Питання про те, чому у деяких людей пальці видають характерний хрускіт при витягуванні, набагато складніше, ніж здається. Відповідь на нього вимагає знання анатомії і гідродинаміки. Цього року з’ясувалося, що навіть сучасні методи візуалізації внутрішньої структури тіла не можуть дати цьому вірні пояснення.
«Простір між кінцями фаланг заповнений синовіальною рідиною – густою масою, яку виділяє одна з внутрішніх оболонок суглобової сумки. Коли ви розтягуєте суглоб, різке зниження тиску всередині суглобової сумки призводить до того, що частина газу, розчиненого в цій рідині, утворює бульбашки», – пояснює професор Абдул Баракат (Abdul Barakat) з лабораторії гідродинаміки Політехнічної школи в Палезо (Франція), один з авторів роботи.
Попередні дослідження показали, що не кожен суглоб може видати такий звук, а ті, що хрустять, роблять це не частіше ніж раз в 20 хвилин. Вчені давно знають, що хрускіт пальців якось пов’язаний з бульбашками газу всередині суглоба, але як саме – досі було загадкою. Деякі фахівці вважали, що звук утворюється, коли такі бульбашки лопаються, інші вважали, що хрускіт – результат формування бульбашок.
У 2015 році ця загадка, здавалося, була розгадана: використовуючи магнітно-резонансну томографію, канадські вчені з Університету Альберти заглянули всередину хрусткого суглоба і переконалися в тому, що звук виникає не тоді, коли бульбашки газу лопаються, а в момент їх появи. Вони пов’язали це з різким перепадом тиску в суглобі, що виникає внаслідок дуже швидкого формування газового міхура.
Ідея перевірити ще раз результати канадців прийшла в голову одному зі студентів Бараката і співавтору роботи, опублікованої на цьому тижні в журналі Scientific Reports. Пряме спостереження за тим, що відбувається в суглобі, не можна використовувати як доказ причинно-наслідкового зв’язку між подією і звуком через низьке тимчасове розширення магнітно-резонансних томографів. Так вирішили вчені – і замість того, щоб розглядати знімки суглобів, створили математичну модель заповненої рідиною суглобової сумки.
Симулюючи витягування пальців і подовження суглобової сумки в цій моделі, Баракат і його колеги отримали кілька версій подій, які породжували звукову хвилю, що по частоті і довжині збігається з реальним хрускотом пальців. У симуляції акустичні коливання створювалися відразу після того, як бульбашки газу лопалися – повністю або частково. Останнє уточнення дуже важливе, відзначає Баракат, оскільки пояснює і результати попередніх експериментів. Канадські дослідники помічали, що бульбашки газу залишалися в суглобі після хрускоту. Для появи звуку достатньо, щоб міхур втратив від 30 до 40 відсотків обсягу, решта 60-70 відсотків було видно на МРТ, пояснює Баракат.
Втім, він визнає, що модель, створена його колегами, недосконала: вони починали симуляції з уже наявними бульбашками. Цілком можливо, що її формування також здатне породити звукову хвилю з потрібними характеристиками, зазначає вчений, додаючи, що загадка хрустких пальців все ще не розгадана до кінця.
