Da dove viene il rumore quando scrocchi le dita?

Lo scrocchio

Tira un dito, piegalo all'indietro, e la nocca cede con uno scrocchio secco. Tra un quarto e quasi la metà delle persone lo fa apposta, e dagli anni Quaranta gli scienziati discutono sull'origine del suono. Nel 2015 un gruppo in Canada infilò il dito di un uomo in uno scanner per risonanza magnetica, lo tirò con un cavo e filmò l'interno della nocca nel momento in cui scrocchiava. Quello che videro contraddiceva la spiegazione della maggior parte dei libri di testo, e tre anni dopo una serie di equazioni la rimise in discussione.

E l'avvertimento che probabilmente hai sentito da bambino, cioè che fa venire l'artrite, fu messo alla prova da un medico che per cinquant'anni scrocchiò le dita di una sola mano.

Dentro un'articolazione

Le nocche che la maggior parte delle persone fa scrocchiare sono le articolazioni dove le dita si uniscono alla mano. In ognuna, l'estremità arrotondata di un osso della mano poggia contro una cavità poco profonda alla base del dito. Entrambe le superfici sono rivestite di cartilagine liscia, e l'intera articolazione è chiusa dentro una capsula. Dentro quella capsula c'è un sottile strato di liquido sinoviale, un liquido scivoloso che permette all'articolazione di muoversi.

Quel liquido contiene anche gas disciolto, un po' come una lattina di bibita chiusa contiene anidride carbonica. Se allontani le due ossa, lo spazio dentro la capsula deve aumentare. Il liquido non può allungarsi per riempirlo, quindi la sua pressione scende. Se la pressione scende abbastanza, il gas esce dal liquido, come le bollicine che compaiono quando apri la lattina.

Su questo quasi tutti i ricercatori sono d'accordo: dentro l'articolazione si forma una sacca di gas. La discussione riguarda quale momento produca il rumore.

La risposta dei raggi X

Il primo tentativo accurato di rispondere arrivò nel 1947. Due ricercatori, Roston e Wheeler Haines, tirarono delle dita e scattarono una serie di radiografie mentre l'articolazione cedeva. Descrissero la stessa sequenza di eventi prima di ogni scrocchio. All'inizio le superfici dell'articolazione restano premute l'una contro l'altra, e una trazione leggera le muove appena.

Quando la trazione aumenta, le superfici resistono, e resistono, finché all'improvviso si separano di scatto. È in quel salto che si sente lo scrocchio. Dopo, le radiografie mostravano uno spazio chiaro dentro l'articolazione, che loro interpretarono come una sacca di gas. Poi veniva la parte che chiunque scrocchi le dita conosce già: la stessa articolazione non scrocchia di nuovo subito.

L'attesa era di circa venti minuti. Roston e Wheeler Haines conclusero che il suono nasce nel momento in cui si forma la sacca di gas. Quella spiegazione resistette per ventiquattro anni.

Una bolla che scoppia

Nel 1971 Unsworth, Dowson e Wright ripeterono l'esperimento ai raggi X. Videro la stessa sequenza, ma arrivarono a una conclusione diversa. Secondo loro, il suono non viene dalla formazione della bolla, ma dal suo collasso. Dietro quell'idea c'era molta fisica.

Nel 1917 Lord Rayleigh aveva descritto come una bolla che collassa in un liquido rilasci un'improvvisa scarica di energia. Alla fine degli anni Sessanta gli ingegneri stavano scoprendo che quei collassi potevano corrodere il metallo delle eliche delle navi. Gli ingegneri lo chiamano cavitazione: bolle che si formano e collassano in un liquido. Vedere lo scrocchio di una nocca come una versione in miniatura dello stesso fenomeno sembrava sensato.

Il gruppo del 1971 scoprì anche che il gas nell'articolazione era composto per circa l'ottanta per cento da anidride carbonica. E la loro idea spiegava l'attesa di venti minuti: il gas ha bisogno di tempo per tornare a sciogliersi nel liquido. Per più di quarant'anni il collasso della bolla fu la risposta dei libri di testo. Ma nessuno aveva mai visto direttamente una bolla collassare dentro un'articolazione che scrocchia.

Le radiografie erano troppo lente e troppo sfocate per mostrare cosa facesse la bolla nell'istante del suono.

Filmato dentro l'articolazione

Nel 2015 Greg Kawchuk, dell'Università dell'Alberta, provò un'altra telecamera. Il suo coautore, un chiropratico di nome Jerome Fryer, riusciva a scrocchiare le articolazioni delle dita a comando. Fryer si sdraiò in uno scanner per risonanza magnetica con un dito infilato in un tubo, legato a un cavo. Dall'altra parte del magnete, qualcuno tirava lentamente il cavo finché l'articolazione non scrocchiava.

Lo scanner scattava circa tre immagini al secondo, abbastanza per un filmato approssimativo dell'interno dell'articolazione. Lo fecero su dieci nocche diverse. Ecco cosa videro. All'inizio le due estremità delle ossa restano unite mentre il cavo tira.

Poi, in meno di un terzo di secondo, si separano di scatto, e tra loro compare uno spazio scuro. Quello spazio scuro è il gas. Ed ecco la parte importante: dopo lo scrocchio, lo spazio scuro non scomparve. Finché il dito restava tirato, la sacca restava lì.

Sparì dall'immagine quando lasciarono andare il dito e le ossa tornarono a unirsi. Per il gruppo, una sacca ancora presente dopo il suono era un argomento contro l'idea del collasso. Così il gruppo di Kawchuk sostenne che lo scrocchio viene dalla formazione della sacca, proprio come avevano detto Roston e Wheeler Haines nel 1947. Due superfici bagnate restano attaccate, poi si separano così all'improvviso che il liquido tra loro si strappa e si apre una cavità.

I titoli dei giornali annunciarono che il mistero era risolto.

Le equazioni ribattono

Non del tutto. Una sacca che semplicemente si apre non spiegava quanto fosse forte lo scrocchio. Nel 2018 due ingegneri, Chandran Suja a Stanford e Barakat in un laboratorio di ricerca vicino a Parigi, provarono a calcolare il suono partendo dalla fisica. Scrissero equazioni per un'articolazione del dito che si separa e per una bolla nel liquido al suo interno.

Registrarono anche scrocchi veri di tre volontari, con un microfono a meno di un centimetro dalla nocca. Nel loro modello quasi tutta la variazione di pressione avviene entro un centesimo di secondo. Le loro equazioni partono subito dopo che la pressione è scesa e si è formata una bolla. Poi la pressione ricomincia a salire, comprime la bolla, e la bolla inizia a collassare.

Quel collasso produceva un suono di circa 83 decibel a un centimetro di distanza, con una frequenza principale intorno ai 130 hertz. Era vicino alle misure precedenti, e l'impulso principale somigliava alle loro registrazioni. Ma nel modello la bolla non collassava mai del tutto. Si restringeva solo in parte, e restava una bolla più piccola.

Quella bolla residua potrebbe essere lo spazio scuro che la risonanza continuava a mostrare dopo lo scrocchio. Quindi l'articolo del 2018 sostiene che un collasso parziale potrebbe essere l'origine del suono. La risonanza scattava circa tre immagini al secondo, troppo poche per vedere quei rapidi cambiamenti della bolla. Secondo l'articolo servirebbero almeno 1.200 immagini al secondo, una velocità centinaia di volte superiore a quella risonanza.

Subito dopo lo scrocchio

Quello che succede dopo lo scrocchio è più facile da verificare. Nel 2017 un gruppo guidato da Robert Boutin esaminò con l'ecografia 400 nocche di 40 adulti, e 30 di quegli adulti scrocchiavano le dita ogni giorno. Quando una nocca scrocchiava, sullo schermo compariva all'improvviso un punto luminoso dentro l'articolazione. Quando un esaminatore muoveva quelle articolazioni subito dopo uno scrocchio, la loro escursione articolare totale era maggiore di circa otto gradi.

Nessuna articolazione si gonfiò, né prima né dopo. Quindi le articolazioni si muovevano di più subito dopo uno scrocchio, anche se questo da solo non dice nulla sui danni a lungo termine.

L'avvertimento

Il che ci porta all'avvertimento. Donald Unger, un medico californiano, lo sentì da bambino da sua madre, da diverse zie e più tardi dalla suocera. Così fece un esperimento su se stesso. Per cinquant'anni scrocchiò le dita della mano sinistra almeno due volte al giorno, mentre quelle della mano destra scrocchiavano solo di rado, come controllo.

Secondo i suoi conti, fanno almeno 36.500 scrocchi da un lato. Nel 1998 riferì il risultato in una lettera alla rivista Arthritis & Rheumatism. Nessuna delle due mani aveva l'artrite, e non trovò alcuna differenza tra loro. Nel 2009 quella lettera gli valse un premio Ig Nobel per la medicina, un premio per ricerche che prima fanno ridere e poi fanno pensare.

Certo, un uomo con due mani non è una prova. Ma studi più ampi arrivano per lo più alla stessa conclusione. Un'indagine del 1975 su pazienti anziani non trovò alcun legame tra scrocchiare le dita e usura di quelle articolazioni. Nel 2011 uno studio su 215 persone tra i 50 e gli 89 anni confrontò le radiografie delle loro mani con l'abitudine di scrocchiare le dita.

L'artrite comparve in circa il 18 per cento di chi scrocchiava le dita e nel 22 per cento degli altri, una differenza troppo piccola per avere significato statistico. Anche chi le aveva scrocchiate spesso per decenni non mostrava un rischio maggiore. Uno studio sollevò invece qualche preoccupazione. Nel 1990 un'indagine su 300 pazienti dai 45 anni in su non trovò un'incidenza maggiore di artrite, ma chi scrocchiava le dita aveva più spesso mani gonfie e una presa più debole.

Gli studi successivi non trovarono gli stessi problemi di gonfiore o di presa. Lo studio ecografico del 2017 non trovò differenze nella forza di presa tra chi scrocchiava e chi no, e nessun gonfiore. Un altro studio del 2017 confrontò 35 persone che scrocchiavano abitualmente con 35 che non lo facevano, e trovò una forza di presa simile ma una cartilagine più spessa nelle nocche di chi scrocchiava. Cosa significhi quella cartilagine più spessa, ammesso che significhi qualcosa, non si sa ancora.

C'è anche un resoconto del 1999 di due lesioni legate allo scrocchiare le dita.

Allora, cos'è quel suono?

Allora, cos'è quel suono? Sappiamo che nel liquido dell'articolazione si forma una sacca di gas quando le due superfici si separano. Se lo scrocchio venga dall'apertura della sacca o dalla sua parziale richiusura, è ancora oggetto di discussione. Quanto all'artrite, gli studi finora non hanno trovato un legame con lo scrocchiare le dita.

Se hai scrocchiato una nocca mentre guardavi questo video, probabilmente dovrai aspettare una ventina di minuti prima che la stessa articolazione scrocchi di nuovo.