Warum verwandeln sich Finger und Zehen in „Pflaumen“, wenn sie in Wasser eingeweicht werden, die übrige Haut jedoch nicht?

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Leviathan Press:

Jedes Mal, wenn ich dusche oder nach dem Schwimmen aus dem Wasser steige, stelle ich fest, dass meine Fingerspitzen vom langen Einweichen im Wasser runzelig sind, während dies bei anderen Körperteilen nicht der Fall ist. Dieses Phänomen hat mich viele Jahre lang wirklich gestört. Schließlich kann man kaum sagen, dass diese Falten eine Augenweide sind. Wenn wir andererseits bedenken, dass unser Gehirn nicht in Wasser eingeweicht werden muss, um eine solche Sicht zu haben (wir haben nur selten die Gelegenheit, sie zu sehen), erscheint uns dies etwas akzeptabler.

Verbringen Sie etwas mehr Zeit in der Wanne oder schwimmen Sie ein paar Runden im Pool und Ihre Finger werden eine dramatische Veränderung erleben. Wenn die Rillen an Ihren Fingern leicht eingefädelt sind, saugen sich die Fäden mit Wasser voll und nehmen ein pflaumenartiges, hässliches Aussehen an.

Wir sind an solche „dramatischen Veränderungen“ an den Fingern bereits gewöhnt, dennoch sind wir darüber verwirrt. Wenn Menschen ihren Körper in Wasser tauchen, schrumpft nur die Haut an ihren Fingern und Zehen, während sich die Haut an anderen Körperteilen wie Unterarmen, Rumpf, Beinen und Gesicht nicht verändert, als ob sie nicht in Wasser getaucht wären.

Wissenschaftler untersuchen dieses Phänomen, bei dem das Eintauchen in Wasser die Haut an unseren Fingern und Zehen faltig werden lässt, seit Jahrzehnten. Die meisten Wissenschaftler sind ratlos, was die Hauptursache ist. In jüngster Zeit haben sich Forscher für die Erforschung der Rolle dieses Phänomens interessiert. Vielleicht noch interessanter ist, dass faltige Haut an Ihren Fingern viel über Ihren Gesundheitszustand aussagen kann.

(www.bmj.com/content/1/6060/551.2)

(jamanetwork.com/journals/jamaneurology/article-abstract/577244)

Man geht davon aus, dass 40 °C warmes Wasser die Faltenbildung der Haut am besten fördert. Bei dieser Temperatur dauert es nur etwa 3,5 Minuten, bis die Haut Falten bekommt. Wird die Temperatur auf 20°C gesenkt, kann der Vorgang auf 10 Minuten verlängert werden. Die meisten Studien haben jedoch ergeben, dass die Faltenbildung der Haut nach 30 Minuten Eintauchen in Wasser ihren Höhepunkt erreicht.

(link.springer.com/article/10.1007/s11249-015-0515-4)

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Osmose bedeutet, dass Wassermoleküle durch die Zellmembran gelangen können, um den osmotischen Druck der Flüssigkeit innerhalb und außerhalb der Haut auszugleichen. Die Falten an den Fingerspitzen sind eine passive Reaktion. Durch Osmose gelangt Wasser in die Zellen, die obere Hautschicht der Finger nimmt Wasser auf und schwillt an. Schon 1935 begannen Wissenschaftler zu spekulieren, dass hinter diesem Prozess noch mehr steckte.

(link.springer.com/article/10.1007/s10439-016-1764-6)

Der Mittelnerv ist einer der Hauptnerven, der vom Arm zur Hand verläuft. Der Mittelnerv hat viele Funktionen, eine davon ist die Steuerung sogenannter „sympathischer Aktivitäten“, wie beispielsweise Schwitzen und Gefäßverengung. Ärzte untersuchten Patienten mit Nervenschäden und stellten fest, dass ihre Finger beim Einweichen in Wasser keine Runzeln bildeten. Die Ergebnisse legen nahe, dass das Nervensystem darüber entscheidet, ob es beim Eintauchen der Haut an den Fingerspitzen in Wasser zu Faltenbildung kommt.

(onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/mus.10323)

(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6875230/)

Die Haut von 13 Fingern schrumpfte beim Einweichen in der Badewanne, während andere Körperteile unverändert blieben. © ResearchGate

In den 1970er Jahren führten Ärzte zu diesem Thema Forschungen durch, die weitere Beweise für die oben genannte Ansicht lieferten. Schäden an manchen Nerven können unbewusste Prozesse im Nervensystem beeinträchtigen, beispielsweise die Kontrolle des Blutflusses. Sie schlagen vor, dass Menschen mit diesem kleinen Test, bei dem sie ihre Hand in Wasser tauchen, das Ausmaß der Nervenschädigung feststellen können.

Im Jahr 2003 führten die Neurologen Einar Wilder-Smith und Adeline Chow am National University Hospital in Singapur eine Studie mit Freiwilligen durch. Sie baten die Freiwilligen, ihre Hände in Wasser zu tauchen und überwachten ihren Blutkreislauf. Sie stellten fest, dass die Durchblutung der Finger der Freiwilligen deutlich abnahm, wenn sie ihre Fingerspitzen kräuselten.

(onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/mus.10323)

Neurowissenschaftler trugen an den Fingern gesunder Freiwilliger eine lokal betäubende Creme auf, die die Blutgefäße vorübergehend verengt. Sie stellten fest, dass sich an den Fingern der Freiwilligen Falten bildeten, und zwar in einem ähnlichen Ausmaß wie beim Einweichen der Finger in Wasser.

(linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0026286203000207)

„Es gibt einen Grund, warum Ihre Finger schrumpelig werden“, sagt Nick Davis, ein Neurowissenschaftler und Psychologe an der Manchester Metropolitan University, der das Phänomen untersucht hat. „Die Blutversorgung der Fingeroberfläche wird reduziert, die Ballen werden blass.“

Wilder-Smith und seine Kollegen glauben, dass sich die Schweißdrüsengänge der Hände erweitern, wenn sie in Wasser eingeweicht werden, wodurch Wasser in die Haut eindringen kann, was letztendlich zu einem Ungleichgewicht des Salzgehalts der Haut führt. Ein Salzungleichgewicht führt dazu, dass die Nervenfasern in den Fingern feuern, was eine Kontraktion der Schweißdrüsengänge um die Blutgefäße herum auslöst. Durch die Kontraktion der Schweißdrüsengänge verringert sich das Volumen des fleischigen Bereichs an den Fingerspitzen, wodurch die Oberflächenhaut nach unten gezogen wird und sich schließlich zu Falten verzieht. Das Muster der Falten hängt davon ab, wie die äußerste Hautschicht, die Epidermis, mit den darunter liegenden Schichten verbunden ist.

(link.springer.com/article/10.1007/s10286-004-0172-4)

Es gebe auch Anzeichen dafür, dass die äußere Hautschicht leicht anschwellen und die Falten dadurch verstärkt würden, sagt Pablo Saez Viñas, ein Biomechanik-Ingenieur an der Technischen Universität von Katalonien, der den Mechanismus mithilfe von Computermodellen getestet hat. Allerdings müsste die Haut allein durch Osmose um 20 % anschwellen, um sichtbare Falten zu bilden, eine wirklich erschreckende Ausdehnung. Wenn jedoch die obere Hautschicht leicht anschwillt, während sich die untere zusammenzieht, werden die Falten deutlicher.

„Sie müssen dafür sorgen, dass die Falten bei beiden auf einem normalen Niveau sind“, sagte er. „Manche Menschen haben diese neuronale Reaktion nicht und bekommen keine Falten.“

Wenn die Faltenbildung tatsächlich neuronal gesteuert wird, bedeutet das, dass unser Körper aktiv reagiert, wenn wir uns im Wasser befinden. „Das bedeutet, dass es einen Grund für die Faltenbildung geben muss, und wir werden davon profitieren“, sagte Davis.

Die durch das Wasser entstandenen Falten boten unseren Vorfahren möglicherweise besseren Halt, wenn sie auf rutschigen Steinen liefen oder nach Schalentieren suchten. © Alamy

Davis‘ Kinder stellen in der Badewanne eine Frage: Warum werden Finger schrumpelig? Davis erforscht derzeit dieses Problem und seine potenziellen Vorteile. Im Jahr 2020 maß Davis mit Hilfe von 500 Freiwilligen, die das Science Museum in London besuchten, die Kraft, die Menschen benötigen, um Plastikgegenstände zu greifen.

Die Ergebnisse waren wie erwartet. Wenn die Handflächen nicht faltig waren, mussten Menschen mit nassen Händen mehr Kraft aufwenden als Menschen mit trockenen Händen. Offensichtlich hatten trockene Hände eine bessere Griffstärke, aber als diese Personen ihre Hände einige Minuten in Wasser einweichten und diese schrumpelig wurden, lag ihre Griffstärke, selbst wenn ihre Hände nass waren, zwischen den ersten beiden.

(journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0253185#sec008)

„Die Schlussfolgerung liegt auf der Hand: Die Falten erhöhen die Reibung zwischen den Fingern und dem Gegenstand“, sagte Davis. „Es ist erwähnenswert, dass unsere Finger sehr empfindlich auf diese Veränderung der Oberflächenreibung reagieren, was es uns ermöglicht, Objekte mit weniger Kraft zu greifen.“

Die Gegenstände, die Davis die Freiwilligen greifen ließ, wogen nur ein paar Münzen und die erforderliche Greifkraft war sehr gering, aber wenn man körperliche Arbeit in einer feuchten Umgebung verrichtet, kann diese Veränderung der Reibung erheblich sein.

„Sie müssen also nicht so fest drücken, um den Gegenstand zu greifen, die Muskeln in Ihrer Hand entspannen sich ein wenig und Sie können länger arbeiten“, sagte Davis.

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Andere Forscher haben herausgefunden, dass es Menschen leichter fällt, Gegenstände aufzuheben, wenn ihre Fingerspitzen faltig sind, was mit den Ergebnissen von Davis übereinstimmt. Im Jahr 2013 führte ein Team von Neurowissenschaftlern an der Newcastle University in Großbritannien ein Experiment durch, bei dem Freiwillige Glaskugeln und Angelgewichte von einem Behälter in einen anderen bewegten.

Es gibt zwei Arten von Experimenten: Bei einem wird das Objekt in eine trockene Umgebung gelegt, bei einem anderen wird das Objekt auf den Boden eines mit Wasser gefüllten Behälters gelegt. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Übergabe eines nassen Gegenstands 17 % länger dauert, wenn die Hände der Freiwilligen nicht faltig sind, als die Übergabe eines trockenen Gegenstands. Wenn ihre Hände jedoch faltig waren, dauerte das Weiterreichen der Gegenstände 12 % weniger lang, als wenn ihre Hände nass, aber nicht faltig waren. Interessanterweise gab es keinen Unterschied in der Zeit, die die Freiwilligen brauchten, um den trockenen Gegenstand weiterzugeben, unabhängig davon, ob ihre Finger runzelig waren oder nicht.

(royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rsbl.2012.0999#d3e279)

Die Faltenbildung durch Einweichen in Wasser ist immer noch ein Mysterium und wirklich verwirrend, denn Frauen bekommen nach dem Einweichen in Wasser erst später Falten als Männer.

Einige Wissenschaftler meinen, dass die Falten an Fingerspitzen und Zehen möglicherweise die gleiche Funktion haben wie die Rillen eines Reifens oder einer Schuhsohle. Durch die Falten entstehen „Rinnen“, die dazu beitragen, dass Wasser an den Kontaktpunkten zwischen dem Gegenstand und den Fingern und Zehen abfließen kann.

Dies lässt darauf schließen, dass der Mensch irgendwann in der Vergangenheit Faltenbildungsmechanismen in seinen Fingern und Zehen entwickelt haben könnte, die ihm beim Greifen rutschiger Gegenstände helfen und die Oberflächenreibung erhöhen.

„Faltenbildung scheint den Halt unter Wasser zu verbessern, und ich denke, dass dabei zwei Faktoren eine Rolle spielen: zum einen die Bewegung in einer sehr nassen Umgebung und zum anderen die Bewegung von Objekten unter Wasser“, sagt Tom Smulders, ein Evolutionsneurowissenschaftler an der Newcastle University, der die Studie aus dem Jahr 2013 leitete. Für unsere Vorfahren dürfte die Faltenbildung beispielsweise beim Gehen über rutschige Steine ​​oder beim Festhalten an Ästen wichtig gewesen sein. Darüber hinaus erleichterte die Faltenbildung unseren Vorfahren die Nahrungssuche, beispielsweise nach Schalentieren.

Bisher wurde unter anderen Primaten nur bei der Japanmakaken festgestellt, dass die Finger schrumpeln, wenn sie in Wasser eingeweicht werden. © Planet Zoo Wiki

„Wir Menschen sind in der Lage, Objekte unter Wasser zu bewegen, aber auch andere Primaten können sich möglicherweise in feuchten Umgebungen bewegen“, sagte Smulders. Bei Schimpansen, unseren nächsten Verwandten, wurden keine runzeligen Finger festgestellt, bei Japanmakaken hingegen entwickeln sich runzelige Finger, wenn sie längere Zeit im Wasser „baden“. Bislang wurden noch keine ausreichend detaillierten Beobachtungen an anderen Primaten durchgeführt und es gibt nicht genügend Beweise dafür, wie sehr sich andere Primaten voneinander unterscheiden. Dies bedeutet jedoch nicht, dass diese Tiere keine Falten haben. „Wir tappen darüber immer noch im Dunkeln“, sagte Smulders.

(www.karger.com/Article/FullText/328223)

Es gibt einige interessante Punkte dazu, wann beim Menschen Falten entstehen. In Salzwasser bilden sich an den Fingerspitzen weniger und langsamer Falten als in Süßwasser. Dies liegt möglicherweise daran, dass im Meerwasser der Salzgradient zwischen der Haut und der Umgebung geringer ist und daher das Salzungleichgewicht, das zu einer Entzündung der Nervenfasern führt, geringer ist. Daraus folgt, dass die Faltenbildung eine Anpassung war, die unseren Vorfahren dabei half, in Süßwasserumgebungen statt an Küsten zu leben.

(www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0266768105000021?via%3Dihub)

(www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0266768105002895)

Diese Frage ist noch immer ungeklärt und manche Menschen glauben, dass es sich lediglich um eine zufällige physiologische Reaktion und nicht um einen Anpassungsmechanismus handelt.

Schockierend ist, dass es in diesem Zusammenhang noch weitere Rätsel gibt, die uns Rätsel aufgeben. Beispielsweise dauert es bei Frauen länger als bei Männern, bis die Kleidung beim Einweichen in Wasser knittert. Warum dauert es normalerweise 10–20 Minuten, bis die Haut nach der Faltenbildung wieder ihren normalen Zustand erreicht? Beeinträchtigen Falten an den Fingerspitzen unsere Fähigkeit, trockene Gegenstände zu greifen, erheblich? Sicher ist, dass die Falten an den Fingern die Griffstärke erhöhen können, wenn die Hände nass sind. Aber beeinträchtigen die Falten auch die Griffstärke, wenn die Hände trocken sind? Warum bleiben Finger nicht immer schrumpelig?

(juniperpublishers.com/jojdc/JOJDC.MS.ID.555588.php)

© Andrii Biletskyi/Alamy

Ein Grund dafür könnte sein, dass Falten auch Veränderungen im Tastsinn mit sich bringen. Unsere Fingerspitzen sind mit Nerven bedeckt und diese unebene Hautpartie kann die Art und Weise verändern, wie wir die Berührung eines Gegenstandes spüren (obwohl eine Studie nahelegt, dass dies unsere Fähigkeit, Gegenstände durch Berührung zu unterscheiden, nicht beeinträchtigt).

(www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3885627/)

„Manche Leute ekeln sich davor und finden es komisch, Dinge mit schrumpeligen Fingern aufzuheben“, sagte Davis. Das kann daran liegen, dass sich das Gleichgewicht der Hautrezeptoren verändert hat, aber es könnte auch einen psychologischen Aspekt geben. Es mag interessant sein, die Gründe dafür zu untersuchen, aber faltige Finger sind nicht immer hilfreich.

Allerdings können die Falten an unseren Fingern und Zehen – oft auf unerwartete Weise – wichtige Informationen über unseren Gesundheitszustand preisgeben. Beispielsweise entwickeln Menschen mit Hautkrankheiten wie Schuppenflechte und Vitiligo länger Falten. Die Falten an den Handflächen und Fingern von Menschen mit Mukoviszidose ähneln beim Einweichen in Wasser hohen Ufern und tiefen Tälern, was wirklich erstaunlich ist. Es wurde auch bei Menschen beobachtet, die Träger des Mukoviszidose-Gens sind. Bei Menschen mit Typ-2-Diabetes kommt es manchmal zu deutlich weniger Faltenbildung, wenn sie ihre Hände in Wasser tauchen. Auch bei Patienten mit Herzinsuffizienz kommt es nach dem Einweichen in Wasser zu einer geringeren Faltenbildung; möglicherweise liegt die Ursache in Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

(jamanetwork.com/journals/jamadermatology/fullarticle/394464)

(diabetesjournals.org/care/article/7/3/224/32740/Decreased-Skin-Wrinkleing-in-Diabetes-Mellitus)

(link.springer.com/article/10.1007/s10286-010-0109-z)

Eine asymmetrische Faltenbildung der Finger – eine Hand bildet weniger Falten als die andere, obwohl sie gleich lange im Wasser ist – deutet vermutlich darauf hin, dass das sympathische Nervensystem auf einer Körperseite nicht richtig funktioniert und ist ein frühes Anzeichen der Parkinson-Krankheit.

(www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0753332201000889?via%3Dihub)

Warum Finger und Zehen im Wasser zuerst schrumpeln, ist noch immer eine ungeklärte Frage, aber unsere pflaumenartigen Finger und Zehen könnten den Ärzten überraschend viele Informationen liefern.

Von Richard Gray

Übersetzt von Zhao Hang

Korrekturlesen/Rabbits leichte Schritte

Originalartikel/www.bbc.com/future/article/20220620-why-humans-evolved-to-have-fingers-that-wrinkle-in-the-bath

Dieser Artikel basiert auf der Creative Commons License (BY-NC) und wird von Zhao Hang auf Leviathan veröffentlicht

Der Artikel spiegelt nur die Ansichten des Autors wider und stellt nicht unbedingt die Position von Leviathan dar