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為什麼關節會發出啪啪聲?

螢幕快照 2014-11-21 下午5.14.10

有沒有人跟小小編一樣,很愛折手指讓關節發出喀喀喀的聲音,聽到那清脆的啪啪聲後感到無比舒爽而且還想一直重複去折它呢……?

究竟聲音到底是從哪裡來的?一直這樣用會不會得關節炎….?在挖掘出其中的奧祕之前我們要先來簡單的了解一下不同種的關節以及關節的解剖構造。

關節的種類

就以人體來說,兩塊骨頭相接的地方就叫做關節(Joint),關節可以用構造或功能分成好幾大類,以構造來區分的話可以大致分成纖維關節、軟骨關節、和滑膜關節,其中的纖維關節和軟骨關節比較不常被我們注意,因為他們屬於不太能自由移動的關節,滑膜關節跟我們之後要討論的比較有關連。

如果依照功能來區分關節的話可以分成不可動關節、微可動關節、以及可動關節。可動關節分成六大類,而每種都有滑膜的構造,而滑膜裡面的物質正是造成喀喀聲的主要成因!

首先要先了解這六類可動關節的基本型態:

滑動關節:適用於比較小幅度的平面滑動,例如手掌中的小碎骨結合的平面

滑動關節:適用於比較小幅度的平面滑動,例如手掌中的小碎骨結合的平面

鉸鍊關節:只能做單一平面的伸屈,例如肘關節或膝關節

鉸鍊關節:只能做單一平面的伸屈,例如肘關節或膝關節

樞軸關節:能做旋轉的動作,例如頸關節的旋轉

樞軸關節:能做旋轉的動作,例如頸關節的旋轉

球窩關節:球窩關節擁有最大的自由移動度,幾乎可以做各種角度的伸屈或旋轉,間關節和髖關節正是球窩關節

球窩關節:球窩關節擁有最大的自由移動度,幾乎可以做各種角度的伸屈或旋轉,肩關節和髖關節正是球窩關節

鞍狀關節:能做比較大幅度的移動,如大拇指的關節

鞍狀關節:能做比較大幅度的移動,如大拇指的關節

橢圓關節:能做前後和左右的移動,指關節正是這種橢圓關節

橢圓關節:能做前後和左右的移動,指關節正是這種橢圓關節

 滑膜關節內的構造

知道指關節屬於滑膜關節後,我們就要更仔細的去看滑膜關節內的構造:

滑膜
滑膜囊腔擔任起骨頭與骨頭之間潤滑的工作,若沒有滑膜囊的存在那麼關節之間的骨頭就很容易磨損發炎,一般關節炎就是這樣引起的。滑膜囊裡面的滑膜液,也叫關節液,可以想像成潤滑液的概念。關節液的成份主要是玻尿酸、葡萄糖胺等成分使得液體變得黏黏稠稠滑滑的[2]。

關節發出的喀喀聲

學了這麼多關於關節的知識後先來喝杯飲料休息一下,因為我們其實只觸及關節知識的冰山一角,但是我們現在知道的已經足以回答我們的問題了,為什麼它平常不發出聲音只有我們在用力的扳、折、或壓它的時候才會發出喀喀聲?或許有這樣提示你就發現了第一個線索了。

關節是活動的而且包覆滑膜囊的韌帶或肌肉也都是軟的,在壓迫或拉扯關節的時候,我們改變了關節的結構和空間;當我們延展韌帶時,我們同時也把滑膜囊撐大,這使滑膜腔的空間變大了一些,當一個密閉的腔室體積增大,勢必代表內部的壓力將會變小,而什麼東西跟壓力很有關係呢?就是氣體的溶解度,事實上有許多氣體溶在我們的滑膜液裡面,其中又以二氧化碳最多,當腔內壓力變低時,這些溶解的碳酸就會被迫析出成為氣體[3]。

此時此刻你的滑膜腔裡面其實產生了一些小氣泡,而因為這些氣泡形成的速度很快,快到使我們聽到啵啵喀喀的聲音。形成泡泡之後需要經過一段時間,這些氣體才會慢慢溶回關節液裡面,這也就是為什麼剛喀(啪)完以後需要一段冷卻時間才能在喀(啪)一次…嗯…你懂的。

一直讓關節啪啪啪會不會得關節炎?

我想,除了關節怎麼發出聲音之外,大家更想關心的就是這樣的習慣會不會對我們的關節產生不良的影響吧?如果了解了各種關節炎的成因之後就會發現,其實沒有一種已知的關節炎型態與氣泡的產生有直接關連[1],甚至有人做實驗來證明這件事,2009年的搞笑諾貝爾醫學組得獎者Donald L. Unger 進行了一項實驗,連續60年,他只去喀喀喀左手的手指而從來不去用右手,最後證明左右手並沒有顯著性的差異,也沒有導致關節炎[4]。(神人阿!)

參考資料:

  1. Jorge Castellanos & David Axelrod, ‘Effect of habitual knuckle cracking on hand function’, Annals of Rheumatic Diseases, Vol. 49, 1990, pp. 308-309.
  2.  Hui, Alexander Y.; McCart, William J.; Masuda, Koichi; Firestein, Gary S.; Sah, Robert L. (Jan–Feb 2012). “A Systems Biology Approach to Synovial Joint Lubrication in Health, Injury, and Disease"
  3. Watson P, Kernoham WG, Mollan RAB. A study of the cracking sounds from the metacarpophalangeal joint. Proceedings of the Institute of Mechanical Engineering [H] 1989;203:109-118.
  4. “Does Knuckle Cracking Lead to Arthritis of the Fingers?", Donald L. Unger, Arthritis and Rheumatism, vol. 41, no. 5, 1998, pp. 949-50.
  5. 新高中「體育」課程,關節

關於作者

卓然

PanSci 實習編輯,陽明大學生物醫學技術暨檢驗學系畢業。對科學新知總是充滿興趣與好奇,對各種事情都保持懷疑和謹慎的態度所以常常被覺得人很機歪,但我真的只是想要很科學而已啊!