Provoditi više vremena sjedeći na guzici nije problem samo zbog pretilosti i bolesti srca. Prelazak na sjedeći način života vjerojatno je bio i loš za naše kosti. Par radova objavljenih danas u Zborniku Nacionalne akademije znanosti sugerira da su ljudi razvili lakše zglobne kosti relativno nedavno u našoj evolucijskoj povijesti kao odgovor na promjene u fizičkoj aktivnosti.
Povezani sadržaj
- Kako se poljoprivredni projekt u Brazilu pretvorio u društvenu i ekološku tragediju
- Jesu li drevni ljudi izgrađeni za boks?
Jedno istraživanje otkriva porijeklo ovih slabijih kostiju na početku holocenske epohe prije otprilike 12 000 godina, kada su ljudi počeli prihvaćati poljoprivredu. „Moderni ljudski kosturi nedavno su se pomakli prema lakšim, krhkijim tijelima, ako želite. Počelo je kad smo usvojili poljoprivredu. Naše prehrane su se promijenile. Naše razine aktivnosti su se promijenile “, kaže koautorica studije Habiba Chirchir, antropologinja u Smithsonianovom programu ljudskog podrijetla.
Druga studija pripisuje slabost zglobova kosti različitim stupnjevima tjelesne aktivnosti u drevnim ljudskim društvima, također povezanima s lovom i zemljoradnjom. Oba djela imaju posljedice na suvremeno ljudsko zdravlje i važnost tjelesne aktivnosti za čvrstoću kostiju.
"Lagano izgrađen kostur modernih ljudi ima izravan i važan utjecaj na čvrstoću i krutost kostiju", kaže Tim Ryan, antropolog sa Sveučilišta Penn i koautor druge studije. To je zato što se lakoća može pretvoriti u slabost - više slomljenih kostiju i veću učestalost osteoporoze i gubitak kostiju povezan s godinama.
Znanstvenici su već znali da je moderni ljudski kostur duži, tanji i općenito slabiji od prethodnika hominina, ali nitko nije bio siguran što je pokretalo ovu "gracioznost". Prethodne studije sugerirale su da hodanje uspravno vrši veći pritisak na zglobove da idu dugo i mršavi, dok su drugi tvrdili da iza ovih koštanih promjena stoji fizička aktivnost ili promjene u prehrani.
Nedavno su znanstvenici pronašli nule na trabekularnoj kosti, spužvastom materijalu koji se nalazi na krajevima kostiju koji tvore zglobove. "Zamislite kraj pileće kosti: Ako je prorežete, vidjet ćete isprepletenu kost kosti", kaže Chirchir. Moderni ljudi imaju nižu gustoću trabekularne kosti unutar specifičnih kostiju od svojih predaka.
Spužvasta kost reagira na mehanički stres, pa su Chirchir i njezini kolege odlučili uzeti CT skeniranja kostiju primata, uključujući ljude, kako bi vidjeli razlikuje li se kost na temelju kretanja životinja. "Iako, ako se orangutan popne, on bi trebao imati drugačiju strukturu trabekularne kosti od šetača zglobova poput šimpanza", kaže Chirchir.
Tim je primijetio da skeniranje ljudskih ruku izgleda drastično drugačije od onih njihovih primata. Kod CT skeniranja mjehurići zraka izgledaju tamno na bijeloj pozadini kosti. "Ljudska ruka je imala vrlo malo bijele boje u odnosu na kosti ostalih primata", kaže Chirchir, ukazujući da je možda nevjerojatno prozračna i lagana. "Dakle, to je bila nevjerojatna stvar." Ona i njezini kolege pitali su se kako je gustoća trabekularne kosti u ostatku ljudskog skeleta u usporedbi s onom kod drugih primata i ranih ljudskih predaka.
U tim presjecima glave metakarpalne i butne kosti možete vidjeti smanjenje gustoće trabekularne kosti kako napreduje od čimpanza (krajnje lijevo) pa sve do modernih ljudi (krajnje desno). ( PNAS / Chirchir i dr.) Tim je pregledao kružne presjeke od sedam kostiju u zglobovima gornjih i donjih udova kod čimpanza, borneoloških orangutana i pabuna. Skenirali su iste kosti kod modernih i rano modernih ljudi, kao i neandertalaca, paranthropus robustus , Australopithecus africanus i drugih australitopiteka. Potom su izmjerili količinu bijele kosti u skeniranju prema ukupnoj površini kako bi utvrdili gustoću trabekularne kosti. Propadanje brojeva potvrdilo je njihovu vizualnu sumnju. Moderni ljudi imali su 50 do 75 posto manje guste kosti trabekula od čimpanza, a neki hominini imali su kosti koje su bile dvostruko gušće u usporedbi s onima kod modernih ljudi.
Pa kad je počela padati trabekularna gustoća kostiju na obiteljskom stablu? Tim je otkrio da su rani Homo sapiensi imali prilično gustu spužvastu kost sve do kasnog pleistocena ili ranog holocena - kada su ljudi bili podvrgnuti nekim značajnim životnim prijelazima, poput uzgoja hrane i uzgoja stoke, umjesto da izlaze u lov. To vjerojatno znači da se tlak selekcije za teže kosti počeo smanjivati.
"Ono što mislimo da se događa je da su ljudi postali manje aktivni, sjedeći. Ljudi su usvajali poljodjelstvo, udomljavanje životinja. To smanjenje tjelesne aktivnosti je ono što je rezultiralo ovim svjetlosnim kostrom ", kaže Chirchir. Ali ovo je istraživanje proučavalo samo jedan čimbenik trabekularne kosti - gustoću. Debljina, volumen i površina spužvaste kosti mogu nam puno reći koliko su jake zglobne kosti. Rad se također nije osvrnuo na moderne ljudske hranilice da bi utvrdio da li im povećana aktivnost daje jače zglobove. Tu dolazi druga studija.
Ryan se udružio s Colinom Shawom na Sveučilištu u Cambridgeu kako bi ispitao trabekularnu kost u arheološkim primjercima četiri drevne ljudske skupine - dvije koje su se bavile poljoprivredom i dvije koje su se hranile - u onome što je sada Illinois. Istraživači su se usredotočili na zglob kuka jer je važno za nošenje težine ljudskog kostura tokom hodanja.
Otkrili su da su tragači imali debljine trabekularne kosti, veći volumen i nižu površinu bokova u usporedbi s poljoprivrednicima. Dvije skupine uzgoja nisu se međusobno razlikovale, a "obje sjedeće skupine također su konzumirale niz namirnica koje su lokalno dostupne, što znači da njihova prehrana nije nužno bila nedostatna", kaže Ryan. Ovo upućuje na to da je prehrana manje bitna od biomehaničkog stresa koji se šeta na dugim udaljenostima i lovi životinje na ljudske bokove.
Na temelju skeniranja microCT-a, Ryan i Shaw stvorili su ove 3D prikaze glave bedrene kosti od poljoprivrednika (dolje) i lovca-sakupljača (odozdo). Ovi prikazi pomogli su im da odrede volumen spužvaste kosti u dijelovima glave femura. (Ljubaznošću Timothyja M. Ryana) 
Na temelju rada Ryana i Shawa, relativno sjedeći ljudski poljoprivrednici (desno) imaju više lagano izgrađenih kostura u usporedbi s pokretnijim krmnim strojevima (lijevo). 2D mikroCT slike kroz glavu femura gdje se spaja na zglob kuka pokazuju razlike u strukturi kostiju. (Ljubaznošću Timothyja M. Ryana) Iako Chirchir ističe da ne mogu isključiti čimbenike poput prehrane ili bolesti, obje studije ukazuju na tjelesnu aktivnost kao pokretački faktor ovih promjena u našim kosturima. Ona također napominje da tjelesna aktivnost može promijeniti naše kosture tijekom evolucijske povijesti i unutar našeg vlastitog života. To je važno za one od nas koji živimo u industrijaliziranim sredinama, gdje provodimo puno vremena sjedeći na poslu i kod kuće. Slučajevi osteoporoze češći su na takvim mjestima, a u bolesnika s osteoporozom trabekularna kost ima najveći rizik od nastanka fakture.
"Ljudi mogu imati čvrstu strukturu trabekularne kosti, slično onome što se vidi kod živih primata koji nisu ljudi, ako se bave odgovarajućom razinom tjelesne aktivnosti tijekom života", kaže Ryan. To bi moglo smanjiti prijelome kuka povezanih s gubitkom kostiju s godinama. Dakle, možda umjesto da jedemo kao rani ljudi, trebali bismo vježbati poput njih.
