktet på mesoskopisk skala“, för att klargöra varför fingrarna blir rynkade efter ett bad och hur huden därefter släpper ut igen. „Om vi ​​spenderar lång tid i vattnet absorberar vår hud fukt och cellerna i det yttre hudskiktet sväller upp. I en torr miljö släpper huden det extra absorberade vattnet utan varaktig skada och är jämn igen en kort stund senare“, beskriver universitetet i Tübingen fenomenet. Enligt forskarna spelar keratinfibrerna i de yttre hudcellerna en viktig roll här. I sin datormodell har forskarna nu beräknat de processer som äger rum i vattenabsorptionen i de enskilda komponenterna i huden och sätter det på egen hand „ett intressant samspel av krafter i de yttre hudcellerna.“

Samspel av krafter i det yttre hudskiktet
Forskarna förklarar att keratinfibrer är närvarande i en geometriskt beordrad struktur i det yttre hudskiktet. Keratinet är där „hydrofil, så det känns mycket bra i en vattenhaltig miljö“, varför hudcellerna absorberar vattnet under badning. Absorptionen av vatten leder till svullnad av cellerna, vilket leder till att keratinfibrerna sträcker sig, skriver forskarna. „Som en spiralfjäder som du drar ut“, Detta kräver i sin tur elastisk energi. av „Samspelet mellan dessa krafter verkar i motsatta riktningar“, expansionen av cellerna stannas och begränsar det maximala vattenintaget av huden, så tillkännagivandet av universitetet i Tübingen. Slutligen sluta det „Expansion, innan keratinfibrerna kan röra och permanent tvärbinda, vilket resulterar i en permanent förändring av de mekaniska egenskaperna hos cellerna“ eller varaktig skada på huden skulle resultera. Eftersom fibrerna inte tvärbindas kan huden avge det absorberade vattnet igen efter att ha badat och släta sig utan permanent skada.

Den evolutionära fördelen med de rynkade fingrarna är oklart
Baserat på datormodellen har det blivit klart vilka processer som leder till rynkade fingrar under badning och hur huden därefter släpper ut igen. Men det är fortfarande oklart vilken evolutionär fördel den rynkade huden erbjuder eller varför kroppen har den här egenskapen. Hittills har diskussionen huvudsakligen handlat om ansvars- eller ansvarsaspekten „hjärnor“. Således antar vissa forskare att med rynkade fingrar kan föremålen bättre greppas eller hållas i vattnet. Dock kunde yngre studier inte bekräfta denna effekt. Även om de inte kan svara på denna fråga hoppas forskarna från universiteten i Erlangen-Nürnberg och Tübingen att deras datormodell kommer att hjälpa till i framtiden, „För att bättre förstå och behandla hudsjukdomar och skapa konstgjorda material som modelleras på huden.“ (Fp)

Bild: Günther Gumhold