Mekanikk Avslører Den Biologiske Utløseren i Rynkete Fingre

Fingertuppene rynke på grunn av lang eksponering for vann. Den biologiske årsaken til denne morfologiske forandringen er uklar og fortsatt ikke fullt ut forstått. Det er to hovedhypoteser for den underliggende mekanismen for fingertupprynking: krympemodellen (hvor rynken drives av sammentrekning av de nedre lagene av huden, assosiert med krymping av den underliggende vaskulaturen), og svulmemodellen (hvor rynken drives av hevelse av de øvre lagene i huden, assosiert med osmose). I virkeligheten vil sammentrekning av de nedre lagene i huden og hevelse i de øvre lagene skje samtidig. Imidlertid er den relative betydningen av disse to mekanismene for å drive fingertupprynking også uklart. Simulere hevelse i de øvre lagene av huden alene, som er forbundet med nevrologiske lidelser, fant vi at rynker dukket opp over en økning i volum Av derfor kan de øvre lagene ikke overstige dette hevelsesnivået for ikke å motsette seg in vivo observasjoner hos pasienter med slike nevrologiske lidelser. Simulere sammentrekning av de nedre lag av huden alene, fant vi at volumet må redusere en å observere rynker. Videre fant vi at den kombinerte effekten av begge mekanismer fører til uttalt rynker selv ved lave nivåer av hevelse og sammentrekning når de individuelt ikke gjør det. Disse sistnevnte resultatene indikerer at samarbeidsvirkningen av begge hypotesene er nødvendig for å indusere rynker i fingertuppene. Våre resultater viser hvordan modeller fra kontinuumsmekanikk med hell kan brukes til å teste hypoteser for mekanismene som underlig fingertupp rynker, og hvordan disse effektene kan kvantifiseres.