Адаптация людей к прямохождению привела к повороту плода при родах

В конце концов отбор оптимальной формы таза, который отвечал бы всем трем требованиям, привел к тому, что при рождении голова и плечи плода вынуждены делать поворот для успешного прохождения сложным родовым каналом. Исследование опубликовано в журнале BMC Biology. Люди рожают детей труднее, чем многие другие животные, в частности приматы. Узкий и несколько искривленный родовой канал, или родовые пути, приводят к тому, что во время родов ребенок вынужден делать обороты головы и тела, чтобы поместиться в них. По структурным видоизменениями выделяют три горизонтальные плоскости: входную, среднюю и начальную. Родовой канал во входной плоскости, сквозь который первым проходит плод, расширенный по бокам и имеет форму поперечно расположенного овала. Голова плода обычно входит в него повернутой в сторону, но это оптимальная позиция для успешного рождения. В средней плоскости родовой канал узкий и имеет округлую форму. Проходя через него, плод должен повернуть голову и плечи примерно на 90%, чтобы пройти через канал, который в исходной плоскости, в отличие от входной, удлиненный в переднезаднем направлении. Процесс рождения осложняется еще и относительно большими размерами самой головы плода у людей. Поэтому естественные роды сопровождаются высоким риском травм и смерти как для ребенка, так и для матери.

Похоже, эта проблема присутствует только у людей среди приматов. Ближайшие наши родственники гоминиды, к которым относятся шимпанзе и гориллы, имеют равномерно овальную форму родовых путей, хорошо подстроенные под размеры плода. Считают, что таз нам достался для возможности хождения на двух ногах, но исследования ученых из Венского университета и Университета Порто показывает, что на эволюцию человеческих родовых путей повлиял и несколько иной аспект человеческого передвижения.

Ученые стремились понять, что было таким весомым двигателем эволюционных изменений, которые помогли сложной структуре полости таза человека, вопреки тому, что это препятствует легкому рождению детей. Ученые предположили, что дело в обеспечении оптимальной при прямохождение стабильности тазового дна — мышц и соединительной ткани области промежности, которые прикрепляются к костям таза они поддерживают внутренние органы и участвуют в мочеиспускании и стуле.

Чтобы проверить свою гипотезу, ученые построили и применили трехмерную модель тазового дна. На ней они проверили, как сказываются на свойствах тазового дна различные варианты его формы, а также исследовали преимущества и недостатки различных форм родового канала.

Моделирование показывает, что тазовое дно наиболее восприимчиво к давлению со стороны внутренних органов и плода при вертикальной позиции, если его форма круглая или поперечно-овальная, как у входа родового канала. В то же время продольно-овальная форма, которая наблюдается у большинства женщин, наоборот, способствует лучшей устойчивости тазового дна. Поэтому гипотеза ученых о форме выхода таза, которая диктуется стабильностью тазового дна, подтвердилась.

Изучение также указало на возможные причины того, почему вход родовых путей имеет поперечно-удлиненную овальную форму. Прямохождение людей требует для балансировки искривление позвоночника в поясничном отделе. Но увеличение диаметра таза в переднезадней плоскости, которое обеспечило бы более глубокий вход таза, привело бы к еще большему изгибу в спине. Содержание вертикального положения тела при таких условиях приводит к боли в спине, межпозвоночной грыжи, смещение позвонков и сложности удержания равновесия.

Таким образом, ученые считают, что сложная структура родового канала обусловлена ​​влиянием сразу нескольких различных факторов отбора, которые привели к оптимальному компромиссу в строении. Так, на отбор влияли обеспечения успешного деторождения, необходимость стабильности тазового дна и прямохождение. Хотя большее удлинение выхода таза в переднезадней плоскости способствовало бы лучшей поддержке тазового дна, но еще больше усложнило бы прохождение ребенка родовым каналом. В то же время переднезадняя вытянутость входа таза устранила бы необходимость поворота головы плода, но вместе с тем стала бы препятствием для прямохождения. Итак, разные требования входа и выхода таза привели к форме родового канала, который требует поворотов при его прохождении.

Перевод материала nauka.ua