无论你喜欢还是讨厌,指关节都会发出噼啪声。
对一些人来说,这种声音标志着一种令人愉悦的放松,而另一些人则对关节在关节窝中移动的想法感到不适。然而,声音本身仍然是个谜。
咔哒、噼啪,为什么?
一个多世纪以来,研究人员一直在争论这种尖锐的爆裂声的来源,事实上,他们在 20 世纪 70 年代认为已经破解了这个谜团。研究人员得出结论,这种现象只是关节之间滑液中气泡破裂的声音,是所谓的空化作用的结果。这种现象描述了当压力下降时流体中气泡的形成,这通常是运动的结果,并且足以损坏船用螺旋桨和泵组件。
当我们稍微伸展关节时,我们的关节也会发生同样的情况——突然的扩张会降低压力并形成气泡,但当压力恢复时,气泡就会消失。砰砰。
但这个理论最近被打破了,因为人们发现,即使在用力掰响指关节后,滑液中的气泡仍然存在。如果声音来自它们破裂,它们应该都消失了。这是一种相当直观的解释。我们都知道我们不能连续掰两次指关节——事实上,需要大约 20 分钟才能重置系统。
爆裂模型
这时,Vineeth Chandran Suja 出现了。他是斯坦福大学的博士生,研究润滑剂中的气泡形成。通常这指的是工业流体,但他在这方面的专长同样适用于我们关节的润滑液,而正是这种液体导致了噼啪声。他说,这个想法是在他思考一个课程项目主题时产生的。Suja 在思考时碰巧掰响了自己的指关节,这个想法就立刻涌上了心头。
他与加州大学戴维斯分校的前教授 Abdul Barakat 一起,采用数学方法解决了这个问题。两人首先对滑液中的空化气泡进行建模,然后观察当压力恢复并使其变小时会发生什么。他们试图找出气泡变形会产生什么样的声波,以便与实际的指关节爆裂声录音相匹配。他们于周四在《科学报告》上 发表了他们的研究结果。
Suja 表示,这种建模实际上非常适合这个问题,因为目前的成像技术不够快,无法捕捉到气泡的动态行为。
他说:“我们意识到,数学可以为我们提供一种便捷的第三只眼,让我们能够极其准确地观察指关节爆裂的动力学。”
最终,他们发现,当他们假设气泡会收缩变形但不会消失时,他们的模型能够极其准确地重现指关节爆裂的声信号。这一发现与之前假设声音来自空化气泡的研究所吻合,同时也解释了为什么这些气泡会持续存在。
Suja 说:“我们表明,部分破裂的气泡可以定量地重建通过指关节爆裂在实验中观察到的声谱。在这种环境中突然破裂会导致压力快速变化,而这正是声音。”
至于关于经常掰指关节是否会导致长期损伤或疼痛的担忧,Suja 表示,他们的模型并没有改变现有的建议——掰指关节不会造成任何伤害。














