冬季,不少人的手脚容易出现干裂开口出血的情况,非常痛苦而且影响美观。当裂隙由于活动牵扯而深达皮肤深层时,有明显的疼痛,活动时常造成渗血及裂隙增大。这种症状好发于指尖、指关节侧缘、足侧缘、足跟部。这种手脚干裂起皮的情况, 在医学上称为手足皲裂(图1),是秋冬季比较常见的皮肤病。
图1 手足皲裂
为什么冬季容易手足皲裂呢?刨除掉病理外伤、年老退化等因素之外,一般人出现冬季手足皲裂的原因如下解析。
1. 皮肤的构造
首先认识一下皮肤。皮肤是人的身体器官中最大的器官,包在身体表面,直接同外界环境接触,具有保护、排泄、调节体温和感受外界刺激等作用;约占体重的16%;成人皮肤面积约为1.2~2.0平方米。全身各处皮肤的厚度不同,背部、项部、手掌和足底等处最厚,腋窝和面部最薄(看来“脸皮薄”的说法是有道理的,图2),平均厚度为0.5~4.0毫米。
图2 人体皮肤器官
皮肤分表皮和真皮两层。表皮属复层扁平上皮,真皮则是致密结缔组织,有许多弹性纤维和胶原纤维,故有弹性和韧性。皮肤下面有皮下组织,属疏松结缔组织,有大量脂肪细胞。皮肤还有毛发、汗腺、皮脂腺、指(趾)甲等许多附属物(图3)。
图3 皮肤解剖结构
皮肤是保护着我们肌体的最重要的盔甲,保护人体皮下器官与组织免受外界环境机械、物理、化学等有害因素损伤,防止组织内各种营养物质、电解质、水分流失。
关于皮肤的天然屏障作用,1983年美国学者Peter提出了一个“砖墙学说”。说的是:由角质层细胞和细胞之间的“脂质”和“天然保湿因子”组成的“砖墙结构”,其表面附有“皮脂膜”,由此共同形成了一道人体天然保护屏障。皮脂膜由皮脂腺分泌的“油脂”、汗腺分泌的“水”以及表皮分泌的“天然保湿因子”三者组成。人体皮肤里有不少皮脂腺,会分泌很多油脂,能在一定程度上起到湿润、光滑、柔润的作用,保证皮肤有一定的弹性;在受到外界撞击时,也能在一定程度上保护人体皮肤。
那么,“砖墙结构”的含义就是指:表皮角质层细胞就像“砖块”,而角质层细胞之间的“脂质”和“天然保湿因子”就像“泥浆”一样将角质层细胞紧密相连在一起。
皮肤的屏障功能对人体的健康非常重要。第一,防止人体皮肤的水分丢失,即保湿功能;当然,同时也阻止外界水分不轻易进入人体。比如:即使游泳或者洗澡一小时,我们皮肤大部分也没有泡发肿胀的感觉,更不会发生“脑子进水”的事情,这就是皮肤的防水屏障发挥了作用。第二,防止皮肤表面的细菌、真菌和病毒等进入人体而引发疾病。如果身体某处受伤,哪怕只是小小的创口,自然界无处不在的大量细菌和病毒就会乘虚而入,诱发各种炎症与不良反应。
2. 冬季容易手足皲裂的原因
接下来说说,为什么冬季容易引发手足皲裂呢?关键词是冬季。一年四季,春夏秋冬,其中冬季的与众不同之处在于:冬季的气候特征是“干”“冷”!大约在冬季,北风那个吹啊,雪花那个飘啊!冷风吹袭,天寒地冻,皮肤干燥,肌肤皱缩。夏天和冬天的手差别还是蛮大的(图4)。
图4 夏天和冬天的手差别还是蛮大的
造成冬季皮肤干裂的原因与皮脂腺有关。皮脂腺在人体上分布得很不均匀,头皮上、脸上分布得较多,所以这些地方爱出“油”;而手、脚,特别是手掌和脚跟,几乎没有皮脂腺。 手掌、脚掌没有皮脂腺,不能分泌油脂,就不大爱出“油”。
皮脂腺有一个特点,就是气温越高、天气越暖,它分泌的油脂就越多。在温暖季节它经常会顺着毛孔自动外流,给皮肤不断地“加油”润滑,使它不干裂。
进入冬季,气温逐渐下降,皮脂腺的分泌也就随之减少,再加上冬季常有冷空气侵袭,手与脚的热量和油脂很快就会挥发掉了,加重了皮肤干燥的程度,表现为角质层变硬。不少人总觉得手上和脚上干巴巴的、粗糙发涩,缺乏弹性,摸一摸还会剌手,很不舒服;情况糟糕的话,甚至会出现皲裂、流血。正常角质层内约含20%水分,当含水量小于10%时,皮肤干燥、韧性降低、易出现皲裂。一般来讲,容易患手足皲裂的人主要是经常从事户外体力劳动者。
3. 冬季手足皲裂的生物力学机理
接下来继续分析,为什么冬季干燥皱缩的皮肤容易引发手足皲裂呢?背后的生物力学机理是什么?分几个方面来解析。
(1) 应力集中的机理
应力集中是指结构或构件的局部区域的最大应力值比平均应力值高的现象,多出现于尖角、孔洞、缺口、沟槽以及有刚性约束处及其邻域(图5)。局部增高的应力值随着其与峰值应力点的间距的增加而迅速衰减。应力集中会引起脆性材料断裂;使脆性和塑性材料产生疲劳裂纹。生活中常见各种包装袋上就有这样的豁口,有的是锯齿形,有的是半圆形。它们的作用就是产生应力集中,便于撕开包装。
图5 存在内孔和外槽缺陷的构件出现了应力集中
同样的道理,冬天的手脚肌肤变得粗糙皱缩,形成了更高的皮丘和更深的皮沟(图6)。受皮肤牵张作用,在皮沟深谷处就会产生应力集中,极易导致裂纹扩展形成皲裂。
图6 皲裂容易发生在皮沟的部位
(2) 温度和湿度对皮肤力学性能的影响
如前所述,温度高、湿度大,则皮肤的“油水”就多;反之否。皮肤力学性能曲线(也就是应力-应变曲线)如图7所示。很显然,“油水”多、湿润的皮肤具有很好的延展性;而干燥的皮肤变形不多就断裂了。
图7 皮肤拉伸的应力-应变曲线
延展性,用一个专业指标来表示,那就是延伸率。延伸率即试样拉伸断裂后标距段长度的总变形与原标距长度之比的百分数。也就是图7中横坐标表示的、曲线最右端的应变值。
打个比方,拉面的时候,如果面条筋道,那么就能把面扯得很长也不会断;而没有筋道、或者说没有弹性、韧性的面条,就很容易拉断、不容易拉长。皮肤的延伸率与其内部的弹性纤维和胶原纤维的微观排列方向、松紧程度、分布均匀性等密切相关。
冬天的皮肤,干燥皱缩,皮肤内纤维束的排列方向不容易变形到与主应力方向平行的状态,排列紧密而且不均匀,不同层次的纤维在受力时变形不同步,导致它们不能同步对抗外力,有的纤维受力大就会首先断裂,从而使裂纹扩展,最终形成宏观上的皲裂。小时候常在干裂的河床上踩着干裂的泥块玩儿。听着“嘎喯儿”“嘎喯儿”泥块碎裂的声音,享受着一种破坏的快感(图8)。河床干裂后,泥巴的弹性、韧性变差了,经不起拉压变形,所以很容易脆性断裂,发出突然断裂的响声。软泥巴就不会有这样的情况发生。这就是延伸率对材料力学性能的影响。
图8 河床里干裂的泥巴,就是用来让你踩出响声的
此外,还有应变率对材料会产生“应变刚化”的效应,也会影响皮肤的力学性能,从而影响冬季手足皲裂的发生。这里就不展开解析了。皮肤的力学性能呈现强烈的非线性、各向异性和粘弹性响应等,而且因人体部位、年龄、性别、紫外线照射等条件不同而不同。即使一个正常人,也抵挡不了年老退化导致的皮肤干涩、弹性弱化;岁月是把杀猪刀,不得不感慨!
4. 预防冬季手足皲裂的办法
根据上面的介绍不难理解,防止冬季手足皲裂的办法,主要就是保温保湿。因此,以下几点皮肤护理措施大家或多或少都在用。
(1) 要注意给皮肤保暖。冬季服装往往把身上裹得严严实实的,但手脚可能露在外面。本来手脚距离心脏就远,可能供血不足,温度难以保证,如果不采取保暖措施,那就很容易导致手足皲裂。因此,外出活动或在室外工作的时候,应穿戴厚暖的鞋袜和手套。
(2) 要注意给皮肤保湿。为了去除手脚上的油污,我们习惯用清洁剂。清洁剂里的表面活性剂很容易把皮肤表面的“油水”带走,导致皮肤干燥。因此,在冬季要尽可能减少洗手次数;洗手后要及时擦干并涂擦无刺激性的液性油脂或护肤膏,如凡士林、羊毛脂、鱼肝油膏、硅霜、植物油类,或市售护肤油膏、油包水剂型的乳、霜、膏等,目的是保持皮肤湿润。
(3) 物美价廉的护肤秘方。依我看,干活或者洗涮的时候,戴上一副胶皮手套对于防止手足皲裂的效果非常显著(图9),既简单又灵便,最主要的是保湿养颜效果好。
图9 物美价廉的护肤秘方
听老人们说古话:男子手要绵,无钱也有钱;女子手要柴,无财也有财。这里的“绵”指的是绵软细腻,而“柴”指的是粗糙干硬。别信这一套,不管是“男手”“女手”,或者是“男足”“女足”(可别提“球”的事,这里不关“球”事),都需要做好冬季保暖保湿、防止皲裂。拥有滋润的手足,自摸都是享受。
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来源: 微信公众号“医用生物力学”