掰响手指容易 掰清原因很难

    相信很多人小时候都曾与别人比试过掰手指,比的时候不仅要看是否能将手指关节掰得“啪啪”响,还得看谁响的次数多,而获胜者总是会觉得自己酷酷的。不过,当你想方设法把手指掰得更响的时候,科学家们却一直试图弄明白为什么手指能够掰响。

    这不,法国巴黎综合理工大学的教授阿卜杜勒·巴拉卡特和美国斯坦福大学的博士生詹德兰·苏亚最近就利用数学模型模拟了掰响关节过程中的参数变化,对这个问题进行了研究。

    假说一:“啪啪”声源于滑液气泡溃灭

    “掰手指会响这是正常的生理现象,医学称之为生理性弹响,不仅掰手指会响,其他关节也会响。”湖南省衡阳市中医医院颈肩腰腿痛专科医生周琪告诉科技日报记者。

    对掰手指会响的原因科学家们主要有两种解释:一种是“气泡溃灭”说;另一种是“气泡形成”说。百年来,两个阵营的科学家各执一词争论不休,谁也不能说服谁。

    此前,“气泡溃灭”一直被认为是掰关节时产生“啪啪”声的根源,这也被科学界广泛接受。这种观点认为,在关节处,关节囊与关节面构成一个封闭的腔体,腔体内存有一种叫作滑液的润滑剂,它看起来像蛋黄一样,能起到润滑、缓冲的作用。当你伸展关节时,滑液会析出气体,这些气体形成气泡,而当你按压关节时气泡就会因破裂而发出清脆的响声。

    阿卜杜勒·巴拉卡特和詹德兰·苏亚的数学模型就在一定程度上验证了“气泡溃灭”假说。他们创建了一个简化的、带有气泡的关节数学模型,进行掰关节模拟,并将模型中气泡溃灭的理论声音与相关真实录音进行比较,以此来验证“气泡溃灭”说是否正确。结果发现,模型预测的声音音量和频率都与录音相当吻合。

    假说二:与关节气体空腔形成有关

    然而,加拿大艾伯塔大学康复医学院的竺川村等人并不认同这一观点,他们认为,响声或许是在气泡形成的过程中发出来的,而不是在气泡溃灭时发出的。他们通过核磁共振实时成像捕捉到了关节腔内部的动态变化。通过对影像的分析,研究者们发现,当关节受到拉力时,关节面一开始并不会发生明显的位移,而当拉力克服了阻力之后,关节腔会较快地发生拉伸,并产生一个黑色的气体“空腔”。在关节发出声响时,这个空腔持续存在,而且没有破裂的迹象。所以他们不认为声音是所谓气泡破了发出的,而是和气体空腔的形成有关。

    周琪的看法与此类似,他告诉科技日报记者,全身各处的正常关节之间都有个关节腔。当关节受到掰动或牵拉时,如果拉力超过关节腔的负压,就会出现一个明显的腔隙。周围的气体会急速向腔隙内扩散,与液体一起,发出清脆的响声。



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