Selon un modèle mathématique simulant un craquage de jointure, le fameux "crac" vient bien de l'éclatement de bulles microscopiques dans le liquide des articulations des doigts, d'après une étude des chercheurs de l'Ecole polytechnique, et de l'université américaine de Stanford publiée jeudi 29 mars 2018 dans la revue Scientific Report. La nouveauté de cette étude, c'est de montrer "que l'éclatement d'une seule de ces bulles est suffisant pour produire le bruit", explique à l'AFP Abdul Barakat, chercheur à Polytechnique.

Les bulles d'air produisent-elles le son lors de leur formation ou de leur éclatement ?
En 1939, des chercheurs ont attribué le son au resserrement soudain de la capsule fibreuse autour de l'articulation au cours de la libération articulaire. En 1947, une nouvelle théorie suggère que ce mouvement rapide des articulations crée des vibrations dans les tissus conduisant au son de craquage. C'est en 1971 qu'a pour la première fois été émise l'hypothèse selon laquelle l'effondrement des "bulles de cavitation" dans le liquide synovial (qui sert de lubrifiant naturel entre deux surfaces cartilagineuses) étaient la source du bruit de craquage. Mais elle a ensuite été mise en doute par plusieurs études qui ont montré que même après un craquement de doigts, il restait des bulles dans le fameux liquide. Ainsi en 2015, une étude s'était concentrée sur un signal brillant à l’échographie, observé après la création d’une bulle de cavitation, mais avant que le bruit du craquement ne se fasse entendre. Ils avaient alors avancé que le bruit venait de la formation de bulles plutôt que de leur éclatement.

Un modèle mathématiques valide l'hypothèse de l'éclatement des bulles d'air comme source du son

Mais cette nouvelle hypothèse "ne peut pas expliquer la magnitude observée des sons" émis, d'après les auteurs des nouveaux travaux, qui décident alors d'étudier le phénomène sous un autre angle. La dynamique à grande vitesse du craquage de jointures est en effet limitée par la résolution des techniques expérimentales, expliquent les auteurs, qui se tournent alors vers un modèle théorique. "Nous voulions nous pencher sur cette question du point de vue mathématique car tous les précédents travaux étaient basés sur l'observation. Nous avons donc essayé de bâtir un modèle mathématique pour décrire le phénomène physique à l'œuvre", selon le professeur Barakat. Ils basent leur modèle sur la dynamique de la formation et de l'éclatement de bulles dans le liquide synovial, dont la présence a été confirmée "sans ambiguïté par pratiquement tous les chercheurs malgré leurs désaccords sur l'origine du son", disent les auteurs.

Ce modèle "établit que la signature acoustique de l'éclatement de la bulle de cavitation est cohérente avec les sons observés expérimentalement", écrivent les auteurs, suggérant que l'éclatement des bulles serait bien la source du son. "Le succès du modèle souligne le potentiel des simulations numériques détaillées dans la résolution de l'origine des sons", écrivent les auteurs, appelant à la réalisation de futures simulations du même type pour modéliser "avec précision le comportement initial, terminal et à long terme des bulles de cavitation" pour clore le débat. En ce qui concerne les conséquences de la pratique, la communauté scientifique est déjà arrivé à un consensus : contrairement à une croyance populaire répandue, se faire craquer les doigts ne provoque pas d'arthrite.

Source: Sciences et Avenir

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