手指為什么能掰響

陸成寬

相信很多人小時候都曾與別人比試過掰手指，比的時候不僅要看是否能將手指關(guān)節(jié)掰得“啪啪”響，還得看誰響的次數(shù)多，而獲勝者總是會覺得自己酷酷的。不過，當(dāng)你想方設(shè)法把手指掰得更響的時候，科學(xué)家們卻一直試圖弄明白為什么手指能夠掰響。

這不，法國巴黎綜合理工大學(xué)的教授阿卜杜勒·巴拉卡特和美國斯坦福大學(xué)的博士生詹德蘭·蘇亞最近就利用數(shù)學(xué)模型模擬了掰響關(guān)節(jié)過程中的參數(shù)變化，對這個問題進行了研究。

假說一：“啪啪”聲源于滑液氣泡潰滅

“掰手指會響這是正常的生理現(xiàn)象，醫(yī)學(xué)稱之為生理性彈響，不僅掰手指會響，其他關(guān)節(jié)也會響。”湖南省衡陽市中醫(yī)醫(yī)院頸肩腰腿痛專科醫(yī)生周琪說。

對掰手指會響的原因科學(xué)家們主要有兩種解釋：一種是“氣泡潰滅”說；另一種是“氣泡形成”說。百年來，兩個陣營的科學(xué)家各執(zhí)一詞爭論不休，誰也不能說服誰。

此前，“氣泡潰滅”一直被認為是掰關(guān)節(jié)時產(chǎn)生“啪啪”聲的根源，這也被科學(xué)界廣泛接受。這種觀點認為，在關(guān)節(jié)處，關(guān)節(jié)囊與關(guān)節(jié)面構(gòu)成一個封閉的腔體，腔體內(nèi)存有一種叫作滑液的潤滑劑，它看起來像蛋黃一樣，能起到潤滑、緩沖的作用。當(dāng)你伸展關(guān)節(jié)時，滑液會析出氣體，這些氣體形成氣泡，而當(dāng)你按壓關(guān)節(jié)時氣泡就會因破裂而發(fā)出清脆的響聲。

阿卜杜勒·巴拉卡特和詹德蘭·蘇亞的數(shù)學(xué)模型就在一定程度上驗證了“氣泡潰滅”假說。他們創(chuàng)建了一個簡化的、帶有氣泡的關(guān)節(jié)數(shù)學(xué)模型，進行掰關(guān)節(jié)模擬，并將模型中氣泡潰滅的理論聲音與相關(guān)真實錄音進行比較，以此來驗證“氣泡潰滅”說是否正確。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模型預(yù)測的聲音音量和頻率都與錄音相當(dāng)吻合。

假說二：與關(guān)節(jié)氣體空腔形成有關(guān)

然而，加拿大艾伯塔大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院的竺川村等人并不認同這一觀點，他們認為，響聲或許是在氣泡形成的過程中發(fā)出來的，而不是在氣泡潰滅時發(fā)出的。他們通過核磁共振實時成像捕捉到了關(guān)節(jié)腔內(nèi)部的動態(tài)變化。通過對影像的分析，研究者們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)關(guān)節(jié)受到拉力時，關(guān)節(jié)面一開始并不會發(fā)生明顯的位移，而當(dāng)拉力克服了阻力之后，關(guān)節(jié)腔會較快地發(fā)生拉伸，并產(chǎn)生一個黑色的氣體“空腔”。在關(guān)節(jié)發(fā)出聲響時，這個空腔持續(xù)存在，而且沒有破裂的跡象。所以他們不認為聲音是所謂氣泡破了發(fā)出的，而是和氣體空腔的形成有關(guān)。

周琪的看法與此類似，他指出，全身各處的正常關(guān)節(jié)之間都有個關(guān)節(jié)腔。當(dāng)關(guān)節(jié)受到掰動或牽拉時，如果拉力超過關(guān)節(jié)腔的負壓，就會出現(xiàn)一個明顯的腔隙。周圍的氣體會急速向腔隙內(nèi)擴散，與液體一起，發(fā)出清脆的響聲。

竺川村還指出，不是每個人都能把自己的手指掰響，這或許跟關(guān)節(jié)健康有關(guān)。