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Por que nossos dedos ficam enrugados na água?

     
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         Todo mundo já teve a experiência de, depois de ficar com as mãos ou os pés por muito tempo debaixo d´água, ficar com os dedos bem enrugados. Mas como e por que isso ocorre?


  MECANISMO

         Antigamente, acreditava-se que o enrugamento dos dedos era causado pela simples entrada excessiva de água na camada mais externa da pele (estrato córneo), inchando-a e levando às deformações. E muitos ainda acreditam ser essa a versão correta. Mas desde os anos de 1930, os pesquisadores já sabem que pessoas com danos nos nervos dos dedos não são capazes de manifestar esse processo de enrugamento, independentemente se os dedos estão molhados ou não. O enrugamento é, portanto, controlado pelo sistema nervoso autônomo do corpo, o mesmo responsável pelas batidas do coração e respiração (1). Ou seja, é um mecanismo fisiológico engatilhado de forma involuntária, com o enrugamento superficial sendo controlado pela constrição dos vasos sanguíneos da região abaixo da epiderme acionada pelos nervos.

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(1)  Curiosidade: O enrugamento dos dedos é até usado como um teste clínico pelos médicos para se avaliar qual é o nível de integridade dos nervos de uma região lesionada nas mãos. Pessoas com condições neurológicas autonômicas incluindo doença de Parkinson, fibrose cística, falha cardíaca congestiva ou neuropatia diabética podem mostrar enrugamento anormal ou assimétrico nas partes afetadas do corpo.
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          Contudo, um estudo de de 2017 publicado no periódico Annals of Biomedical Engineering (Ref.13) sugeriu, com base em modelos computacionais, que o inchaço da pele via processo de osmose atua em conjunto com a redução do fluxo sanguíneo na derme para enrugar de forma eficiente os dedos. A entrada de água seria permitida pela rede de queratina presente na epiderme. Porém, experimentos para corroborar ou refutar essa sugestão não foram ainda realizados.

            De qualquer forma, os mecanismos bioquímicos que ativam a resposta neural primária responsável pelo enrugamento dos dedos não são ainda muito bem entendidos. Provavelmente, a água causa um desbalanço eletrolítico quando atinge as regiões das glândulas sudoríparas da pele, levando a uma resposta nervosa que diminui o fluxo e volume sanguíneo sob a pele, fazendo com que esta enrugue por mudanças estruturais consequentes nas membranas celulares cutâneas. Ocorre apenas nas pontas dos dedos talvez devido ao melhor controle da circulação sanguínea nessas regiões. 

            Bem, nesse ponto, já sabemos, de forma limitada, o 'como', agora falta o porquê.

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   PROPÓSITO

          Para explicar a necessidade de existência desse fenômeno, existem dois caminhos: tal fenômeno pode ter surgido como um efeito colateral ou herança no curso evolutivo sem importância funcional (traço fenotípico neutro em termos adaptativos), ou representa um traço fenotípico adaptativo selecionado positivamente durante a evolução dos primatas. O primeiro cenário, se for verdade, não nos interessa, pois seria apenas um "enfeite genético", um traço neutro arrastado pelos mecanismos evolutivos. Porém, o segundo cenário mostra-se mais coerente com a realidade, e será aqui explorado.

          Diversos experimentos já demonstraram que as pessoas com os dedos enrugados conseguem agarrar objetos molhados com muito mais rapidez e firmeza do que aquelas com os dedos livres! A interação  gerada entre as rugas e os objetos funciona como as estrias de um pneu, e servem para gerar maior atrito entre as superfícies. Isso significa que os dedos enrugados podem ter sido uma ferramenta vantajosa para os humanos primitivos em ambientes molhados (principalmente em períodos chuvosos) ou dentro da água (na pesca em rios, por exemplo), onde os objetos ao redor poderiam ser manipulados com maior destreza e segurança. Os pés enrugados também ajudariam muito nas andanças, corridas nos solos e outras superfícies molhadas.

          Além disso, não somente nós somos capazes de enrugar os dedos. Os outros primatas também possuem esse mecanismo de enrugamento, e eles usam os pés para diversas outras finalidades, como se pendurarem em árvores e manipular objetos. Para eles, a vantagem é muito maior, e fica fácil mostrar que pés e mãos com pegada mais firme em troncos e galhos molhados das árvores garante uma prevenção de morte muito significativa ao impedir quedas desnecessárias. Um detalhe adicional é o fato de que experimentos em laboratório também demonstrarem que, para objetos secos, ter as mãos lisas ou enrugadas não traz muita diferença na pegada, reforçando a ideia de necessidade apenas em ambientes molhados e o porquê do enrugamento apenas ocorrer em um meio muito úmido/molhado.

Florestas úmidas podem ter árvores com galhos bem úmidos e escorregadios, e ter mãos e pés com pegada mais firme é uma questão de sobrevivência para a maior parte dos primatas, principalmente nos dias chuvosos




         
           Porém, também existem estudos - não a maioria - envolvendo participantes humanos que não encontram diferença significativa na manipulação de objetos, molhados ou secos, com a mão enrugada ou não (Ref.10), dando suporte para o cenário de um simples vestígio evolucionário herdado dos nossos ancestrais. Nesse sentido, o enrugamento teria importância apenas durante atividades mais 'acrobáticas', como a movimentação dos macacos pelas árvores, onde qualquer mínima diferença na aderência das mãos pode resultar em graves acidentes, como anteriormente mencionado. No entanto, um estudo publicado em 2015 no periódico Tribology Letters (Ref.11) sugeriu inclusive uma reduzida performance de pegada com os dedos enrugados, justificando que o atrito da nossa pele é baseado em fricção por adesão, e que o enrugamento leva a uma menor área de contato com a superfície de interação. 

          Nesse último ponto, é válido lembrar que o mecanismo de maior aderência não está necessariamente ligado à fricção por adesão. É sugerido que, assim como ocorre com as impressões digitais (2), os sulcos formados pelo enrugamento dos dedos serviria para drenar o excesso de água, prevenindo uma drástica queda de fricção causada pelo acúmulo de água sobre a superfície da pele (Ref.12). Além disso, a otimização na manipulação de objetos não está associada a objetos secos e, sim, objetos molhados.

          O mais recente estudo nesse sentido - publicado no final de 2020 como preprint (ainda não-revisado por pares) na plataforma bioRxiv (Ref.15) -, englobando 516 voluntários, trouxe resultados mostrando que os dedos enrugados reduzem a força necessária para agarrar objetos molhados, garantindo uma força similar àquela necessária para manipular objetos secos em condições normais. O estudo, portanto, reforça a função adaptativa do enrugamento dos dedos visando ambientes molhados.

          É válido também realçar que o fato do enrugamento dos dedos depender do sistema nervoso autônomo e se manifestar apenas em regiões específicas da pele - as quais geralmente estão em contato direto com objetos manipulados - apontam para uma funcionalidade desse fenômeno nos primatas, e não apenas uma efeito fisiológico aleatório.

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    POR QUE O LIGA-DESLIGA?

              Nesse ponto da discussão, você pode estar se fazendo uma pergunta bem óbvia: se os dedos enrugados propiciam uma vantagem adaptativa para os primatas nas tarefas do dia-a-dia, por que não ficamos com eles sempre desse modo? É um questionamento válido, e existe uma convincente resposta. Cientistas já mostraram que o enrugamento traz prejuízos muito grandes na sensibilidade do tato e, em meio selvagem e sem recursos tecnológicos avançados, é essencial estarmos com todos os sentidos funcionado 100%. Sentir com exatidão a textura das coisas ao nosso redor garante uma compreensão muito maior do mundo e perder isso pode ser perigoso. Portanto, os dedos enrugariam apenas em momentos realmente necessários. De qualquer forma, apesar de fazer sentido, essa explicação é uma hipótese, e não algo conclusivo.


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REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS
  1. http://link.springer.com/article/10.1007/s10286-006-0340-9#/
  2. http://www.karger.com/Article/Abstract/328223
  3. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1605221/ 
  4. http://emj.bmj.com/content/23/11/883.short
  5. http://link.springer.com/article/10.1007/s10286-004-0172-4
  6. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1742706109004607
  7. http://link.springer.com/article/10.1007/s11249-015-0515-4
  8. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.645.7137&rep=rep1&type=pdf 
  9. http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/9/2/20120999.short
  10. http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0084949
  11. http://link.springer.com/article/10.1007/s11249-015-0515-4
  12. https://www.karger.com/Article/Abstract/328223
  13. https://link.springer.com/article/10.1007/s10439-016-1764-6
  14. https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rsbl.2012.0999
  15. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.11.07.372631v1.abstract