Ученые объяснили, почему пальцы хрустят — Naked ScienceNaked Science
29.03.2018, 17:32
6 минут
Naked Science
150

Ученые объяснили, почему пальцы хрустят

Хруст пальцев объяснили схлопыванием пузырьков газа, которые формируются, когда объем сустава резко увеличивается.

cracking-your-knuckles-what-makes-that-popping-sound-and-is-it-bad-for-you-136424873040302601-180206145009

Вопрос о том, почему у некоторых людей пальцы издают характерный хруст при вытягивании, гораздо сложнее, чем кажется. Ответ на него требует знания анатомии и гидродинамики. В этом году выяснилось, что даже современные методы визуализации внутренней структуры тела не могут дать этому верные объяснения.

 

«Пространство между концами фаланг заполнено синовиальной жидкостью — густой массой, которую выделяет одна из внутренних оболочек суставной сумки. Когда вы растягиваете сустав, резкое снижение давления внутри суставной сумки приводит к тому, что часть газа, растворенного в этой жидкости, образует пузырьки», — объясняет профессор Абдул Баракат (Abdul Barakat) из лаборатории гидродинамики Политехнической школы в Палезо (Франция), один из авторов работы.

 

Предыдущие исследования показали, что не всякий сустав может издать такой звук, а те, что хрустят, делают это не чаще чем раз в 20 минут. Ученые давно знают, что хруст пальцев как-то связан с пузырьками газа внутри сустава, но как именно — до сих пор было загадкой. Некоторые специалисты полагали, что звук образуется, когда такие пузырьки лопаются, другие считали, что хруст — результат формирования пузырьков.

 

В 2015 году загадка, казалось, была разгадана: используя магнитно-резонансную томографию, канадские ученые из Университета Альберты заглянули внутрь хрустящего сустава и убедились в том, что звук возникает не тогда, когда пузырьки газа лопаются, а в момент их появления. Они связали это с резким перепадом давления в суставе, возникающим вследствие очень быстрого формирования газового пузыря.

 

МРТ кисти человека, сделанная в момент регистрации возникновения хрустящего звука. University of Alberta.

 

Идея перепроверить результаты канадцев пришла в голову одному из студентов Бараката и соавтору работы, опубликованной на этой неделе в журнале Scientific Reports. Прямое наблюдение за тем, что происходит в суставе, нельзя использовать как доказательство причинно-следственной связи между событием и звуком из-за низкого временного разрешения магнитно-резонансных томографов. Так решили ученые — и вместо того, чтобы разглядывать снимки суставов, создали математическую модель заполненной жидкостью суставной сумки.

 

Симулируя вытягивание пальцев и удлинение суставной сумки в этой модели, Баракат и его коллеги получили несколько версий событий, порождавших звуковую волну, по частоте и длине совпадающую с реальным хрустом пальцев. В симуляциях акустические колебания создавались сразу после того, как пузырьки газа лопались — полностью или частично. Последнее уточнение особенно важно, отмечает Баракат, поскольку объясняет и результаты предыдущих экспериментов. Канадские исследователи замечали, что пузырьки газа оставались в суставе после хруста. Для появления звука достаточно, чтобы пузырь потерял от 30 до 40 процентов объема, остальные 60-70 процентов были видны на МРТ, объясняет Баракат.

 

Впрочем, он признает, что модель, созданная его коллегами, несовершенна: они начинали симуляции с уже имеющимся пузырьком. Вполне возможно, что его формирование также способно породить звуковую волну с нужными характеристиками, отмечает ученый, добавляя, что загадка хрустящих пальцев все еще не разгадана до конца.

Вчера, 12:41
3 минуты
Никита Шевцов

Международная группа ученых обнаружила никогда не встречавшееся ранее соединение — пентаоксид плутония. Выяснилось, что оно очень стабильно.

18 октября
5 минут
Сергей Васильев

Астрономам удалось выяснить состав недр далеких землеподобных экзопланет, наблюдая за их распадом и гибелью.

Вчера, 13:15
3 минуты
Никита Шевцов

Ученые сообщили об обнаружении совершенно нового геофизического явления — ураганов, которые вызывают землетрясения.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.