Das Geräusch von knackenden Fingerknöcheln hat Wissenschaftler lange Zeit vor ein Rätsel gestellt. Jetzt behaupten Forscher, dass sie den Ursprung des Geräuschs geknackt haben könnten.

Während frühere Forschungen gezeigt haben, dass nicht alle Gelenke das Geräusch erzeugen können und dass diejenigen, die es tun, nur einmal alle 20 Minuten oder so geknackt werden können, war das, was hinter dem akustischen Knacken steckt, ein heiß diskutiertes Thema.

„Der Hohlraum zwischen den beiden Fingerknöcheln ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, der so genannten Synovialflüssigkeit, und wenn sich der Druck in dieser Flüssigkeit plötzlich ändert, weil der Abstand zwischen den Fingerknöcheln vergrößert wird, können sich einige der Gase in dieser Flüssigkeit zu einer Blase zusammenballen“, so Prof. Abdul Barakat vom Hydrodynamik-Labor der Ecole Polytechnique, einer der Mitautoren der neuen Studie.

Einige Forscher vermuten, dass der Zusammenbruch solcher Blasen, die aus Kohlendioxid und anderen Gasen bestehen, den bekannten Riss verursacht, aber andere haben eine andere Möglichkeit vorgeschlagen. „Bei der Bildung dieser Blasen kann es zu Druckveränderungen kommen, und das kann Geräusche erzeugen“, so Barakat.

Im Jahr 2015 schienen Forscher in Kanada das Rätsel gelöst zu haben, nachdem einer aus dem Team seine Knöchel in einem MRT-Scanner knacken ließ, während Bilder aufgenommen wurden. Das Ergebnis: Das knackende Geräusch war auf die schnelle Trennung des Gelenks und die Blasenbildung zurückzuführen, nicht auf das Kollabieren der Blasen.

Barakat sagt, die Idee, sich näher mit dem Thema zu befassen, kam von einem seiner Studenten, einem Mitautor der neuen Forschungsarbeit, der das Phänomen für ein Kursprojekt untersuchen wollte.

Da bildgebende Verfahren nicht die nötige Zeitauflösung bieten, um die Hochgeschwindigkeitsdynamik des Knöchelknackens zu erfassen, entwickelten die beiden ein mathematisches Modell, um zu erforschen, ob kollabierende Blasen nicht doch hinter dem Geräusch stecken könnten.

Das Modell, so Barakat, basiert auf drei Komponenten: der Veränderung des Flüssigkeitsdrucks, wenn sich die Fingerknöchel auseinander bewegen, dem Wachstum und Kollabieren der entstehenden Blase und der Art und Weise, wie Druckveränderungen in der Blase in Geräusche umgewandelt werden.

Das Team verglich die Geräusche, die sie nach dem Modell von kollabierenden Blasen beim Knacken der Fingerknöchel erwarten würden, mit den Geräuschmustern, die von einer Handvoll Teilnehmer beim Knacken der Fingerknöchel aufgezeichnet wurden, und fand eine gute Übereinstimmung zwischen den beiden. Im Gegensatz dazu, so Barakat, wurde nicht nachgewiesen, dass die Bildung von Blasen Geräusche in der beobachteten Größenordnung oder Lautstärke erzeugt.

Aber es gibt noch eine weitere Nuance: Einige haben argumentiert, dass es länger dauert, bis die Blase kollabiert, als dass ein Knacken zu hören ist, und dass dies eine unwahrscheinliche Quelle für das Geräusch darstellt. Barakat hat darauf eine Antwort.

„Was wir hier zeigen, ist, dass man keinen vollständigen Kollaps braucht“, sagte er und wies darauf hin, dass selbst wenn die Blase nur teilweise kollabieren würde, um eine Mikroblase zu hinterlassen, würde sie den Ton in der erforderlichen Zeitspanne erzeugen. Die Entdeckung, so fügen die Autoren hinzu, könnte erklären, warum kleine Blasen in der Gelenkflüssigkeit auch nach einem Knöchelbruch beobachtet wurden.

Dr. Greg Kawchuk von der University of Alberta, ein Mitautor der Studie von 2015, begrüßte die neue Forschung. „Ihre wichtigste Erkenntnis, dass der theoretische Zusammenbruch von Blasen Schall erzeugen kann, ist nicht überraschend“, sagte er. „Was diese Arbeit interessant macht, ist, dass sie nahelegt, dass andere Phänomene zwischen den Bildern des MRT-Videos, das in unserer früheren Studie veröffentlicht wurde, auftreten können und dass diese Phänomene Geräusche erzeugen können, die denen ähneln, die beim Knöchelknacken entstehen.“

Aber er fügte hinzu, dass der Fall noch nicht abgeschlossen sei, da es sich bei den neuesten Forschungsergebnissen um ein mathematisches Modell handele, das noch durch Experimente verifiziert werden müsse.

Während es eine gewisse Debatte darüber gab, ob Knöchelknacken das Risiko von Arthrose erhöht, scheinen Studien einen Zusammenhang nicht zu belegen.

Zu denjenigen, die das Phänomen untersuchten, gehörte Dr. Donald Unger, der 2009 im Alter von 83 Jahren einen IgNobelpreis dafür erhielt, dass er seit seiner Teenagerzeit nur seine linken Fingerknöchel knackte, während er seine rechten Knöchel nicht knackte. Unger berichtet, dass er in beiden Händen keine Anzeichen von Arthritis hat.

Nicht jeder kann einen Knöchelknacks erzeugen. „Manche Menschen können ihre Fingerknöchel nicht knacken, weil der Abstand zwischen ihren Fingerknöcheln dafür zu groß ist“, sagte Barakat.

Aber für diejenigen, die es können und das Gefühl genießen, hat Barakat einen Tipp: „Je schneller Sie an Ihrem Knöchel ziehen, desto schneller ändern Sie den Druck und desto wahrscheinlicher ist es, dass Sie einen Knöchelknacks erzeugen.“