Ученые построили математическую модель, которая объясняет почему хрустят суставы
Ученые построили математическую модель динамики пузырьков газа в суставной жидкости. Полученные акустические параметры соответствуют реальному звуку хруста суставов. Об этом сообщает nplus1.ru со ссылкой на Scientific Reports.
Ученые сделали схлопывание пузырьков ведущей гипотезой, которая объясняет феномен щелканья в суставах пальцев во время их растягивания.
Этот звук связан с наличием растворенного газа в синовиальной жидкости сустава - жидкой прослойке между поверхностями костей, которая не дает суставам тереться друг о друга.
Причины хруста в суставах обсуждаются в научной литературе уже более 60 лет.
Основная гипотеза предполагает, что щелчок возникает из-за схлопывания пузырьков газа в момент растягивания сустава.
Существует также альтернативное объяснение по которому звук сопровождает образование пузырька. В пользу второй гипотезы говорит работа 2015 года, в которой ученые при помощи видео-магнито-резонансной томографии проследили за процессами в суставной сумке и сообщили, что появление полости непосредственно предшествует щелчку.
В новой работе исследователь из Стэнфордского университета с коллегой из Политехнического института во Франции поставили под сомнение альтернативную гипотезу. Ученые заявили, что образование пузырьков не должно сопровождаться таким громким звуком, а потому верна первая версия о схлопывании пузырьков.
Исследователи показали, что теория схлопывания лучше объясняет феномен хруста в суставах, так как соответствует экспериментальным данным.
Для того чтобы это доказать, ученые построили математическую модель, описывающую процесс схлопывания пузырьков в синовиальной жидкости при изменении давления в упрощенном двумерном суставе. Полученные при помощи модели теоретические акустические параметры - громкость и частота щелчка - хорошо соответствовали экспериментально полученным данным, которые ученые взяли из литературы, а также записали самостоятельно.
Исследователи отмечают, что успешное применение их относительно простой модели позволит поставить точку в споре о причине хруста в суставах, и для этого собираются промоделировать динамику образования пузырьков.
Ученые спорят не только о причинах хруста в суставах, но и о том, приводит ли привычка хрустеть пальцами к артриту.
Чтобы доказать отсутствие связи с артритом, доктор Дональд Унгер (Donald Unger) в течение 60 лет каждый день хрустел пальцами на левой кисти, а правую оставил в качестве контроля.
За эту работу, доказывающую безвредность щелканья в суставах (для конкретного человека) ученый в 2009 году был удостоен Шнобелевской премии по медицине.
