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miércoles 28, febrero 2024

¿Por qué se nos arrugan los dedos en el agua?

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Los dedos y las palmas de las manos y de los pies arrugados (Figura 1) son una señal casi siempre inequívoca de que alguien ha estado en contacto con el agua durante un buen rato. Parece un hecho fisiológico bastante trivial y sin importancia, pero lo cierto es que todavía existen muchas dudas acerca de por qué ocurre esto. Parece mentira que, después de todos los grandes avances en medicina que se producen constantemente, una cuestión que parece tan simple como esta esté todavía sin una respuesta 100% confirmada. En las siguientes líneas vamos a tratar de responder a esta cuestión recopilando las distintas respuestas que se han ido dando a lo largo de los años.

Arrugas en manos y pies por la acción del agua
Figura 1. Arrugas en las palmas y los dedos de las manos y los pies.

Empecemos por una obviedad: no siempre que entramos en contacto con el agua se nos arrugan los dedos. Esto ocurre porque para que se nos arruguen los dedos, tenemos que estar cierto tiempo sumergidos. En caso contrario, tenemos una película protectora en la piel que nos protege del agua. Y es que la capa más externa de la piel está cubierta por una emulsión de agua y lípidos (grasas) conocida como película o capa hidrolipídica. Esta película, mantenida por secreciones de las glándulas sudoríparas y sebáceas, contribuye a mantener la piel flexible, humedecida y lubricada, actúa como barrera adicional frente a bacterias y también hace que tu piel sea un poco hidrófoba (repele el agua). Es por esto que el agua se desliza por la piel cuando te lavas las manos, en vez de penetrar en la misma. Sin embargo, al estar mucho tiempo en el agua, la capa hidrolipídica se acaba “limpiando”. ¿Cuánto tiempo se necesita para quitar la capa hidrolipídica? Pues depende de varios factores entre los que se encuentran la temperatura y la dureza del agua (concentración de compuestos minerales que hay en una determinada cantidad de agua, en particular sales de magnesio y calcio). Por ejemplo, se necesitan alrededor de 3,5 minutos en agua dulce (de baja dureza) a unos 40 °C mientras que en temperaturas más frías de aproximadamente 20 °C el proceso puede tardar hasta 10 minutos. Después de este tiempo, la capa hidrolipídica se retira y el agua puede penetrar la capa más externa de la piel provocando que ésta se sature de agua.

Parece mentira que, después de todos los grandes avances en medicina que se producen constantemente, una cuestión que parece tan simple como esta esté todavía sin una respuesta 100% confirmada.

Una vez que el agua penetra en las capas superiores, se pensaba que las arrugas se formaban al hincharse estas capas a medida que el agua inundaba las células a través de un proceso conocido como ósmosis. Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, que actúa como disolvente, a través de una membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada. En el caso que nos ocupa tenemos a las células totalmente rodeadas de agua con bajo (o no) contenido en sales minerales mientras que dentro de ellas mismas la concentración de sales es mucho mayor. En esta circunstancia, el agua tenderá a equilibrar la concentración de sales en ambos lados de la membrana celular penetrando en la célula (ósmosis) lo cual, de forma general, causa una hinchazón en la zona afectada (Figura 2).

Representación del mecanismo de ósmosis.
Figura 2. Representación del mecanismo de ósmosis.

Sin embargo, ya en 1935 los científicos se dieron cuenta de que esta no era la explicación real. Y lo descubrieron de una forma, digamos, fortuita. Los médicos estaban estudiando a pacientes en los que el nervio mediano había sido seccionado. El nervio mediano es uno de los principales nervios que recorren el brazo hasta la mano (Figura 3). Entre sus muchas funciones, el nervio mediano ayuda a controlar las llamadas actividades simpáticas (el sistema nervioso simpático es una rama del sistema nervioso autónomo que regula las funciones involuntarias y controla nuestros reflejos y reacciones inconscientes ante estímulos peligrosos o que nos generan estrés), como la sudoración y la constricción de los vasos sanguíneos. Pues bien, los dedos de estos pacientes no se arrugaban incluso después de un largo tiempo bajo el agua. Este descubrimiento sugirió que las arrugas de los dedos y palmas inducidas por el agua estaban controladas por el sistema nervioso y, en particular, por el sistema nervioso simpático.
Estudios posteriores realizados por médicos en la década de 1970 proporcionaron todavía más pruebas de esto y, de hecho, propusieron usar la inmersión de las manos en agua para ver si se arrugaban o no como una simple prueba de cabecera para evaluar el daño del sistema nervioso simpático que puede afectar la regulación de procesos inconscientes como el del flujo sanguíneo.

Figura 3. Principales nervios del brazo.
Figura 3. Principales nervios del brazo.

Sin embargo, la verdadera explicación fisiológica de lo que estaba realmente ocurriendo no llegó hasta el año 2003 cuando los neurólogos Einar Wilder-Smith y Adeline Chow, que en ese momento trabajaban en el Hospital de la Universidad Nacional de Singapur, tomaron medidas de la circulación sanguínea en las manos de los voluntarios mientras las sumergían en agua. En estos experimentos descubrieron que, a medida que la piel de las yemas de los dedos y de las palmas de las manos se arruga, se produce una caída significativa en el flujo sanguíneo en esas zonas. Este mismo efecto lo consiguieron al aplicar en los dedos de los voluntarios una crema anestésica local que afecta al sistema nervioso de una forma similar y que provocó que los vasos sanguíneos de los dedos de voluntarios sanos se contrajeran temporalmente y, por consiguiente, sus dedos se arrugaran de una forma similar a cuando los sumergían en agua.

En unos experimentos realizados en el Hospital de la Universidad Nacional de Singapur descubrieron que, a medida que la piel de las yemas de los dedos y de las palmas de las manos se arruga, se produce una caída significativa en el flujo sanguíneo en esas zonas.

Esta explicación fisiológica enseguida fue aceptada por muchos neurocientíficos y médicos ya que, a la vez que se arrugan, las yemas de los dedos y las palmas se ponen pálidas y eso se debe a que el suministro de sangre se está restringiendo lejos de la superficie. Posteriores análisis revelaron todavía más detalles. Cuando nuestras manos están sumergidas en agua, los conductos de sudor en nuestros dedos y palmas se abren para permitir la entrada de agua, lo que conduce a un desequilibrio en las sales de nuestra piel. Este cambio en el equilibrio de sales desencadena la activación de las fibras nerviosas en los dedos, lo que hace que los vasos sanguíneos alrededor de los conductos sudoríparos se contraigan. Esto, a su vez, provoca una pérdida de volumen en la zona carnosa de las yemas de los dedos y las palmas, que tira hacia abajo de la piel que la recubre y se distorsiona en arrugas. El patrón de las arrugas depende de la forma en que la capa más externa de la piel, la epidermis, se ancla a las capas debajo de ella. Esta descripción del fenómeno descartó la teoría, aceptada hasta ese momento, de la ósmosis, ya que nuevos datos revelaron que nuestra piel necesitaría hincharse un 20% para lograr las arrugas que vemos lo cual causaría una hinchazón muy destacada en mano y dedos que, de hecho, no se produce.

Pero lo cierto es que esta explicación no es una respuesta. Sí que explica el hecho fisiológico, pero no explica por qué ocurre. Una primera pista al porqué está en el propio mecanismo: si las arrugas están controladas por nuestros nervios, significa que nuestros cuerpos están reaccionando activamente al estar en el agua lo cual podría indicarnos que dicha reacción nos está dando una ventaja. Tratando de averiguar cuál es esta ventaja, se llevó a cabo un experimento con 500 voluntarios que visitaron el Museo de Ciencias de Londres durante 2020. En este experimento un equipo de científicos midió cuánta fuerza necesitaban usar para agarrar un objeto de plástico. Los resultados fueron reveladores. Como era de esperar, aquellos con manos secas y sin arrugas necesitaron ejercer menos fuerza de agarre que las personas con manos mojadas. Pero cuando sumergieron sus manos en un baño de agua durante unos minutos para que se arrugaran, la fuerza de agarre disminuyó o, lo que es lo mismo, pudieron coger el objeto con más facilidad incluso a pesar de que sus manos todavía estaban húmedas. Esto significa que las arrugas aumentaron la cantidad de fricción entre los dedos y el objeto haciendo que la fuerza de agarre necesaria para coger el objeto disminuyera (más fricción, menos fuerza de agarre necesaria). De hecho, nuestras manos son sensibles a este cambio en la fricción de la superficie y usamos esta información para aplicar menos fuerza para agarrar un objeto de forma segura. Esta diferencia en la fuerza de agarre puede suponer ventajas en ambientes húmedos en los que hay que hacer tareas pesadas. Si no hay que apretar tan fuerte para agarrar algo, los músculos de tus manos se cansan menos y puedes hacerlo por más tiempo.

En un experimento que realizó un equipo de científicos, se midió cuánta fuerza necesitaban usar los voluntarios para agarrar un objeto de plástico. (…) Cuando sumergieron sus manos en un baño de agua durante unos minutos para que se arrugaran, pudieron coger el objeto con más facilidad incluso a pesar de que sus manos todavía estaban húmedas.

Estos hallazgos coinciden con algunos anteriores en los que ya se había visto que las arrugas nos facilitan el manejo de objetos húmedos. En 2013, un equipo de neurocientíficos de la Universidad de Newcastle en el Reino Unido pidió a los voluntarios que transfirieran canicas de vidrio de diferentes tamaños y plomos de pesca de un contenedor a otro. En un caso los objetos estaban secos y en el otro estaban en el fondo de un recipiente lleno de agua. Los participantes tardaron un 17% más en transferir los objetos sumergidos con los dedos sin arrugas que cuando las tenían. Pero cuando tenían arrugas, podían transferir las canicas sumergidas y los pesos un 12% más rápido que cuando sus dedos estaban húmedos y sin arrugas. Curiosamente, no hubo diferencia en transferir los objetos secos con los dedos arrugados o sin arrugas.
La explicación de los investigadores a esta curiosa diferencia de capacidad de agarre es que las arrugas de nuestros dedos pueden actuar como los dibujos de los neumáticos o la suela de los zapatos. Los canales producidos por las arrugas ayudan a expulsar el agua del punto de contacto entre los dedos y un objeto. Esto sugiere que los humanos pueden haber desarrollado arrugas en manos y pies en algún momento de nuestro pasado para ayudarnos a agarrar objetos húmedos y caminar sobre superficies mojadas. También nos podría haber ayudado a capturar o buscar alimentos como mariscos. Este último punto implicaría que este mecanismo es exclusivo de los humanos, mientras que, si es lo primero, también esperaríamos que suceda en otros primates. Sin embargo, aún no se han observado arrugas en nuestros parientes más cercanos en el mundo de los primates, como los chimpancés, pero sí que se han visto en los dedos de los monos macacos japoneses, que se sabe que se bañan durante largos períodos en agua caliente. Pero la falta de evidencia en otros primates no significa que no suceda, simplemente puede deberse a que nadie ha mirado con suficiente interés estos posibles cambios todavía.

Simulación/comparación entre el agarre de un neumático en lluvia y el agarre de los pies cuando se arrugan por el efecto del agua.

Las arrugas de nuestros dedos pueden actuar como los dibujos de los neumáticos o la suela de los zapatos. Los canales producidos por las arrugas ayudan a expulsar el agua del punto de contacto entre los dedos y un objeto.

Hay algunas características particularmente interesantes de la formación de las arrugas que nos dan pistas sobre cuándo pudo haber aparecido esta adaptación en nuestra especie. Las arrugas en las yemas de los dedos son menos pronunciadas en agua salada y tardan más que en agua dulce. Esto probablemente se deba a que el gradiente de sal entre la piel y el entorno circundante es menor en agua salada (agua más dura, con más contenido en sales), por lo que el desequilibrio de sal que activa las fibras nerviosas es menos dramático. Entonces, podría ser una adaptación que ayudó a nuestros antepasados a vivir en ambientes de agua dulce en lugar de a lo largo de las costas, pues les sería más fácil agarrar los objetos en agua dulce (arrugas más pronunciadas) que en agua salada. Sin embargo, no hay respuestas firmes respecto a si estos cambios se debieron a la adaptación de la especie humana al medio o si son solo una respuesta fisiológica coincidente sin función adaptativa.

Relacionado con este fenómeno, hay todavía varias preguntas abiertas. Por ejemplo, todavía se desconoce por qué las mujeres tardan más tiempo en desarrollar las arrugas que los hombres o la razón de que la piel vuelva a su estado normal entre 10 y 20 minutos después de dejar de estar en contacto con el agua si no hay una clara desventaja en nuestro agarre de objetos secos al tener las manos arrugadas.
Otra pregunta que nos podemos hacer es: si tener los dedos arrugados puede mejorar nuestro agarre en mojado, mientras que no lo perjudica estando en seco, ¿por qué nuestras manos no están siempre arrugadas? Una de las razones podría ser el cambio en la sensibilidad que también provocan las arrugas. Nuestras manos y, en especial, nuestras yemas de los dedos están llenas de nervios, y el cambio de morfología de nuestra piel afecta a la forma en que sentimos las cosas que tocamos. Así que, por un lado, las arrugas mejoran la sujeción, pero, por el otro, empeoran la sensibilidad. Por ello, el sistema nervioso simpático tiene un papel clave determinando cuándo, cómo y por qué hemos de transitar de un estado al otro.

Las arrugas de las manos y los pies también pueden revelar información clave sobre nuestra salud de formas sorprendentes.

Más datos curiosos. Las arrugas de las manos y los pies también pueden revelar información clave sobre nuestra salud de formas sorprendentes. Las arrugas tardan más en formarse en personas con enfermedades de la piel como psoriasis y vitíligo. Los pacientes con fibrosis quística experimentan arrugas excesivas en las palmas de las manos y en los dedos, y esto se ha observado incluso en personas que son portadoras genéticas de la enfermedad. Los pacientes que sufren de diabetes tipo 2 a veces también muestran niveles notablemente reducidos de arrugas en la piel cuando meten las manos en el agua. De manera similar, se ha observado una reducción de las arrugas en personas que han sufrido insuficiencia cardíaca, quizás debido a alguna interrupción en el control de su sistema cardiovascular. Las arrugas asimétricas de los dedos, donde una mano se arruga menos que la otra a pesar del mismo tiempo de inmersión, incluso se ha sugerido como un signo temprano de la enfermedad de Parkinson, ya que indica que el sistema nervioso simpático no funciona correctamente en un lado del cuerpo.

Con todo esto ya sabemos que encontrar la respuesta a todas las preguntas sobre este tema es complicado e incluso la pregunta clave de por qué se arrugan las manos y pies en el agua permanece, en cierto modo, abierta. Pero, aun así, la investigación de un tema que parece tan banal, al final no lo es tanto porque nuestras manos y pies arrugados están demostrando ser útiles para los médicos de maneras sorprendentes. Y, al final de todo, cuando durante el verano caminemos sobre superficies resbaladizas sin arriesgar nuestra vida, ya sabemos a quién se lo tenemos que agradecer.

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