Het geluid van knakkende knokkels is lange tijd een bron van verbijstering geweest voor wetenschappers. Uit eerder onderzoek is gebleken dat niet alle gewrichten dit geluid kunnen maken, en dat de gewrichten die het geluid wel maken slechts eens in de 20 minuten kunnen knakken, maar over wat er nu precies achter het knallen zit, is veel gediscussieerd.

“De holte tussen de twee knokkels is gevuld met een vloeistof die gewrichtsvloeistof wordt genoemd, en wanneer je de druk in die vloeistof plotseling verandert als gevolg van het vergroten van de afstand tussen de knokkels, kunnen sommige gassen in die vloeistof zich kernen tot een luchtbel”, aldus prof. Abdul Barakat van het hydrodynamisch laboratorium van de Ecole Polytechnique, een co-auteur van de nieuwe studie.

Sommige onderzoekers hebben gesuggereerd dat het het ineenstorten van dergelijke bellen, gevormd uit kooldioxide en andere gassen, is dat de bekende scheur veroorzaakt, maar anderen hebben een andere mogelijkheid voorgesteld. “Terwijl je deze bel vormt, kun je drukveranderingen veroorzaken, en dat kan geluid produceren,” zei Barakat.

In 2015 leken onderzoekers in Canada de puzzel te hebben opgelost, nadat een van het team zijn knokkels liet kraken in een MRI-scanner terwijl er beelden werden gemaakt. Het verdict: het krakende geluid was te wijten aan de snelle scheiding van het gewricht en belvorming, niet aan het klappen van bellen.

Barakat zegt dat het idee om dieper in de kwestie te duiken kwam van een van zijn studenten, een coauteur van het nieuwe onderzoek, die ervoor koos om het fenomeen te bestuderen voor een cursusproject.

Omdat beeldvormingstechnieken niet de nodige tijdsresolutie bieden om de hogesnelheidsdynamiek van het knokkelkraken vast te leggen, ontwikkelde het tweetal een wiskundig model om te onderzoeken of instortende bellen toch achter het geluid zouden kunnen zitten.

Het model, aldus Barakat, is gebaseerd op drie componenten: de verandering in druk van de vloeistof wanneer de knokkels uit elkaar bewegen, de groei en ineenstorting van de resulterende bel, en hoe veranderingen in druk van de bel worden omgezet in geluiden.

Het team vergeleek de geluiden die ze volgens het model zouden verwachten van ineenstortende bellen die worden geproduceerd door joint-popping, met geluidspatronen die zijn opgenomen van een handvol deelnemers aan knokkelkraken, en vond een goede overeenkomst tussen de twee. Volgens Barakat is daarentegen niet aangetoond dat de vorming van bellen geluiden van de waargenomen grootte of luidheid produceert.

Maar er is een extra nuance: sommigen hebben betoogd dat het langer duurt voordat de bel instort dan voordat een barst wordt gehoord, en dat dit het onwaarschijnlijk maakt dat de bel de bron van het geluid is. Barakat heeft een antwoord.

“Wat we hier aantonen is dat je geen volledige ineenstorting nodig hebt,” zei hij, erop wijzend dat zelfs als de bel slechts gedeeltelijk zou instorten om een microbel achter te laten, deze het geluid op de noodzakelijke tijdschaal zou genereren. De ontdekking, voegen de auteurs eraan toe, zou kunnen verklaren waarom kleine bellen zijn waargenomen in synoviale vloeistof, zelfs na het kraken van knokkels.

Dr Greg Kawchuk van de Universiteit van Alberta, een coauteur van de studie uit 2015, verwelkomde het nieuwe onderzoek. “Hun belangrijkste bevinding, dat theoretische bubbelcollaps geluid kunnen creëren, is niet verrassend,” zei hij. “Wat dit paper interessant maakt, is dat het suggereert dat er andere fenomenen kunnen optreden tussen de frames van de MRI-video die in onze eerdere studie is gepubliceerd en dat deze fenomenen geluiden kunnen creëren die vergelijkbaar zijn met die welke worden geproduceerd bij knokkelcracking.”

Maar, voegde hij eraan toe, de zaak was nog niet gesloten, opmerkend dat het nieuwste onderzoek een wiskundig model is dat nog door experimenten moet worden geverifieerd.

Hoewel er enige discussie is geweest over de vraag of knuckle-cracking het risico op artrose verhoogt, lijken studies een verband niet te ondersteunen.

Een van degenen die het fenomeen bestudeerden, was Dr. Donald Unger, die in 2009 op 83-jarige leeftijd een IgNobel-prijs won omdat hij sinds zijn tienerjaren alleen zijn linkerknokkels kraakte, terwijl zijn rechterknokkels ongekraakt bleven. Unger meldde geen tekenen van artritis in beide handen.

Niet iedereen kan een knokkel kraken produceren. “Sommige mensen kunnen hun knokkels niet kraken omdat de afstand tussen hun knokkels te groot is om dit te laten gebeuren,” zei Barakat.

Maar voor degenen die het wel kunnen en van de sensatie genieten, heeft Barakat een tip: “Hoe sneller je aan je knokkel trekt, hoe sneller je de druk verandert en dus hoe groter de kans dat je een knokkelkraak genereert.”