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¿Cuál es la función de las crestas epidérmicas en los dedos humanos (que producen huellas dactilares)?

¿Cuál es la función de las crestas epidérmicas en los dedos humanos (que producen huellas dactilares)?


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¿Qué función cumplen las crestas epidérmicas o capilares de los dedos humanos, cuyas impresiones supuestamente únicas se conocen como huellas dactilares?


Encontré muchas afirmaciones plausibles de que las huellas dactilares aumentan la fricción. Sin embargo, el siguiente artículo afirma, al menos en sus condiciones experimentales, que las huellas dactilares en realidad reducen la fricción con las superficies lisas al reducir el área de contacto.

Es poco probable que las huellas dactilares aumenten la fricción de las yemas de los dedos de los primates.

En general, se asume que las huellas dactilares mejoran el agarre de los primates, pero la eficacia de sus estrías dependerá del tipo de comportamiento de fricción que exhiba la piel. Las crestas serían efectivas para aumentar la fricción para materiales duros, pero en un material gomoso reducirían la fricción porque reducirían el área de contacto. En este estudio, investigamos el rendimiento de fricción de las yemas de los dedos humanos sobre vidrio acrílico seco utilizando una máquina de prueba mecánica universal modificada, midiendo la fricción en un rango de cargas normales y al mismo tiempo midiendo el área de contacto. Las pruebas se llevaron a cabo en diferentes dedos, dedos en diferentes ángulos y contra diferentes anchos de lámina acrílica para separar los efectos de la fuerza normal y el área de contacto. Los resultados mostraron que las yemas de los dedos se comportaban más como cauchos que como sólidos duros; sus coeficientes de fricción cayeron a fuerzas normales más altas y la fricción fue mayor cuando los dedos se mantuvieron más planos contra hojas más anchas y, por lo tanto, cuando el área de contacto era mayor. El esfuerzo cortante fue mayor a presiones más altas, lo que sugiere la presencia de una biopelícula entre la piel y la superficie. Sin embargo, las huellas dactilares redujeron el área de contacto en un factor de un tercio en comparación con la piel plana, lo que habría reducido la fricción; esto arroja serias dudas sobre su supuesta función de fricción.

Dicho esto, el autor analiza más tarde su papel potencial en el agarre de superficies rugosas o mojadas:

Entonces, ¿por qué tenemos huellas dactilares? Una posibilidad es que aumenten la fricción en superficies más rugosas en comparación con la piel plana, porque las crestas se proyectan en las depresiones de tales superficies y proporcionan un área de contacto más alta. Se necesitan experimentos con materiales de rugosidad conocida contrastante para probar esta posibilidad.

Una segunda posibilidad es que faciliten la escorrentía del agua como la pisada de un neumático de automóvil o surcos en las patas de las ranas arborícolas (Federle et al., 2006), de modo que mejoran el agarre en superficies mojadas. Aunque existe evidencia de que la fricción cae sobre los dedos cubiertos con altos niveles de humedad (Andre et al., 2008), es posible que caiga con menos rapidez en las yemas de los dedos que en la piel más plana. Una vez más, experimentos adecuados podrían probar esta idea.


Parece haber más consenso sobre la idea de que las huellas dactilares son útiles para la sensación táctil. Los siguientes son solo algunos artículos que tratan este tema.

Efecto de la orientación de las huellas dactilares sobre las vibraciones de la piel durante la exploración táctil de superficies texturizadas.

En los seres humanos, la percepción táctil de las texturas finas está mediada por las vibraciones de la piel al escanear la superficie con la yema del dedo. Estas vibraciones están codificadas por mecanorreceptores específicos, corpúsculos de Pacini (PC), ubicados a unos 2 mm por debajo de la superficie de la piel. En un artículo reciente, realizamos experimentos utilizando un sensor biomimético que sugiere que las huellas dactilares (crestas epidérmicas) pueden desempeñar un papel importante en la configuración de las vibraciones de estrés subcutáneo de una manera que facilite su procesamiento por el canal de la PC. Aquí probamos aún más esta hipótesis registrando directamente las modulaciones de la fuerza de fricción de la almohadilla del dedo / sustrato inducida al escanear la yema del dedo real a través de una superficie texturizada. Cuando las huellas dactilares se orientan perpendicularmente a la dirección de exploración, el espectro de estas modulaciones muestra un máximo pronunciado alrededor de la frecuencia v / λ, donde v es la velocidad de exploración y λ el período de las huellas dactilares. Este simple resultado biomecánico confirma la relevancia de nuestro hallazgo anterior para el contacto humano.

El papel de las huellas dactilares en la codificación de información táctil sondeada con un sensor biomimético.

En los seres humanos, la percepción táctil de texturas finas (escala espacial <200 micrómetros) está mediada por las vibraciones de la piel generadas cuando el dedo escanea la superficie. Para establecer la relación entre las características de la textura y las vibraciones subcutáneas, se ha diseñado un sensor táctil biomimético cuyas dimensiones coinciden con las de la yema del dedo. Cuando la superficie del sensor está modelada con crestas paralelas que imitan las huellas dactilares, el espectro de vibraciones provocadas por sustratos de textura aleatoria está dominado por una frecuencia establecida por la relación entre la velocidad de exploración y la distancia entre puentes. Para el tacto humano, esta frecuencia se encuentra dentro del rango óptimo de sensibilidad de las aferencias de Pacini, que median en la codificación de texturas finas. Así, las huellas dactilares pueden realizar una selección espectral y amplificación de información táctil que facilitan su procesamiento por mecanorreceptores específicos.

Este documento también afirma una razón de la naturaleza elíptica de las huellas dactilares:

En los seres humanos, las huellas dactilares se organizan en giros elípticos para que cada región de la yema del dedo (y, por tanto, cada PC) se pueda atribuir con una orientación de exploración óptima.


Para equilibrar el debate, desde una perspectiva evolutiva neutralista ...

Hay NO tiene que ser un directo presión selectiva para la contribución de un rasgo al fenotipo expresado de un organismo.


Tres explicaciones alternativas, neutrales:

  1. Rasgos de "autoestopista": (El rasgo) podría ser un subproducto de un componente más necesario cuya función está directamente asociada con la supervivencia. P.ej. tenemos cabello, y resulta que tiene un color, los colores percibidos en la pigmentación específica de nuestro cabello no están fuertemente seleccionados, de una manera (rubio) u otra (morena), al menos tan significativamente como las propiedades funcionalmente esenciales de la cabello en sí mismo: para mantener a nuestros antepasados ​​agradables y cálidos. Esto nos lleva a ...
  2. Rasgos vestigiales heredados ancestralmente: una vez evolucionados, pueden tardar un largo tiempo evolutivo en "deshacerse de ellos". Esto explica los rasgos que todavía expresarse fenotípicamente, pero cuyo propósito funcional original es obsoleto hoy dia. Por ejemplo, el coxis y nuestro difunto sensor visual, un diseño más óptimo se encuentra en ojos de calamar: la retina debe estar por delante del espacio vítreo para evitar puntos ciegos, una "falla" que solo nosotros mamíferos miserables tener que lidiar con. Al menos tenemos un buen cerebro, ¿verdad? Esos tigres molestos, inminentes de extinción, no tienen nada sobre nosotros. Y en cuanto a esos equidna, ¿todavía ponen huevos? Eso es tan de la última época ...
  3. Regímenes evolutivos neutrales: mutaciones cuyos patrones de herencia están fuertemente impulsados ​​por una fuerza conocida como deriva genética (wiki). Larga historia…

Nota al margen

Un rasgo más notable, en mi opinión, se encuentra en el pez ciego de las cavernas. ¿Por qué este pez tiene ojos cuando no puede ver?

Adivina: cuál de las respuestas enumeradas anteriormente es verdadera: 1., 2. o 3.?


Temas relacionados:


EDITAR / s:

  • 2017-03-17: Corrección (felicitaciones AliceD): Confundí el razonamiento sobre el ejemplo del ojo de los mamíferos, las moscas volantes no eran el rasgo subóptimo, eran puntos ciegos. Sin punto ciego en los ojos de los cefalópodos.

Capas de la epidermis

La epidermis de piel gruesa tiene cinco capas. Comenzando en la lámina basal y viajando superficialmente hacia la superficie epitelial, encontramos el estrato basal, el estrato espinoso, el estrato granuloso, el estrato lúcido y el estrato córneo. Consulte la Figura 2 mientras describimos las capas en una sección de piel gruesa.

Estrato basal

La capa epidérmica más profunda es el estrato basal o estrato germinativo. Esta única capa de células está firmemente adherida a la lámina basal, que separa la epidermis del tejido conectivo laxo de la dermis adyacente. Las células madre grandes, denominadas células basales, dominan el estrato basal. A medida que las células basales experimentan mitosis, se forman nuevos queratinocitos y se mueven hacia las capas más superficiales de la epidermis. Esta migración ascendente de células reemplaza a los queratinocitos más superficiales que se desprenden en la superficie epitelial.

Los tonos marrones de la piel son el resultado de las células productoras de pigmento llamadas melanocitos. Los melanocitos se encuentran dispersos entre las células basales del estrato basal. Tienen numerosos procesos citoplasmáticos que inyectan melanina (un pigmento negro, amarillo-marrón o marrón) en las células basales de esta capa y en los queratinocitos de las capas más superficiales. La proporción de melanocitos a células madre varía entre 1: 4 y 1:20 dependiendo de la región examinada. Los melanocitos son más abundantes en las mejillas, la frente, los pezones y la región genital.

Las diferencias en el color de la piel son el resultado de diferentes niveles de actividad de los melanocitos, no de un número variable de melanocitos. El albinismo es un trastorno hereditario caracterizado por una producción deficiente de melanina. Los individuos con esta afección tienen una distribución normal de melanocitos, pero las células no pueden producir melanina. Afecta aproximadamente a una persona de cada 10.000.

Las superficies de la piel que carecen de pelo contienen células epiteliales especializadas conocidas como células de Merkel (células táctiles). Estas células se encuentran entre las células del estrato basal y son más abundantes en la piel donde la percepción sensorial es más aguda, como las yemas de los dedos y los labios. Las células de Merkel son sensibles al tacto y, cuando se comprimen, liberan sustancias químicas que estimulan las terminaciones nerviosas sensoriales, proporcionando información sobre los objetos que tocan la piel. Hay muchos otros tipos de receptores táctiles,
pero se encuentran en la dermis y se introducirán en secciones posteriores.

Estrato espinoso

Cada vez que una célula basal se divide, una de las células hijas es empujada hacia la siguiente capa más superficial, el estrato espinoso. El estrato espinoso tiene varias células de espesor. Cada queratinocito del estrato espinoso contiene haces de filamentos de proteínas que se extienden de un lado a otro de la célula. Estos haces, llamados tonofibrillas, comienzan y terminan en un desmosoma (adherencia de la mácula) que conecta el queratinocito con sus vecinos. Las tonofibrillas actúan como soportes cruzados, fortaleciendo y apoyando las uniones celulares. Esta red entrelazada de desmosomas y tonofibrillas une a todas las células del estrato espinoso.

Las células más profundas dentro del estrato espinoso son mitóticamente activas y continúan dividiéndose, lo que hace que el epitelio sea más grueso. Los melanocitos son comunes en esta capa, al igual que las células de Langerhans (también denominadas células dendríticas). Las células de Langerhans, que representan 3 a 8 por ciento de las células de la epidermis, son más comunes en la porción superficial del estrato espinoso. Estas células juegan un papel importante en el desencadenamiento de una respuesta inmune contra las células cancerosas epidérmicas y los patógenos que han penetrado las capas superficiales de la epidermis.

Estrato granuloso

Superficial al estrato espinoso se encuentra el estrato granuloso (capa granular). Esta es la capa más superficial de la epidermis en la que todas las células aún poseen un núcleo. El estrato granuloso consta de queratinocitos que se han desplazado fuera del estrato espinoso. Cuando las células alcanzan esta capa, han comenzado a fabricar grandes cantidades de las proteínas queratohialina y queratina. La queratohialina se acumula en gránulos de queratohialina densos en electrones. Estos gránulos forman una matriz intracelular que rodea los filamentos de queratina. Las células de esta capa también contienen gránulos unidos a la membrana que liberan su contenido por exocitosis, que forma láminas de una sustancia rica en lípidos que comienza a recubrir las células del estrato granuloso. En capas más superficiales, esta sustancia forma una capa completamente resistente al agua alrededor de las células que protege la epidermis, pero también evita la difusión de nutrientes y desechos dentro y fuera de las células. Como resultado, las células de las capas más superficiales de la epidermis mueren.

Los factores ambientales a menudo influyen en la velocidad a la que los queratinocitos sintetizan queratohialina y queratina. El aumento de la fricción contra la piel, por ejemplo, estimula una mayor síntesis, engrosando la piel y formando un callo (también llamado clavo).

En los seres humanos, la queratina constituye el componente estructural básico del cabello y las uñas. Sin embargo, es un material muy versátil y también forma las garras de perros y gatos, los cuernos de ganado y rinocerontes, las plumas de aves, las escamas de serpientes, las barbas de ballenas y una variedad de otras estructuras epidérmicas interesantes. .

Estrato Lucidum

El estrato lúcido es una zona delgada superficial al estrato granuloso, que solo se ve en la piel gruesa. Aquí, los queratinocitos están densamente empaquetados con una proteína clara llamada eleidina. Las células no tienen núcleos ni otros orgánulos. Esta zona tiene una apariencia pálida y sin rasgos distintivos con límites celulares indistintos.

Estrato córneo

El estrato córneo es la capa más superficial de piel gruesa y fina. Consiste en numerosas capas de células muertas aplanadas que poseen una membrana plasmática engrosada. Estas células deshidratadas carecen de orgánulos y núcleo, pero aún contienen muchos filamentos de queratina. Debido a que las interconexiones establecidas en el estrato espinoso permanecen intactas, las células de esta capa generalmente se desprenden en grandes grupos u hojas, en lugar de individualmente.

Un epitelio que contiene grandes cantidades de queratina se denomina epitelio queratinizado o cornificado.

Normalmente, el estrato córneo está relativamente seco, lo que hace que la superficie no sea adecuada para el crecimiento de muchos microorganismos. El mantenimiento de esta barrera implica recubrir la superficie con las secreciones de las glándulas sebáceas y sudoríparas (que se analiza en una sección posterior). El proceso de queratinización ocurre en todas partes de las superficies de la piel expuestas, excepto en la superficie anterior de los ojos. Aunque el estrato córneo es resistente al agua, no es impermeable. El agua de los fluidos intersticiales penetra lentamente en la superficie y se evapora en el aire circundante. Este proceso, llamado transpiración insensible, representa una pérdida de aproximadamente 500 ml (aproximadamente 1 pinta) de agua por día.

Se necesitan de 15 a 30 días para que una célula se mueva superficialmente desde el estrato basal al estrato córneo. Las células muertas en la capa expuesta del estrato córneo generalmente permanecen durante dos semanas antes de que se desprendan o se laven. Por lo tanto, las porciones más profundas del epitelio, y todos los tejidos subyacentes, siempre están protegidas por una barrera compuesta de células muertas, duraderas y prescindibles.

La historia de vida de un queratinocito

Las células muertas se desprenden constantemente de la superficie de la piel. Debido a que constantemente pierde estas células epidérmicas, deben reemplazarse continuamente. Los queratinocitos se producen en las profundidades de la epidermis por la mitosis de las células madre en el estrato basal. Algunos de los queratinocitos más profundos del estrato espinoso también continúan dividiéndose. La mitosis requiere un abundante suministro de oxígeno y nutrientes, que estas células profundas adquieren de los vasos sanguíneos de la dermis cercana.

Una vez que las células epidérmicas migran a más de dos o tres células de la dermis, cesa su mitosis. A medida que se forman nuevos queratinocitos, empujan a los más viejos hacia la superficie. En 30 a 40 días, un queratinocito llega a la superficie y se desprende. Esta migración es más lenta en la vejez y más rápida en la piel lesionada o estresada. La epidermis lesionada se regenera más rápidamente que cualquier otro tejido del cuerpo. El estrés mecánico causado por el trabajo manual o los zapatos ajustados acelera la multiplicación de queratinocitos y da como resultado callos o callos, acumulaciones espesas de queratinocitos muertos en las manos o los pies.

A medida que los queratinocitos son empujados hacia arriba por las células en división de abajo, se aplanan y producen más filamentos de queratina y vesículas que recubren la membrana llenas de lípidos. En el estrato granuloso, ocurren cuatro desarrollos importantes: (1) Los gránulos de queratohialina liberan una proteína llamada filagrina que une los filamentos de queratina del citoesqueleto en haces gruesos y duros. (2) Las células producen una capa resistente de proteínas de la envoltura justo debajo de la membrana plasmática, lo que da como resultado un saco de proteínas casi indestructible alrededor de los haces de queratina. (3) Las vesículas que recubren la membrana liberan una mezcla de lípidos que se extiende sobre la superficie celular y la impermeabiliza. (4) Finalmente, a medida que estas barreras cortan a los queratinocitos del suministro de nutrientes desde abajo, sus orgánulos se degeneran y las células mueren, dejando solo el duro saco impermeable que encierra los gruesos haces de queratina. Estos procesos, junto con las uniones estrechas entre los queratinocitos, dan como resultado una barrera de agua epidérmica que es crucial para la retención de agua corporal.

Piel fina y gruesa

La mayor parte del cuerpo está cubierta por una piel fina, que tiene solo cuatro capas porque el estrato lúcido generalmente está ausente. En la piel fina, la epidermis tiene un grosor de apenas 0,08 mm y el estrato córneo tiene solo unas pocas capas de células de profundidad. La piel gruesa, que se encuentra solo en las palmas de las manos y las plantas de los pies, contiene las cinco capas y puede estar cubierta por 30 o más capas de células queratinizadas. Como resultado, la epidermis en estos lugares es hasta seis veces más gruesa que la epidermis que cubre la superficie general del cuerpo.

Crestas dérmicas

El estrato basal de la epidermis forma crestas dérmicas (también conocidas como crestas de fricción) que se extienden hacia la dermis, aumentando el área de contacto entre las dos regiones. Las proyecciones de la dermis hacia la epidermis, llamadas papilas dérmicas (singular, papila), se extienden entre las crestas adyacentes (Figura 1 y 2).

Los contornos de la superficie de la piel siguen los patrones de crestas, que varían desde pequeñas clavijas cónicas (en la piel fina) hasta las complejas espirales que se ven en la piel gruesa de las palmas y plantas de los pies. Las crestas en las palmas y las plantas aumentan la superficie de la piel y promueven la fricción, lo que garantiza un agarre seguro. Las formas de las crestas están determinadas genéticamente: las de cada persona son únicas y no cambian durante la vida. Por lo tanto, los patrones de crestas en las yemas de los dedos pueden identificar a los individuos.


Para obtener más información sobre la influencia de la genética en la formación de huellas dactilares:

La UCSB Science Line de la Universidad de California, Santa Bárbara proporciona información sobre cómo se forman las huellas dactilares.

Mad Sci Network ofrece muchas preguntas y respuestas relacionadas con las huellas dactilares, incluida la genética y el desarrollo de dermatoglifos. Las preguntas fueron formuladas por estudiantes y respondidas por científicos.

El Registro de gemelos del estado de Washington tiene una sección de preguntas frecuentes sobre las huellas dactilares de gemelos idénticos.

OMIM.org proporciona información genética más detallada sobre los dermatoglifos y la adermatoglifia.


Células de Merkel y la individualidad de la piel con crestas de fricción

Aún no existe una teoría definida sobre el mecanismo por el cual se crea el patrón de crestas epidérmicas en los dedos, palmas y plantas de los pies que forman patrones de crestas de fricción en la piel (FRS). Durante mucho tiempo se ha creído que las fuerzas de crecimiento de la epidermis embrionaria están implicadas en la formación de FRS. La evidencia más reciente sugiere que las células de Merkel también juegan un papel importante en este proceso. Aquí sugerimos un modelo para la formación de patrones de FRS que vincula las células de Merkel con la distribución del estrés epidérmico. Las células de Merkel se modelan como agentes en un modelo basado en agentes que se mueven anisotrópicamente donde la anisotropía es creada por el tensor de estrés epidérmico. Como resultado, los patrones de cresta se crean con defectos de patrón a medida que ocurren en patrones FRS reales. Como consecuencia, sugerimos por qué la topología de los patrones FRS es de hecho única, ya que la disposición de los defectos del patrón es sensible a la configuración inicial de las células de Merkel.

Reflejos

► Modelo para la formación de patrones de crestas epidérmicas utilizando un modelo basado en agentes. ► El modelo vincula la literatura clásica sobre huellas dactilares con el conocimiento moderno sobre las células de Merkel. ► Los agentes son células de Merkel que interactúan en un campo de estrés anisotrópico. ► Los defectos del patrón son sensibles a la distribución inicial aleatoria de celdas de Merkel.


Identificación de huellas dactilares

Las imágenes de la yema de los dedos encontradas por los investigadores en la escena del crimen después de rociar polvo o aplicar una sustancia química se denominan huellas dactilares latentes. Formados por una combinación del sudor y la grasa de la piel que se encuentran entre el patrón de la yema del dedo y una superficie, se utilizan a menudo para identificar al autor de un delito.

Sin embargo, contrariamente a lo que a menudo se describe en Hollywood, la evidencia de huellas dactilares latentes no es infalible, y varios factores pueden contribuir a una identificación inexacta. Primero, no hay dos huellas dactilares o impresiones exactamente iguales. En segundo lugar, las huellas dactilares latentes recopiladas en la escena del crimen a menudo no son perfectas y, con frecuencia, son impresiones parciales, manchadas o sucias. En tercer lugar, en algún momento, las personas se involucran en el proceso, lo que necesariamente lo deja expuesto al error humano.

Como resultado, la identificación de huellas dactilares no está exenta de detractores. De hecho, en un estudio de 2011 que involucró a 169 examinadores de huellas latentes a quienes se les pidió que identificaran 100 pares de huellas dactilares de un grupo de 744, el 0.1% de esas identificaciones fueron falsos positivos, lo que significa que se identificó que un individuo había hecho la huella cuando él no había & # 8217t.

Aunque se trata de un pequeño porcentaje, si se considera que en 2013 el FBI recibió más de 60 millones de presentaciones de diez impresiones, con una tasa de error del 0,1%, se podrían haber producido 60.000 coincidencias de falsos positivos (aunque, presumiblemente, tener que coincidir con hasta 10 impresiones en lugar de 2 como en el estudio aumentaría la precisión).

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Un toque para revelarlo todo

Los científicos pidieron a seis voluntarios varones que tocaran el vidrio. Parece fácil, ¿verdad? Bueno, pero el sistema es bastante complejo. A través de imágenes láser de cerca, se vio que las crestas liberaban humedad adicional para aumentar la fricción y fortalecer el agarre entre el dedo y el vidrio.

Sin embargo, si se liberó humedad adicional, los poros de sudor se bloquearon y se produjo una evaporación rápida para eliminar el exceso de humedad. Esta técnica de evaporación y bloqueo del canal de sudor revela que, además de ser cuidadosos donde dejamos nuestras huellas digitales, también insinúa nuestro éxito como criaturas evolutivas.

Cuando están en contacto con objetos sólidos, lisos e impermeables, las crestas juegan un papel vital para proporcionar agarre. Este sistema de regulación de la humedad proporciona una ventaja evolutiva de agarre a pesar de las condiciones secas o húmedas. No es de extrañar que los humanos y los primates pudieran viajar más que otros animales.

Esto significa que hay un sistema finamente ajustado que controla qué tan húmedas o secas están las yemas de nuestros dedos, que básicamente actúa como sensores.

Nuestros dedos reaccionan a varios tipos de superficies y los sensores hacen que el agarre sea lo más fuerte posible.


Se cuestiona el propósito de las huellas dactilares

Las crestas llenas de baches en la punta de nuestros dedos son un misterio evolutivo.

Los científicos han razonado durante mucho tiempo que las huellas dactilares ayudan a los humanos a agarrar objetos creando fricción, ya que algunos primates y koalas trepadores de árboles también tienen huellas dactilares.

Pero un nuevo estudio encontró que si las huellas dactilares ayudan a las personas a agarrar cosas, no es porque creen más fricción.

El científico Peter Warman, de la Universidad de Manchester en Inglaterra, ató su dedo a una máquina que mide la fricción, mientras su mentor Roland Ennos deslizaba un pedazo de vidrio acrílico, llamado Perspex, a través del dedo. Para su sorpresa, descubrieron que no importaba cuánto tiraran del vidrio, la fricción apenas aumentaría.

En estos experimentos, con dos objetos sólidos, la fricción debe ser proporcional a la fuerza del vidrio sobre el dedo, por lo que cuanto más se desliza el vidrio, más fricción debe crearse. Sin embargo, el dedo no se comportaba como un sólido normal, se comportaba como una goma.

Con el caucho, la fricción es proporcional al área de contacto entre dos superficies, no a la fuerza con la que se presionan entre sí. Cuando los investigadores utilizaron tiras de vidrio de diferente ancho en su experimento, encontraron que las tiras más anchas producían la mayor fricción.

Debido a que las yemas de nuestros dedos son estriadas, no suaves, cuando agarramos un objeto, en realidad tenemos menos piel en contacto de lo que tendríamos si no tuviéramos huellas dactilares. Para crear un agarre fuerte, nuestros dedos deben tocar tanto objeto como sea posible.

Los hallazgos solo muestran que las huellas dactilares no aprietan nuestro agarre en superficies lisas. Los autores piensan que las crestas en nuestras huellas dactilares podrían haber ayudado a nuestros antepasados ​​primates a agarrarse a superficies rugosas, como cuando trepaban a un árbol. Las huellas dactilares también pueden drenar el agua de nuestras almohadillas y ayudarnos a mantener un agarre seco durante la lluvia.

Los hallazgos aparecen en la edición del 12 de junio de la Revista de biología experimental.


Una característica de la huella dactilar asociada con el entorno prenatal temprano †

Este artículo es un trabajo del gobierno de los Estados Unidos y, como tal, es de dominio público en los Estados Unidos de América.

Abstracto

Las huellas dactilares y los recuentos de crestas de las yemas de los dedos (RC) tienen un componente genético importante. Sin embargo, también reflejan el entorno no genético del embarazo temprano, una ventana de tiempo importante para la diferenciación de tejidos y la organogénesis. Las huellas dactilares se configuran de forma permanente antes de la semana 20 de gestación, y cada RC de la yema del dedo está relacionado con el crecimiento y la regresión de sus almohadillas volares fetales tempranas. Los aspectos rostral y caudal de la yema del miembro embrionario tienen diferentes relaciones con los segmentos somitas y con las funciones activadoras de morfógenos. Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que las circunstancias fetales tempranas se asociarían con un contraste en los CR entre el pulgar (dedo 1) y el meñique (dedo 5). Obtuvimos RC de las huellas dactilares de una muestra de 658 adultos holandeses identificados a través de registros prenatales y de parto de nacimientos urbanos holandeses ocurridos durante 1943-1947, una era histórica que incluyó meses de interrupción de la guerra con una hambruna invernal. Calculamos la media de las diferencias de RC de izquierda y derecha entre los dígitos 1 y 5 (Md15). El Md15 fluctuó en relación con la temporada de calendario del último período menstrual de la madre, pero solo si la gestación se produjo fuera del intervalo de interrupción de la guerra. Si la gestación ocurrió durante el intervalo de interrupción, la fluctuación estacional de Md15 no fue evidente. Este hallazgo sugiere que los factores ambientales de los padres pueden influir en las huellas dactilares de la descendencia. Las diferencias de RC de huellas dactilares observadas en la vida posnatal pueden ser útiles en el estudio de la programación metabólica o anatómica relacionada con el entorno prenatal temprano. Soy. J. Hum. Biol., 2008. Publicado en 2007 Wiley-Liss, Inc.


¿Qué son las papilas dérmicas? (con imagenes)

La piel humana está formada por varias capas, y la capa más externa se llama epidermis, que se encuentra directamente encima de otra capa llamada dermis. Las papilas dérmicas, a veces llamadas clavijas dérmicas o DP, son pequeñas protuberancias de la capa de la dermis hacia la capa de la epidermis. El DP cumple varias funciones, incluido el fortalecimiento de la unión adhesiva entre la dermis y la epidermis, reduciendo el riesgo de separación entre estas dos capas de piel y proporcionando flujo sanguíneo a la epidermis, que no tiene riego sanguíneo propio. Los nervios que atraviesan la dermis hacia la epidermis a través de las papilas dérmicas también cumplen la función de proporcionar información sensorial importante, y estos nervios son especialmente sensibles a la presión, el dolor, el frío y el calor. En las manos y los pies, el patrón del DP es visible en forma de huellas dactilares, también conocidas como crestas epidérmicas o papilares.

Cada protuberancia individual de la dermis hacia la epidermis se denomina papila dérmica. En su forma, una papila se parece a un dedo o un pezón, y la palabra se deriva de la palabra latina papula, que significa espinilla. La parte de la dermis donde se encuentran las papilas dérmicas también se llama dermis papilar o capa papilar. Aproximadamente el 20% de la dermis está formada por esta capa papilar, que consiste principalmente en tejido conectivo elástico, vasos sanguíneos, receptores táctiles y terminaciones nerviosas.

Las papilas dérmicas son una parte importante de la anatomía de la piel. Contienen las asas vasculares y los capilares que transportan oxígeno y nutrientes desde el sistema sanguíneo a la epidermis, al mismo tiempo que eliminan los productos de desecho de la capa epidérmica. La epidermis funciona principalmente como una capa exterior protectora y no tiene células nerviosas propias, pero las papilas dérmicas tienen terminaciones nerviosas especializadas que son extremadamente sensibles y proporcionan información sensorial vital desde este estrato más externo de la piel.

Las papilas dérmicas son importantes en la formación de los folículos pilosos y participan en el ciclo de crecimiento y caída del cabello. Un folículo piloso es una hendidura en la epidermis que se encuentra justo encima de una papila dérmica. En el caso de un folículo piloso, una papila dérmica está rodeada por lo que se llama una matriz capilar, que consta de células epiteliales y células productoras de pigmento que ayudan a formar el cabello en sí, así como la vaina de la raíz de la que crece el cabello. El acceso al vaso sanguíneo capilar en una papila dérmica es vital para la formación y el crecimiento del cabello.


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