Les mathématiques Peuvent expliquer Pourquoi Vos articulations Se Fissurent Avec un Son Si satisfaisant

Des chercheurs ont développé un modèle mathématique décrivant les articulations des doigts, nous aidant à comprendre enfin comment les bulles peuvent être responsables du son émis par les articulations lorsqu’elles se fissurent.

Casser vos articulations est aussi apaisant pour vos nerfs qu’irritant pour vos voisins, mais c’est aussi déroutant pour les scientifiques. Malgré des décennies de recherche, il y a toujours un débat sur ce qui est exactement responsable du bruit qui éclate.

L’une des premières tentatives empiriques pour trouver une explication biologique du phénomène a été faite par deux chercheurs britanniques en 1947, qui ont pris une série de rayons X pour voir exactement ce qui se passait à l’intérieur des articulations.

Leur conclusion? Qu’il a été causé par des bulles sortant du liquide synovial lubrifiant comme le plus petit coup de tonnerre du monde – un événement appelé cavitation. Et finalement, cette réponse a été largement acceptée pendant environ un quart de siècle.

En 1971, cette hypothèse a été mise en doute, et une nouvelle explication a attribué la responsabilité à l’effondrement de ces bulles de gaz plutôt qu’à leur formation.

Puis, il y a plusieurs années, une autre enquête basée sur l’imagerie par résonance magnétique (IRM) suggérait que l’hypothèse de formation de bulles était la bonne depuis le début.

Leur enregistrement en temps réel a montré qu’un espace se formait avec la séparation des articulations, coïncidant avec le son familier. Au total, l’ensemble du processus n’a pris que 310 millisecondes.

Pourtant, les appareils IRM ne sont pas les meilleurs pour capturer les détails au ralenti, ce qui laisse de la place pour discuter de la séquence exacte de cavitation, de fissure et d’effondrement.

Ainsi, en 2015, un radiologue américain a dirigé une étude qui a ajouté des ultrasons à la boîte à outils dans le but de perfectionner la séquence exacte du bouillonnement et de l’éclatement. Ils se sont également penchés vers l’explication de la fissuration-cavitation.

Avec de telles preuves qui s’accumulent en faveur du modèle de formation de bulles, pouvons-nous tous classer cela sous affaire close? Pas encore tout à fait.

Parce que dans cette dernière analyse, selon V. Chandran Suja de l’Université de Stanford et Abdul Bakarat de l’École Polytechnique, il y a encore de la vie dans l’explication de la bulle qui s’effondre.

Leur approche consistait à éviter tous les tracas d’essayer de capturer le moment du pop avec des machines sophistiquées, et à étudier plutôt les chiffres derrière les changements physiques.

La représentation de la géométrie de l’articulation sous forme d’équations mathématiques leur a permis de calculer la dynamique agissant sur le liquide synovial de l’articulation et de la comparer à l’acoustique du son de craquage lui-même.

Ils ont enregistré les bruits requis de leurs propres articulations des doigts stressées, ainsi que les données qu’ils ont tirées d’études antérieures.

En comparant les sons de signature produits par leurs jointures éclatantes avec les différentes ondes produites par leur modèle basé sur des équations, ils ne pouvaient arriver qu’à une seule conclusion.

« Cette étude établit que la signature acoustique de l’effondrement des bulles de cavitation est cohérente avec les sons observés expérimentalement, ce qui soutient l’effondrement des bulles de cavitation en tant que source potentielle du son », écrivent les deux chercheurs dans leur rapport.

Fait important, leur travail a montré que la bulle n’avait pas besoin de s’effondrer complètement pour que le son se produise.

Le fait que des bulles puissent encore être visibles dans le fluide suite au bruit avait été considéré comme une preuve favorisant l’hypothèse de formation.

Bien qu’il y ait des raisons de croire que les pressions impliquées dans la fabrication et l’éclatement de ces cavités à l’intérieur de nos articulations peuvent causer des dommages, il semble que cela n’entraîne aucun dommage durable.

Ce qui est une bonne chose, car si l’histoire est quelque chose à passer, nous soupçonnons que cette discussion houleuse ne sera pas terminée de sitôt.

Cette recherche a été publiée dans Scientific Reports.

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