פרסומות שונות מעודדות אותנו לרכוש מוצרים שיעזרו לעור שלנו לנשום – אך האם יש בכך ממש? כמה חמצן נכנס לגופנו דרך העור, ואיך זה משפיע על בריאותינו?
בשנת 1851 גילה הרופא הגרמני יוזף פון גרלאך (von Gerlach) שעור האדם מסוגל לקלוט חמצן מהאטמוספרה גם ללא אספקה דרך כלי הדם. התגלית שינתה את האופן שבו נתפס העור: לפני כן הוא נחשב רק מחסום הגנה, אך גרלאך גילה שהוא איבר שמשתתף בחילוף גזים עם הסביבה. התהליך הזה זכה לכינוי הפופולרי “נשימת העור”.
האמונה שהעור מסוגל “לנשום” ליוותה את המדע במשך דורות, ואף חלחלה אל התרבות הפופולרית, למשל בפרסומות למוצרי טיפוח המעודדות את הצרכן לרכוש מוצרים שיסייעו בנשימה של העור. עם זאת, רוב-רובו של החמצן נכנס לגוף האדם דרך הריאות. שם הוא עובר לנימי הדם שבריאות, נקשר להמוגלובין בתאי הדם האדומים ומגיע בעזרתם לכל איברי הגוף – וגם לעור. דווקא משום כך עורר הרעיון של נשימת העור עניין רב, והשאיר שאלה פתוחה: עד כמה העור קולט חמצן ישירות מהאטמוספרה, ומה חלקה לעומת האספקה שמגיעה ממחזור הדם?
איך העור שלנו בנוי?
העור שלנו מורכב משלוש שכבות עיקריות. השכבה החיצונית, האפידרמיס, היא בעובי ממוצע של כעשירית המילימטר ואין בה כלי דם. לכן היא תלויה בחמצן שמגיע מהדרמיס שמתחתיה, או בקליטה ישירה של חמצן מהאטמוספרה. הדרמיס, שנמצא מתחת לאפידרמיס, כולל שתי שכבות עיקריות: השכבה הפטמתית, העליונה והדקה יותר, מתאפיינת במבנה רך ובו צורות פטמתיות עשירות בנימים שמזינים את האפידרמיס; מתחתיה נמצאת השכבה הרשתית, שהיא שכבה צפופה וחזקה, עשירה בסיבי קולגן ואלסטין, שמקנה לעור את חוזקו וגמישותו ותומכת באפידרמיס שמעליה. השכבה הפנימית ביותר היא ההיפודרמיס – שכבת שומן תת-עורית, עשירה בכלי דם, שאוגרת שומן שהוא מאגר אנרגיה לגוף, בולמת זעזועים ומבודדת מפני חום וקור.
אצל בעלי חיים מסוימים, למשל דו-חיים, העור הוא איבר נשימה של ממש. צפרדעים, לדוגמה, סופגות חלק ניכר מהחמצן שהן צורכות דרך עור דק ולח, שמאפשר חילוף גזים ישיר עם המים או האוויר שסביבן. גם עורם של בני אדם עושה את זה, אך באופן הרבה יותר מוגבל.
ממדידות מוקדמות לטכנולוגיה מודרנית
עוד מהמאה ה־19 ניסו חוקרים להעריך כמה חמצן מהאוויר חודר אל העור, גם אצלנו וגם אצל בעלי חיים אחרים, אך במשך עשרות שנים לא התקבלה תשובה ברורה. במחקרים משנות ה-50, למשל, הראו שהחמצן חודר אל עורן של צפרדעים בצורה רדודה בלבד – בעיקר לשכבת האפידרמיס. התוצאות לא תאמו את הידוע על דו-חיים, שנסמכים במידה רבה על נשימת העור. כיום מובן שהפער נובע משיטות המדידה שהיו זמינות אז, שמגבלותיהן לא איפשרו להעריך נכונה את תהליך חילוף הגזים. כעבור כמה עשורים נעשו מדידות ישירות בבני אדם בעזרת אלקטרודות. המדידות חייבו כיסוי של העור במים, ולעיתים אף גרמו לפציעות זעירות ברקמה. הפציעות הללו עוררו זרימת דם מוגברת בדרמיס שמתחת לאפידרמיס, וכתוצאה מכך נוצר מפל ריכוזים חד יותר ברמת החמצן בין פני העור לכלי הדם. לכן התקבלו ערכים גבוהים בהרבה מהחישובים המוקדמים – ממצא ששיקף לא רק את חדירת החמצן מהאוויר אלא גם את ההשפעה של ההכנות על זרימת הדם.
בשנת 2002 פרסם צוות מאוניברסיטת רוהר (Ruhr) וממכון מקס פלנק בגרמניה מחקר שנועד לתת מענה מדויק יותר לשאלה. החוקרים השתמשו במכשיר מדידה שפיתחו מספר שנים קודם לכן, וכולל חיישן רגיש (oxygen flux optode) שמודד את שטף החמצן דרך פני העור באופן לא פולשני. החיישן פועל על עיקרון פלואורסצנטי: הציפוי שלו מכיל מולקולות רגישות לחמצן, שפולטות אור בעוצמה משתנה בהתאם לריכוז החמצן סביבן. כשהמולקולות האלה נחשפות לחמצן, האור שהן פולטות נחלש. השינוי בעוצמת האור מאפשר לחוקרים לחשב במדויק ובזמן אמת את קצב חדירת החמצן לעור. הטכנולוגיה הזו איפשרה לבצע לראשונה בדיקות בתנאים הקרובים למציאות הפיזיולוגית, מבלי לפגוע ברקמה או לשנות את סביבתה הטבעית.
קו הגמר של העור
במחקר השתתפו עשרים מתנדבים בריאים. המדידות נעשו בקפל העור הפנימי של האמה, בטמפרטורת עור של 33 מעלות צלזיוס, כדי לדמות מצב פיזיולוגי יציב. החוקרים הניחו את החיישן על העור ומדדו ברציפות את שטף החמצן שחדר. בהתחלה הם מדדו את קליטת החמצן כשהדם זרם לאזור כרגיל. זו הייתה נקודת הייחוס של הספיגה במצב גופני רגיל: שילוב של החמצן שמגיע מכלי הדם והחמצן שחודר מבחוץ. לאחר מכן החוקרים ניפחו שרוול לחץ מעל מקום המדידה, מה שעצר את אספקת הדם לאזור למשך חמש דקות. הפעולה אומנם הייתה קצרה ומבוקרת, אבל היא מסוכנת אם לא מבצע אותה איש מקצוע מוסמך. החסימה איפשרה לבודד את הרכיב האטמוספרי, כי כשאין אספקת דם, ברור שהחמצן שהחיישן מדד הגיע רק מהאוויר. החוקרים השוו בין שני המצבים וכך יכלו לראשונה למדוד את תרומת החמצן המדויקת של “נשימת העור”.
במצב מנוחה, כשהדם זרם כרגיל, העור ספג מהאטמוספרה פחות מחצי מיליליטר חמצן בדקה לכל מטר רבוע – כמות זעירה ביחס למה שהגוף מקבל דרך הריאות. כשזרימת הדם לאזור נחסמה, נרשמה דווקא עלייה קלה בקליטה מהאוויר. הסיבה לכך היא שעם עצירת אספקת הדם, רמות החמצן ברקמה מתחת לעור יורדות, והחמצן חודר בכמות מוגברת. הממצא הזה מעיד על כך שרוב החמצן בעור מגיע ממחזור הדם, אך גם שבמצבי חוסר אספקה הוא מסוגל להפעיל מנגנון גיבוי ולהגביר את הקליטה הישירה מהאטמוספרה.
החוקרים ניתחו את הממצאים בשילוב עם נתוני צריכת החמצן של רקמות העור, וכך העריכו שעומק החדירה הוא כרבע עד חצי מילימטר. די בכך כדי להזין את כל שכבת האפידרמיס וחלק מהשכבה הפטמתית, אך לא את השכבות העמוקות יותר. החוקרים לא מצאו הבדל בין צעירים למבוגרים ביכולת הזו.
נושם או לא נושם? זו השאלה
כאשר החוקרים חישבו את תרומת “נשימת העור” לצריכת החמצן של הגוף כולו, התקבל ערך של כ-0.4 אחוז בלבד – תרומה זניחה בקנה מידה מערכתי. עם זאת, עבור העור עצמו זה מנגנון שעשוי להיות משמעותי, במיוחד במצבים של ירידה באספקת הדם המקומית. החוקרים שיערו שחדירה ישירה של חמצן מהאטמוספרה לעור מסבירה איך שכבות העור העליונות ממשיכות לקבל חמצן גם כשזרימת הדם לקויה, למשל במצב של כיבים ורידיים או סוכרתיים.
המחקר מ-2002 לא היה נטול מגבלות. למשל, הוא התמקד באזור יחיד בגוף – העור הפנימי של האמה – ונעשה בתנאי מנוחה ובסביבה מבוקרת. ייתכן שבאזורים אחרים בגוף, שבהם העובי והמבנה של העור שונים, או בתנאים סביבתיים מגוונים, קצב הקליטה של החמצן שונה.מגבלות אלו הובילו למחקרים משלימים שבחנו את תופעת “נשימת העור” בתנאים מגוונים יותר.
במחקר אצל עכברים בדקו החוקרים איך משפיעה מתיחה מתמשכת של העור, כפי שקורה בהיריון, בניתוחים פלסטיים, בשחזורים של העור ועוד, על רמת החדירה של החמצן האטמוספרי לעור. החוקרים השתמשו בחיישן אופטי זעיר למדידת שטף החמצן, וגילו שאחרי יומיים-שלושה של מתיחה קבועה עלה קצב הקליטה של החמצן דרך העור, אך לאחר כשבוע חזר הקצב הזה לערכי הבסיס. נראה שיכולת העור לקלוט חמצן אינה קבועה; היכולת הזאת מושפעת ממצבו הפיזיולוגי של העור וממידת המתיחה או הלחץ שלו, אך היא נוטה לחזור לרמת הבסיס כעבור זמן מה.
מחקרים קליניים שונים הראו שהגברת זמינות החמצן לעור יכולה לשפר ריפוי של פצעים. טיפול מקומי בחמצן האיץ את ההחלמה של פצעים כרוניים ואילו טיפול בחמצן בלחץ גבוה בתא לחץ נמצא יעיל במיוחד בסגירת כיבים עקשניים, ואף הוביל לריפוי מלא בחלק מהמקרים.
בנוסף, סקירה שפורסמה ב-2024 מצאה שטיפולים שמעשירים את השכבות העליונות של העור בחמצן תורמים להחלמה בעיקר כאשר זרימת הדם לאזור מוגבלת. טיפולים מסוג זה כוללים חבישות מחומצנות או מתן חמצן ישיר לפצע, ונמצא שהם מזרזים את סגירתם של פצעים כרוניים.
לא רק דימוי
יותר מ-170 שנה אחרי הניסוי של גרלאך ברור ש”נשימת העור” אינה רק דימוי פיוטי – אך גם אינה מערכת נשימה חלופית. העור אכן קולט חמצן מהאוויר, אבל רק בכמות זעירה שמגיעה לשכבות העליונות. דווקא משום כך יש לה חשיבות מקומית: במצבים שבהם זרימת הדם נפגעת, גם תרומה קטנה של חמצן יכולה לסייע בשמירה על חיוניות הרקמה. ההבנה הזאת מצאה הד גם ברפואה: טיפולים שמבוססים על העשרת חמצן על גבי העור מסייעים בריפוי פצעים. כך מתברר שהמיתוס הוותיק אינו אשליה אלא תופעה ממשית – מוגבלת בהיקפה, אך בעלת ערך בריאותי.
מאת: אליסה קיסר
באדיבות מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
https://davidson.weizmann.ac.il/
