D'où vient le bruit quand on se fait craquer les doigts ?

Le craquement

Tirez sur un doigt, pliez-le vers l'arrière, et l'articulation cède avec un craquement sec. Entre un quart et presque la moitié des gens le font exprès, et depuis les années 1940, les scientifiques se disputent sur l'origine de ce bruit. En 2015, une équipe au Canada a glissé le doigt d'un homme dans un appareil d'IRM, a tiré dessus avec un câble et a filmé l'intérieur de son articulation au moment où elle craquait. Ce qu'ils ont vu contredisait l'explication de la plupart des manuels, et trois ans plus tard, un ensemble d'équations a contesté leur conclusion.

Et l'avertissement que vous avez sans doute entendu enfant, selon lequel ça donne de l'arthrite, a été testé par un médecin qui ne s'est fait craquer les doigts que d'une seule main pendant cinquante ans.

À l'intérieur d'une articulation

Les articulations que la plupart des gens font craquer sont celles où les doigts rejoignent la main. Dans chacune, l'extrémité arrondie d'un os de la main repose contre une cavité peu profonde à la base du doigt. Les deux surfaces sont recouvertes de cartilage lisse, et toute l'articulation est enfermée dans une capsule. Dans cette capsule se trouve une fine couche de liquide synovial, un liquide glissant qui permet à l'articulation de bouger.

Ce liquide contient aussi du gaz dissous, un peu comme une canette de soda fermée contient du dioxyde de carbone. Si on écarte les deux os, l'espace dans la capsule doit s'agrandir. Le liquide ne peut pas s'étirer pour le remplir, donc sa pression baisse. Si la pression baisse assez, le gaz sort du liquide, comme les bulles qui apparaissent quand on ouvre la canette.

Presque tous les chercheurs s'accordent sur ce point : une poche de gaz se forme dans l'articulation. Le débat porte sur le moment qui produit le bruit.

La réponse des rayons X

La première tentative sérieuse d'y répondre date de 1947. Deux chercheurs, Roston et Wheeler Haines, ont tiré sur des doigts et pris une série de radiographies pendant que l'articulation cédait. Ils ont décrit la même suite d'événements avant chaque craquement. D'abord, les surfaces de l'articulation restent pressées l'une contre l'autre, et une légère traction les fait à peine bouger.

Quand la traction augmente, les surfaces résistent, et résistent, jusqu'à ce qu'elles s'écartent d'un coup. C'est à ce moment-là qu'on entend le craquement. Ensuite, les radiographies montraient un espace clair dans l'articulation, qu'ils ont interprété comme une poche de gaz. Puis venait ce que tous ceux qui se font craquer les doigts savent déjà : la même articulation ne craque pas de nouveau tout de suite.

Il fallait attendre environ vingt minutes. Roston et Wheeler Haines en ont conclu que le bruit vient du moment où la poche de gaz se forme. Cette explication a tenu vingt-quatre ans.

Une bulle qui éclate

En 1971, Unsworth, Dowson et Wright ont refait l'expérience aux rayons X. Ils ont vu la même suite d'événements, mais en ont tiré une autre conclusion. Selon eux, le bruit ne vient pas de la formation de la bulle, mais de son effondrement. Cette idée s'appuyait sur beaucoup de physique.

En 1917, Lord Rayleigh avait décrit comment une bulle qui s'effondre dans un liquide libère une brusque décharge d'énergie. À la fin des années 1960, des ingénieurs découvraient que ces effondrements pouvaient ronger le métal des hélices de navires. Les ingénieurs appellent ça la cavitation : des bulles qui se forment et s'effondrent dans un liquide. Voir le craquement d'une articulation comme une version miniature du même phénomène semblait logique.

L'équipe de 1971 a aussi découvert que le gaz dans l'articulation était composé à environ quatre-vingts pour cent de dioxyde de carbone. Et leur idée expliquait l'attente de vingt minutes : le gaz a besoin de temps pour se redissoudre dans le liquide. Pendant plus de quarante ans, l'effondrement de la bulle a été la réponse des manuels. Mais personne n'avait jamais vu directement une bulle s'effondrer dans une articulation qui craque.

Les radiographies étaient trop lentes et trop floues pour montrer ce que faisait la bulle à l'instant du bruit.

Filmé dans l'articulation

En 2015, Greg Kawchuk, de l'université de l'Alberta, a essayé une autre caméra. Son coauteur, un chiropracteur nommé Jerome Fryer, pouvait se faire craquer les doigts à volonté. Fryer s'est allongé dans un appareil d'IRM, un doigt maintenu dans un tube relié à un câble. De l'autre côté de l'aimant, quelqu'un tirait lentement sur le câble jusqu'à ce que l'articulation craque.

L'appareil prenait environ trois images par seconde, assez pour un film approximatif de l'intérieur de l'articulation. Ils ont fait l'expérience sur dix articulations différentes. Voici ce qu'ils ont vu. D'abord, les deux extrémités des os restent collées pendant que le câble tire.

Puis, en moins d'un tiers de seconde, elles s'écartent brusquement, et un espace sombre apparaît entre elles. Cet espace sombre, c'est le gaz. Et voici le point important : après le craquement, l'espace sombre n'a pas disparu. Tant qu'on tirait sur le doigt, la poche restait là.

Elle a disparu de l'image une fois qu'ils ont relâché le doigt et que les os se sont rapprochés. Pour l'équipe, une poche encore présente après le bruit allait à l'encontre de l'idée d'effondrement. L'équipe de Kawchuk a donc soutenu que le craquement vient de la formation de la poche, exactement comme Roston et Wheeler Haines l'avaient dit en 1947. Deux surfaces mouillées restent collées, puis se séparent si brusquement que le liquide entre elles se déchire et forme une cavité.

Les gros titres ont annoncé que le mystère était résolu.

Les équations répliquent

Pas tout à fait. Une poche qui s'ouvre simplement n'expliquait pas pourquoi le craquement est si fort. En 2018, deux ingénieurs, Chandran Suja à Stanford et Barakat dans un laboratoire de recherche près de Paris, ont tenté de calculer le bruit à partir de la physique. Ils ont écrit des équations pour une articulation de doigt qui s'écarte, et pour une bulle dans le liquide à l'intérieur.

Ils ont aussi enregistré de vrais craquements chez trois volontaires, avec un micro à moins d'un centimètre de l'articulation. Dans leur modèle, presque toute la variation de pression se produit en un centième de seconde. Leurs équations commencent juste après la chute de pression, une fois la bulle formée. Puis la pression remonte, comprime la bulle, et la bulle commence à s'effondrer.

Cet effondrement produisait un son d'environ 83 décibels à un centimètre, avec une fréquence principale autour de 130 hertz. C'était proche des mesures antérieures, et l'impulsion principale ressemblait à leurs propres enregistrements. Mais dans le modèle, la bulle ne s'effondrait jamais complètement. Elle ne rétrécissait qu'en partie, et une bulle plus petite subsistait.

Cette bulle restante pourrait être l'espace sombre que l'IRM continuait de montrer après le craquement. L'article de 2018 avance donc qu'un effondrement partiel pourrait être la source du bruit. L'IRM prenait environ trois images par seconde, bien trop peu pour voir ces changements rapides de la bulle. Selon l'article, il faudrait au moins 1 200 images par seconde, des centaines de fois plus vite que cette IRM.

Juste après le craquement

Ce qui se passe après le craquement est plus facile à vérifier. En 2017, une équipe dirigée par Robert Boutin a examiné à l'échographie 400 articulations de 40 adultes, dont 30 se faisaient craquer les doigts tous les jours. Quand une articulation craquait, une tache brillante apparaissait soudain à l'écran, dans l'articulation. Quand un examinateur faisait bouger ces articulations juste après un craquement, leur amplitude totale de mouvement était plus grande d'environ huit degrés.

Aucune articulation n'a gonflé, ni avant ni après. Les articulations bougeaient donc davantage juste après un craquement, mais cela seul ne dit rien des effets à long terme.

L'avertissement

Ce qui nous amène à l'avertissement. Donald Unger, un médecin californien, l'a entendu enfant de la bouche de sa mère, de plusieurs tantes et, plus tard, de sa belle-mère. Alors il a fait une expérience sur lui-même. Pendant cinquante ans, il s'est fait craquer les doigts de la main gauche au moins deux fois par jour, tandis que ceux de la main droite ne craquaient que rarement, pour servir de témoin.

D'après son calcul, cela fait au moins 36 500 craquements d'un côté. En 1998, il a publié le résultat dans une lettre à la revue Arthritis & Rheumatism. Aucune des deux mains n'avait d'arthrite, et il n'a trouvé aucune différence entre elles. En 2009, cette lettre lui a valu un prix Ig Nobel de médecine, un prix qui récompense des recherches qui font d'abord rire, puis réfléchir.

Bien sûr, un seul homme avec deux mains, ce n'est pas une preuve. Mais des études plus larges aboutissent le plus souvent au même résultat. Une enquête de 1975 auprès de patients âgés n'a trouvé aucun lien entre le fait de se faire craquer les doigts et l'usure de ces articulations. En 2011, une étude portant sur 215 personnes de 50 à 89 ans a comparé leurs radiographies des mains à leurs habitudes de craquement.

L'arthrite est apparue chez environ 18 pour cent de ceux qui faisaient craquer leurs doigts et 22 pour cent des autres, un écart trop faible pour être statistiquement significatif. Même ceux qui les faisaient souvent craquer depuis des décennies ne présentaient pas de risque plus élevé. Une étude a toutefois soulevé des inquiétudes. En 1990, une enquête auprès de 300 patients de 45 ans et plus n'a pas trouvé davantage d'arthrite, mais ceux qui faisaient craquer leurs doigts avaient plus souvent les mains gonflées et une poigne plus faible.

Les études suivantes n'ont pas retrouvé ces problèmes de gonflement ou de force de préhension. L'étude échographique de 2017 n'a trouvé aucune différence de force de préhension entre ceux qui se faisaient craquer les doigts et les autres, et aucun gonflement. Une autre étude de 2017 a comparé 35 personnes qui faisaient craquer leurs doigts par habitude à 35 personnes qui ne le faisaient pas, et a trouvé une force de préhension similaire, mais un cartilage plus épais dans les articulations des premiers. Ce que signifie ce cartilage plus épais, si tant est qu'il signifie quelque chose, reste inconnu.

Il existe aussi un rapport de 1999 sur deux blessures liées au fait de se faire craquer les doigts.

Alors, quel est ce bruit ?

Alors, qu'est-ce que ce bruit ? On sait qu'une poche de gaz se forme dans le liquide de l'articulation quand les deux surfaces s'écartent. Le craquement vient-il de l'ouverture de la poche, ou de sa fermeture partielle ? Le débat continue.

Quant à l'arthrite, les études menées jusqu'ici n'ont trouvé aucun lien avec le fait de se faire craquer les doigts. Si vous vous êtes fait craquer un doigt en regardant cette vidéo, vous devrez sans doute attendre une vingtaine de minutes avant que la même articulation craque à nouveau.