物理学が陥入爪を解明

人類は長い間、痛みを伴う爪の問題に悩まされてきました。そして外科医たちは、少なくともギリシャの医師であるアイギナのパウロが爪の病気に対する外科的治療について書いた 7 世紀以来、これらの問題を解決しようとしてきました。陥入爪など、これらの病気の多くはよく知られていますが、十分に理解されているわけではありません。

物理生物学誌の論文で、科学者らは人間の爪の成長過程に関する初の数学モデルを発表した。研究者らは、爪の健康は、爪を指にしっかりと固定する接着力と、指先に向かって永遠に滑り続ける爪の動きとの間の微妙なバランスであると結論付けた。厚さ、生体力学的ストレス、爪の切り方などの他の要因も、爪の問題が発生するかどうかに影響を及ぼす可能性がある。

爪は、タンパク質ケラチンによって硬化した死んだ皮膚細胞でできています。爪の付け根にある半月形の「爪の半月」から指先に向かって外側に伸びます。（豆知識：人間の爪は平均して 1 日に 0.1 ～ 0.2 ミリ伸びます。）しかし、この動きと戦っているのは、爪を爪床に固定する接着分子です。これらの分子はラチェットのような働きをすると考えられています。つまり、分子は上にある爪をつかみ、爪が成長中に前方に滑ると、傾いて伸びてしがみつこうとしますが、最終的に結合が切れます。次に、近くにある別の爪につかまります。

成長と接着のバランスが崩れると、爪に余分な負担がかかります。爪はそれを補うために形を変える可能性があり、深刻な問題につながる可能性があります。「陥入爪、ハサミ爪、スプーン爪というよく知られた 3 つの症状は、本質的に同じコインの 3 つの面であることが分かりました」と、新しい論文の主執筆者であるシリル・ラウチは述べています。「これらは物理的に関連があります。」

「陥入爪、挟み爪、スプーン爪は、本質的に同じコインの3つの面です。」

陥入爪は、爪が爪の横に肉の中に伸びることで起こります。陥入爪は子供、十代の若者、妊婦に最も多く見られ、ラウチのモデルでは、ホルモンの乱れにより爪の成長が接着を上回っていることが原因であるとしています。ラウチのモデルによると、足では、親指の爪が平らな形状のため、特に陥入爪になりやすいそうです。爪が四角いため、歩行時のストレスの多くが爪の先端に分散され、爪が水平方向に広がって補うのです。

ピンセットは、反対の問題から生じます。この状態では、爪の両側が下向きに曲がって、互いに向かって「C」の形を形成します。ラウチのモデルは、この状態では、接着が成長を上回っていることを示唆しており、成長が遅い高齢者にピンセットがより一般的に見られる理由を説明できるかもしれません。

同様に、高齢患者では老化により爪の接着力が低下するため、爪の端が上向きに湾曲してへこんだスプーン状の爪が形成されることがあります。

これらの爪の症状は、実際には制御できない根本的な生物学的要因によって引き起こされますが、爪を切るとこれらの問題が悪化する可能性があります。では、爪を切る最良の方法は何でしょうか? 「机の上で爪を平らにできると想像してください」とラウチ氏は言います。「湾曲した部分は放物線の形に沿っているはずです。」

ノッティンガム大学で獣医学を教えているラウチ氏は、現在、このモデルを農場の動物に応用している。「動物の蹄に問題が生じると、多額の費用がかかります」とラウチ氏は言う。馬の蹄は実際には人間の爪と非常によく似ていることがわかった。「もちろん、主な違いは、馬は爪の上を歩くのに対し、人間はそうではないことです。そのため、モデルに新しいストレスを加える必要があります。」