掰響手指容易 掰清原因很難
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節掰得「啪啪」響,還得看誰響的次數多,而獲勝者總是會覺得自己酷酷的。不過,當你想方設法把手指掰得更響的時候,科學家們卻一直試圖弄明白為什麼手指能夠掰響。
這不,法國巴黎綜合理工大學的教授阿卜杜勒·巴拉卡特和美國斯坦福大學的博士生詹德蘭·蘇亞最近就利用數學模型模擬了掰響關節過程中的參數變化,對這個問題進行了研究。
假說一:「啪啪」聲源於滑液氣泡潰滅
掰手指會響這是正常的生理現象,醫學稱之為生理性彈響,不僅掰手指會響,其他關節也會響。
對掰手指會響的原因科學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,兩個陣營的科學家各執一詞爭論不休,誰也不能說服誰。
此前,「氣泡潰滅」一直被認為是掰關節時產生「啪啪」聲的根源,這也被科學界廣泛接受。這種觀點認為,在關節處,關節囊與關節面構成一個封閉的腔體,腔體內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、緩衝的作用。當你伸展關節時,滑液會析出氣體,這些氣體形成氣泡,而當你按壓關節時氣泡就會因破裂而發出清脆的響聲。
阿卜杜勒·巴拉卡特和詹德蘭·蘇亞的數學模型就在一定程度上驗證了「氣泡潰滅」假說。他們創建了一個簡化的、帶有氣泡的關節數學模型,進行掰關節模擬,並將模型中氣泡潰滅的理論聲音與相關真實錄音進行比較,以此來驗證「氣泡潰滅」說是否正確。結果發現,模型預測的聲音音量和頻率都與錄音相當吻合。
假說二:與關節氣體空腔形成有關
然而,加拿大艾伯塔大學康復醫學院的竺川村等人並不認同這一觀點,他們認為,響聲或許是在氣泡形成的過程中發出來的,而不是在氣泡潰滅時發出的。他們通過核磁共振實時成像捕捉到了關節腔內部的動態變化。通過對影像的分析,研究者們發現,當關節受到拉力時,關節面一開始並不會發生明顯的位移,而當拉力克服了阻力之後,關節腔會較快地發生拉伸,併產生一個黑色的氣體「空腔」。在關節發出聲響時,這個空腔持續存在,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出的,而是和氣體空腔的形成有關。
全身各處的正常關節之間都有個關節腔。當關節受到掰動或牽拉時,如果拉力超過關節腔的負壓,就會出現一個明顯的腔隙。周圍的氣體會急速向腔隙內擴散,與液體一起,發出清脆的響聲。
竺川村還指出,不是每個人都能把自己的手指掰響,這或許跟關節健康有關。那麼,問題又來了,到底為什麼有的人能把關節弄得啪啪響,有的人就不能呢?簡直是一謎未解又來一謎啊!


※200秒看懂:結婚為什麼要戴鑽戒?
※夏日吃燒烤,到底好不好?
TAG:中國數字科技館 |