Распространённые проблемы со спиной могут быть связаны с эволюцией прямохождения

Распространённое заболевание позвоночника может быть результатом того, что позвонки некоторых людей по форме схожи с позвонками нечеловекообразных приматов. Исследование, опубликованное в журнале BMC Evolutionary Biology, предполагает, что относительно быстрая эволюция способности ходить на двух ногах могла существенно повлиять на здоровье современного человека.

Люди страдают от заболеваний позвоночника чаще, чем нечеловекообразные приматы. Широко обсуждаемое объяснение этому — нагрузка на позвоночник при бипедальной (двуного́й) локомоции. Данное исследование подтверждает эту теорию.

Широко распространённая причина боли в спине — «грыжа межпозвоночного диска» — имеет распространённость от 20% до 78% в зависимости от популяции. Она вызвана выпячиванием гелеобразного вещества внутри диска. При вертикально направленной грыже часто наблюдаются выступы хряща, называемые «узлами Шморля».

Исследователи изучили позвонки человека, шимпанзе и орангутана, чтобы выявить связь между формой позвонка, локомоцией и появлением вертикальной грыжи диска у людей.

Постдокторант Кимберли Пломп из Университета Саймона Фрейзера (Канада) заявила: «Наше исследование первым использует количественные методы, чтобы выяснить, почему люди так часто страдают от проблем со спиной по сравнению с нечеловекообразными приматами. Результаты имеют потенциальное значение для клинических исследований, поскольку указывают, почему некоторые люди более склонны к проблемам со спиной. Это может помочь в профилактике, позволяя выявлять людей, например, спортсменов, которые могут подвергаться риску развития этого состояния».

Учёные сравнили 141 человеческий позвонок, 56 позвонков шимпанзе (примата, передвигающегося на костяшках пальцев) и 27 позвонков орангутана (лазающего примата, использующего все четыре конечности, видоизменённые как руки), и обнаружили значительные различия в их форме. По их словам, это можно объяснить разными способами передвижения, и это способствует пониманию эволюции прямохождения у человека.

Из изученных человеческих позвонков у 54 были «узлы Шморля» — скелетные индикаторы вертикальной грыжи диска. Исследователи обнаружили, что человеческие позвонки с узлами Шморля по форме больше похожи на позвонки шимпанзе, чем здоровые человеческие позвонки похожи на позвонки этих нечеловекообразных приматов.

Это говорит о том, что вертикальная грыжа диска преимущественно поражает людей, чьи позвонки находятся ближе к предковому (архаичному) концу диапазона вариаций формы человека. Следовательно, эти люди могут быть менее адаптированы к прямохождению и больше страдают от заболеваний позвоночника, связанных с нагрузкой.

Авторы утверждают, что их выводы можно использовать для интерпретации медицинских снимков при заболеваниях позвоночника. Это может помочь клиницистам исследовать форму позвонков пациента и прогнозировать его предрасположенность к грыже межпозвоночного диска.

Выявление архаичной формы позвонка, влияющей на возникновение распространённого заболевания позвоночника у людей, также поддерживает идею о том, что относительно быстрая эволюция прямохождения могла существенно повлиять на здоровье современного человека.

Авторы отмечают ряд ограничений исследования, такие как небольшой размер выборки и включение людей из средневековых и постсредневековых английских популяций. Будущие исследования будут включать большие выборки и несколько человеческих популяций разного происхождения. Также будет проведён анализ КТ-снимков живых людей для изучения горизонтальных грыж, не оставляющих следов на кости, и акцент на 3D-форме данных по людям и нечеловекообразным приматам для изучения элементов позвонков, упущенных в данном исследовании.

В исследовательскую группу вошли Марк Коллард из Университета Саймона Фрейзера, Дарлин Уэстон из Университета Британской Колумбии, Уна Странд Видарсдоттир из Университета Исландии и Кит Добни из Университета Абердина.