לבזבז יותר זמן בישיבה על בדלינו איננו רק בעיה להשמנה ולמחלות לב. המעבר לאורח חיים מושקע יותר ככל הנראה היה רע גם לעצמות שלנו. צמד מאמרים שפורסמו היום בכתב העת " הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים" טוענים כי בני אדם התפתחו עצמות מפרקים קלות יותר יחסית בהיסטוריה האבולוציונית שלנו כתגובה לשינויים בפעילות הגופנית.
תוכן קשור
- איך פרויקט חקלאות בברזיל הפך לטרגדיה חברתית ואקולוגית
- האם בני אדם קדומים נבנו לאיגרוף?
מחקר אחד מציין את מקור עצמותיהם החלשות יותר בתחילת העידן ההולוקן לפני כ 12, 000 שנה, כאשר בני האדם החלו לאמץ חקלאות. "שלדים אנושיים מודרניים עברו לא מכבר לעבר גופים קלים יותר - שברירים יותר, אם תרצו -. זה התחיל כשאימצנו את החקלאות. הדיאטות שלנו השתנו. רמות הפעילות שלנו השתנו ", אומרת מחברת המחקר חביבה צ'ירצ'יר, אנתרופולוגית בתוכנית המקורות האנושיים של סמיתסוניאן.
המחקר השני מייחס חולשת עצמות מפרק לרמות שונות של פעילות גופנית בחברות אנושיות קדומות, הקשורים גם לציד לעומת חקלאות. לשתי העבודות השלכות על בריאות האדם המודרנית ועל חשיבות הפעילות הגופנית לחוזק העצם.
"השלד שנבנה בקלילות של בני אדם מודרניים משפיע ישיר וחשוב על חוזק העצמות והנוקשות", אומר טים ראיין, אנתרופולוג מאוניברסיטת פן סטייט וסופר משותף במחקר השני. הסיבה לכך היא שקלילות יכולה לתרגם לחולשה - עצמות שבורות יותר ושכיחות גבוהה יותר של אוסטאופורוזיס ואובדן עצם הקשור לגיל.
מדענים כבר ידעו שהשלד האנושי המודרני הוא ארוך יותר, רזה יותר וחלש יותר מזה של קודמיו ההומינינים, אך איש לא היה בטוח מה מניע את "הערכות" הזו. מחקרים קודמים העלו כי הליכה זקופה מפעילה לחץ רב יותר על המפרקים להמשך זמן רב. ורזים, בעוד שאחרים טענו כי ירידה בפעילות הגופנית או שינויים בתזונה הייתה מאחורי שינויים אלה בשלד.
לאחרונה, מדענים השלימו על עצם טרבקולרית, החומר דמוי הספוג שנמצא בקצות העצמות היוצרים מפרקים. "חשוב על קצה עצם תרנגולת: אם אתה חוצה אותה, אתה רואה את עבודת העצם הזו השזורה", אומר צ'ירשיר. לבני אדם מודרניים יש צפיפות עצם טרבקולרית נמוכה יותר בעצמות ספציפיות מאשר אבות אבותיהם.
עצם ספוגית מגיבה ללחץ מכני, ולכן צ'ירצ'יר ועמיתיה החליטו לבצע סריקות CT של עצמות הידיים של הפרימטים, כולל בני אדם, כדי לבדוק אם העצם נבדלת על סמך אופן החיות של בעלי החיים. "אנו אומרים שאם אורנגאוטן מטפס, עליו להיות בעל מבנה שונה של עצם טרבקולרית מאשר מהלכי פרקי אצבעות כמו שימפנזים, " אומר צ'ירשיר.
הצוות הבחין כי סריקות בידיים אנושיות נראות שונות באופן דרסטי מאלה של קרובי משפחתם הראשוניים. בסריקות ה- CT, בועות אוויר נראות כהות על רקע לבן של עצם. "היד האנושית הייתה מעט מאוד לבן בהשוואה לעצמות היד הפרימאטיות האחרות, " אומר צ'ירצ'יר, ומצביעה על כך שהיא עשויה להיות אוורירית וקלילה להפליא. "אז זה היה הדבר המדהים." היא ועמיתיה תהו כיצד צפיפות העצם הטראקולרית בשאר השלד האנושי בהשוואה לזו אצל פרימטים אחרים ואבות קדמונים אנושיים.
בחתכים רוחביים אלה של ראש המטאקארפלי ועצם הירך ניתן לראות את הירידה בצפיפות העצם הטראבקולרית מתקדמת משמפנזים (משמאל לקצה) ועד לבני אדם מודרניים (מימין). ( PNAS / Chirchir et al.) הצוות סרק חתכים מעגליים של שבע עצמות במפרקי הגפה העליונה והתחתונה בשימפנזים, אורנגוטנים בורניים ובבונים. הם גם סרקו את אותן העצמות אצל בני אדם מודרניים ומוקדמים, כמו גם בניאנדרטלים, Paranthropus robustus , Australopithecus africanus ואוסטרלופיתקינים אחרים. לאחר מכן הם מדדו את כמות העצם הלבנה בסריקות כנגד השטח הכולל כדי למצוא צפיפות עצם טרבקולרית. ריסוק המספרים אישר את חשדותיהם הוויזואליים. לבני אדם מודרניים היו עצמות טרבקולריות צפופות פחות מ- 75 אחוז בהשוואה לשימפנזים, וכמה הומינינים היו בעלי עצמות שהיו צפופות פי שניים בהשוואה לאלו שבבני אדם מודרניים.
אז מתי החל צפיפות העצם הטראבקולרית לרדת באילן היוחסין האנושי? הצוות מצא כי להומו ספיינס המוקדמת הייתה עצם ספוגית צפופה למדי עד לפליסטוקן המנוח או להולוקן המוקדם - כאשר בני אדם עברו כמה מעברים גדולים באורח החיים, כמו גידול מזון וגידול בעלי חיים במקום לצאת לצוד. זה כנראה אומר שלחץ הבחירה לעצמות כבדות החל לרדת.
"מה שאנחנו חושבים שמתרחש זה שבני אדם נעשו פחות פעילים, יותר מושבים. אנשים אימצו חקלאות ובייתו בעלי חיים. הפחתה בפעילות הגופנית היא מה שהביא לשלד קל זה ", אומר צ'ירשיר. אולם מחקר זה בדק רק גורם אחד בצפיפות העצם הטראקולרית. עובי העצם הספוגי, הנפח והשטח שלו יכולים לספר לנו רבות על עצמות המפרק החזקות. העבודות גם לא הסתכלו על מנהלים אנושיים מודרניים כדי לראות אם הפעילות המוגברת שלהם העניקה להם מפרקים חזקים יותר. שם נכנס המחקר השני.
ראיין חבר בשיתוף עם קולין שו באוניברסיטת קיימברידג 'כדי לבחון עצם טרבקולרית בדגימות ארכיאולוגיות מארבע קבוצות אנושיות קדומות - שתיים שעסקו בחקלאות ושניים שזכו לעיצוב - במה שנמצא כיום באילינוי. החוקרים התמקדו במפרק הירך מכיוון שהוא חשוב לשאת את משקל השלד האנושי בזמן ההליכה.
מטפלים, הם מצאו, היו בעלי עצם טרבקולרית עבה יותר, נפח ושטח פנים נמוך יותר בירכיים מאשר החקלאים. שתי קבוצות החקלאות לא נבדלו זו מזו, ו"שתי הקבוצות המושבות גם צרכו מגוון של אוכלים מקומיים, כלומר התזונה שלהם לא הייתה בהכרח לוקה בחסר ", אומר ראיין. זה מרמז שהתזונה חשובה פחות מהלחץ הביומכני ההולך למרחקים ארוכים וציד בעלי חיים מכניס מותניים לבני אדם.
בהתבסס על סריקות microCT, ראיין ושו יצרו עיבודים תלת-ממדיים אלה של ראש עצם הירך מחקלאי (מלמטה) ומצייד-לקטים (למעלה). עיבודים אלה עזרו להם לקבוע את נפח העצם הספוגית בחלקים של ראש הירך. (באדיבות טימותי מ. ראיין) 
בהתבסס על עבודתם של ריאן ושו, חקלאים אנושיים יחסית מושבים (מימין) בנו שלדים בנויים יותר בהשוואה לעוזרים ניידים יותר (משמאל). תמונות microCT דו מימדיות דרך ראש עצם הירך בהן היא מתחברת למפרק הירך מציגות הבדלים במבנה העצם. (באדיבות טימותי מ. ראיין) בעוד שכירשיר מציין כי הם אינם יכולים לשלול גורמים כמו דיאטה או מחלות, שני המחקרים מצביעים על פעילות גופנית כגורם המניע מאחורי שינויים אלה בשלדינו. היא גם מציינת כי פעילות גופנית יכולה לשנות את השלדים שלנו במהלך ההיסטוריה האבולוציונית ובתוך חיינו שלנו. זה חשוב לאלו מאיתנו הגרים בסביבות מתועשות, בהן אנו מבלים זמן רב בישיבה בעבודה ובבית. מקרים של אוסטאופורוזיס שכיחים יותר באזורים כאלה, ובחולים עם אוסטאופורוזיס, עצם טרבקולרית היא בעלת הסיכון הגבוה ביותר ליצירתיות.
"לבני אדם יכול להיות מבנה עצם טרבקולרי חזק, בדומה למה שנראה בפרימטים חיים שאינם אנושיים, אם הם עוסקים ברמות פעילות גופניות מתאימות לאורך החיים", אומר ראיין. זה יכול לחתוך שברים בירך הקשורים לאובדן עצם עם הגיל. אז אולי במקום לאכול כמו בני אדם מוקדמים, עלינו להתאמן כמוהם.
