Чем платит человек за прямохождение. Чем человек заплатил за прямохождение

Анастасия Спирина 20.07.2016

Проблемы прямых людей
Действительно ли люди должны ходить на двух ногах и чем мы платим за прямохождение.

В результате эволюции человек встал на две ноги, освободив передние конечности для работы, и приспособив свой организм для вертикального положения тела. Однако споры насчет степени приспособленности не утихают. По отношению к некоторым заболеваниям человека применяется даже такое высказывание, как цена за прямохождение. Так стоило ли нам вставать на обе конечности или это было не лучшим проекторным решением эволюции?

Анастасия Спирина разбиралась в вопросе.

Борьба с гравитацией

По положению тела позвоночные делятся на проноградных, туловище которых располагается параллельно земле, и ортоградных, туловище которых находится вертикально.

В соответствии с этим гравитация действует на них по разному: у проноградных существ гравитационная вертикаль действует перпендикулярно оси тела, а у ортоградных совпадает с осью тела.

Человек подвергся уникальной форме адаптации к жизни в условиях прямохождения, при которой сила земной гравитации максимально реализует свое влияние, затрагивая практически все физиологические системы организма в условиях резкого уменьшения площади опоры при бипедии (двустопости). Наибольшему влиянию подверглись опорно-двигательный аппарат и сердечно-сосудистая система.

Изменения в опорно-двигательном аппарате распространяются от черепа и до пальцев ног. У прямоходящих основание черепа укорочено, в его центре находится большое затылочное отверстие (через которое сообщается полость черепа с позвоночным каналом), которое открывается вниз, а у четвероногих – основание черепа удлинено, а большое затылочное отверстие находится в задней части основания черепа и повернуто назад.

Расположение большого затылочного отверстия. Слева направо: горилла, сахелянтроп, австралопитек африканский, Homo ergaster, современный человек. Источник: http://antropogenez.ru/

Руки теряют свою опорную функцию, что опосредует ряд морфологических изменений - сами руки укорачиваются, фаланги пальцев выпрямляются, плечо приобретает повышенную подвижность, тем самым расширяются виды движений в плечевом суставе.

Изменения затронули и таз – у прямоходящих таз широкий и низкий, что облегчает прямохождение, а у четвероногих собратьев таз узкий, высокий и длинный. Сочетание крупного тела и больших размеров головного мозга у человеческих новорожденных с более узким тазом значительно осложняет биомеханизм родов. Данное явление определено как акушерская дилемма. В то время как новорожденный шимпанзе своей головой может легко проходить через плоскости таза, голова и тело новорожденного человека, прежде чем появиться на свет, должны совершить ряд поступательных движений, а череп подвергнуться некоторому сжатию. Это определяет увеличение частоты осложнений во время родов и увеличение потребности в помощи со стороны других членов вида. Также есть гипотеза, связывающая трудности родов с уменьшением сроков гестации у человека по сравнению с другими крупными приматами.

Строение ног также отличается: у прямоходящих ноги длинные, тазобедренные суставы разведены друг от друга вследствие большой ширины таза, а колени сведены вместе, стопы сближены; у четвероногих приматов руки длиннее ног, колени разведены в стороны «колесом» и всегда полусогнуты, а стопы разнесены друг от друга, характерной формой обладают коленные и голеностопные суставы. Стопа у прямоходящих имеет выраженные продольный и поперечный своды, выполняющие функцию амортизатора, а у четвероногих стопа плоская. Пальцы ног у человека прямые и короткие, большой палец не отведен в сторону, малоподвижен; у четвероногих пальцы длинные и изогнутые, подвижные, большой палец имеет хватательную функцию, может сильно отводиться в сторону. Несмотря на задачу создания ноги как опорной структуры, наша стопа содержит много “деталей”, оставшихся от предков приматов, нужных им для того, чтобы передвигаться по ветвям деревьев, за счет этого стопа осталась гипермобильным сегментом. Элементы этой нестабильной конструкции при воздействии травмирующей силы могут повреждаться, что приводит к разрыву связок, сухожилий, переломам, вывихам голени и лодыжек. “И это не современные проблемы, связанные с ношением шпилек, - отмечает антрополог Джереми ДеСильва из Бостонского университета, — обнаруживаются окаменелости со сломанными лодыжками датированные и 3 миллионами лет назад”.

Также за счет того, что мы встали на две конечности и прибавили в росте, увеличился риск получения более серьезных травм в случае падения, в отличие от наших четвероногих предков.

Животные из совершенно разных классов также используют бипедализм (хождение при помощи двух ног) либо как постоянный метод передвижения, либо эпизодически: приматы (макаки, ​​шимпанзе, бонобо, гориллы), сумчатые (кенгуру), птицы, преимущественно не летающие (пингвины, страусы, эму), вымершие рептилии (тираннозавр), некоторые ящерицы и даже тараканы. Но биомеханика человека имеет значительные отличия от биомеханики других двуногих животных.

У людей в связи с прямохождением лучше развита система постурального контроля, которая регулирует положение тела в пространстве. Ее обеспечивают нервные структуры и вестибулярный аппарат. Сурикаты и пингвины также постурально устойчивы в вертикальном положении, но эта стабильность обеспечивается их жесткими хвостами. А, например, обезьяна при двуногом хождении компенсирует свою неустойчивость сильными боковыми движениями туловища, тем самым двигаясь неуклюже и враскачку. Ч еловеческий мозг может делать постуральные корректировки не только тогда, когда стоит, идет или бежит, но и когда на эти вертикальные локомоции наслаиваются другие движения (например, танец).

Интимные отношения между развитием нервной и двигательной систем давно не вызывают споров. Этот факт доказывает процесс онтогенеза человека. Не случайно сроки завершения структурной организации большинства проводящих путей мозга совпадают с наиболее важными этапами (первым до 1 года и вторым до 5 лет) в процессе становления прямохождения. В эволюции, как и в онтогенезе, идет формирование Homoerectus (Человека прямоходящего) и только затем Homosapiens (Человека разумного). Прямохождение дало толчок к формированию речи, сознания и когнитивных функций у человека. Это подтверждается этапной последовательностью становления различных поз у ребенка, совпадающих с овладением сначала звуковыми компонентами, а затем и речью. Таким образом, э волюция внесла наибольший вклад в развитие человеческого мозга, для того чтобы достичь наиболее точного контроля движений в пространстве, который значительно более совершенный, чем у тех, которым он необходим только для простого двуногого стояния или ходьбы. Прямохождение дало толчок для развития и вестибулярного аппарата. Полукружные канальца внутреннего уха значительно увеличиваются в размере у наших предков, начиная с Человека прямоходящего. В первую очередь не анатомические изменения, а способность к лучшему постуральному контролю наиболее ярко отличает человеческий бипедализм от других форм прямохождения.

Боли в спине - расплата за прямохождение?

Дегенеративные и травматические патологии позвоночника часто используются дарвинистами в качестве доказательства эволюции и упоминаются как одни из “конструктивных недостатков” человека и как “расплата за прямохождение”.

Одним из первых сторонников данных утверждений был Уилтон М. Крогман, который в 1951 году заявил в своей статье под названием “Шрамы человеческой эволюции”: “Хотя человек стоит на двух ногах, его скелет был первоначально разработан для четырех. В результате адаптации были разработаны некоторые хитроумные приспособления, но не все из них успешные”.

Мнение об эволюционном происхождении болей в спине сохраняются и в более позднее время. Типичным примером может служить Элейн Морган, занимавшаяся усовершенствованием теории происхождения человека от водных обезьян и являвшаяся ее преданным сторонником. В своей статье от 1994 года с тем же громким названием “Шрамы эволюции” большинство тезисов из которой научным сообществом были опровергнуты, делает вывод о том, что “ …проблемы в нижней части спины возникают, потому что излом в поясничном отделе позвоночника делает его структурно слабым и неустойчивым. Если на него накладывается дополнительное напряжение, нижележащий позвонок проскальзывает назад вдоль вышележащего. Такие смещения могут оказывать давление на нервы, выходящие из позвоночника, что приводит к боли, которая стихает в покое, но все это может повториться”.

Крогман утверждает, что прямохождение привело к “потрясающему механическому дисбалансу” и поэтому боли в спине стали для современного человека обыденностью. Крогман сравнивает позвоночник наших четвероногих предков с аркой (из-за того, что он имел только кифоз), напоминающей строение консольного моста, за счет чего нагрузка на позвоночник была равномерно распределена и тем самым эта конструкция была сбалансирована.

После перехода в вертикальное положение наш позвоночник был вынужден приспосабливаться к новым вертикальным нагрузкам и арка подверглась деформации в S-кривую, которой мы теперь и обладаем, т.е. произошло формирование шейного лордоза, который мы приобретаем в раннем детстве, в возрасте 4 месяцев, начиная держать голову и поясничного лордоза, начиная вставать на ноги.

Теория Крогмана предполагает, что такая форма позвоночника в виде S-кривой распределяет вес не равномерно по всей поверхности каждого позвонка в шейном и поясничном отделе позвоночника, а наибольшее давление приходится на его задний сегмент. Результатом этого являются дегенеративные заболевания позвоночника, такие как остеохондроз, захватывающий все части позвонка. Крайним его проявлением является протрузия (выпячивание) и грыжа (выпадение) межпозвоночного диска. При межпозвоночных грыжах происходит “выдавливание” пульпозного ядра (центральной части) межпозвоночного диска либо в горизонтальной плоскости, в сторону позвоночного канала (где проходит спинной мозг с отходящими от него корешками нервов), либо в вертикальной плоскости, в тело выше или ниже лежащего позвонка. В первом случае грыжа, прогрессируя, может оказывать давление на структуры спинного мозга, чаще всего на нервные корешки, тем самым вызывая неврологическую симптоматику, в том числе и боли. Во втором случае так называемая грыжа Шморля чаще никакими симптомами себя не проявляет, а лишь обнаруживается рентгенологически.

Грыжи Шморля у человека

Так как позвоночник “деформирован”, дарвинисты пришли к выводу, что логическим лечением боли в спине будет уменьшение или, в идеале, обратное превращение лордоза в кифоз.

В 1965 году П. С. Уилльямс для уменьшения лордотический кривой разработал серию упражнений, называемых “сгибательными упражнениями Уилльямса”, которые широко использовались (возможно даже используются и в настоящее время) во многих медицинских программах лечения болей в спине. Эти позы являются противоположностью того, что рекомендуется врачами сегодня (и некоторые из положений и методов лечения в настоящее время широко признаются причинами проблем со спиной). Целью большинства из этих упражнений было уменьшение или даже обращение лордоза вспять. Эта терапия широко использовалась в течение многих лет, несмотря на весьма ограниченный успех. Некоторых больных эта система упражнений доводила и до хирургического лечения, которое не всегда заканчивалось успешно. Также Уильямс рекомендовал дополнительный отдых и сон, чтобы справиться с болью в спине, что нередко приводило к размещению пациентов в постели на нескольких недель.

В настоящее время признается, что позвоночная кривизна является критически важной для здоровья спины и лечение направлено на то, чтобы вновь обрести нормальную кривизну позвоночника, поддерживая спину и выполняя физические упражнения. Боль может быть значительно снижена, а в некоторых случаях может произойти полное выздоровление и даже вправление грыжи межпозвоночного диска. Лордоз помогает предотвратить разрывы диска, подвергая диск давлению и обеспечивая его стабильность. Это достигается путем размещения нагрузки тела непосредственно над центральной частью диска, по оси, проходящей через тазобедренные суставы, тем самым сводя к минимуму сдвигающие косые или вертикальные нагрузки. А частое возникновение остеохондроза в шейном и поясничном отделах объясняется более крупными межпозвоночными дисками и большей подвижностью, а не имеющимся лордозом. Но радикально остановить одну из главных причин остеохондроза - старение позвоночника - на сегодняшний день невозможно. Лордоз, таким образом, не унаследованное уродство, а наиболее эффективное средство для поддержки веса и обеспечения движения в условиях прямохождения.

Адаптационным изменениям также подверглась и форма позвонка. Объяснение взаимосвязи между вертикальными грыжами дисков и формы позвонка дал Дж. Ф. Харрингтон. По его мнению, диаметр позвоночного диска влияет на его способность выдерживать напряжение при сжатии. Его аргумент основывается на законе Лапласа, гласящем, что способность трубки, заполненной жидкостью, выдерживать напряжение уменьшается с увеличением радиуса. Таким образом, более округлая форма тел патологически измененных позвонков будет иметь больший диаметр, чем сердцевидная форма тел, наблюдаемая в здоровых позвонках, в результате чего межпозвоночный диск менее способен выдерживать нагрузку.

В 2015 году Кимберли Пломп и Дарли Вестоном провели исследование, где сравнили последний грудной и первый поясничный позвонок у шимпанзе, орангутанов и у человека с и без узлов Шморля. Они выяснили, что исследуемые позвонки здоровых людей, шимпанзе и орангутанов существенно различаются друг от друга, но человеческие позвонки, пораженные грыжей Шморля, и позвонки шимпанзе не различимы по форме. По сравнению с позвонками здоровых людей, патологически измененные позвонки человека и шимпанзе, как правило, имеют меньшие отверстия спинномозговых нервов, короче и шире дужки позвонка и более округлую форму тел позвонков, которые обеспечивают меньшую поддержку позвоночника во время вертикальной осанки и локомоций.

Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что патология межпозвоночных дисков преимущественно поражает людей, у которых позвонки более близки по строению к форме предков и, следовательно, хуже приспособлены к большей осевой нагрузке в условиях прямохождения. Таким образом, не сам факт прямохождения является пусковым фактором грыжи, а недостаточная адаптация к новым условиям существования.

Сопротивление крови

Физиолог Г.С. Белкания, в 80х годах ХХ века работавший в Сухумском приматологическом центре, проводил эксперимент, надевая макакам на передние конечности муфты, тем самым вынуждая их ходить только на задних конечностях. Через 2-3 месяца животные, подвергнутые условиям постоянного передвижения на двух конечностях, становились гипертониками. Это натолкнуло на мысль о взаимосвязи прямохождения и болезнях сердечно-сосудистой системы.

Наша сердечно-сосудистая система подверглась адаптации в условиях максимального влияния гравитационного (гидростатического) фактора. В отличие от человека, у всех четвероногих животных, независимо от состояния покоя или двигательной активности, гидростатическая составляющая практически не влияет на кровообращение в связи с перпендикулярным направлением гравитационной вертикали. Именно с этим связано то обстоятельство, что у всех проноградных животных около 70% крови в сосудистой емкости сосредоточено на уровне сердца.

У человека же в положении стоя те же 70% сосудистого объема крови сосредотачиваются уже ниже уровня сердца. Это определяет значительное антигравитационное напряжение кровообращения для обеспечения кровью всех органов и в первую очередь мозга, который оказывается для человека в положении стоя высшей точкой для доставки крови, а также различной динамической организацией кровообращения по гравитационному фактору, которая проявляется в виде трех типов гемодинамики в ортостатике.

Но адаптационный резерв человека исчерпаем и подвержен влиянию различных факторов, таких как нарушение суточного ритма с увеличением времени пребывания в вертикальной позе и с укорочением периода лежания, нарушение суточного биоритма. Результат - усиление напряжения организма в режиме антигравитационного обеспечения, ведущее к развитию синдрома утомления. Его сочетание со снижением адаптационных возможностей, появляющихся в возрасте старше 35 лет, проявляется в структуре неинфекционной заболеваемости человека. Это, прежде всего, заболевания сердечно-сосудистой системы, например, артериальная гипертония и гипотония, ишемическая болезнь сердца, нарушения мозгового кровообращения, недостаточность артериального и венозного кровообращения нижних конечностей.

Усиление напряженности антигравитационных систем организма дополнительно наблюдается и на фоне любых заболеваний. Отсюда широко практикующаяся врачебная рекомендация для болеющих людей – постельный режим.

Перерасход энергии

Активное противодействие организма гравитационным силам требует соответствующего энергетического обеспечения. У наземных животных среднего размера расход энергии на уравновешивание механических условий окружающей среды составляет от 20 % до 27 % от общего расхода энергии. У более крупных животных с массой тела порядка 70 кг расход энергии выше и составляет в условиях одинаковой двигательной активности около 40 %. А у человека же гравитационный компонент энергозатрат еще выше и составляет от 40 % до 50 % всей метаболической энергии, а при ослабленном (болезнью, утомлением, недоеданием) состоянии организма - еще выше. Именно поэтому общий уровень обмена у человека на протяжении всего постнатального онтогенеза относительно выше, чем у остальных животных.

Высокая энергоемкость прямохождения и соответствующее повышение теплопродукции потребовало формирования адекватного и более мощного, по сравнению с остальными животными, механизма теплоотдачи. Появление вначале прямохождения, затем рудиментация шерстяного покрова и формирование уникального механизма теплоотдачи через кожный кровоток отражает ступенчатость преобразований в эволюции человека.

Турецкая модель эволюции

На сегодняшний день существует около 12 теорий становления прямохождения. Однако вопрос, является ли переход от четырехногих предков к прямоходящему человеку медленным процессом эволюции или результатом внезапной мутации, остается открытым. Идея о внезапной генетической мутации появилась после открытия в 2005 году Юнером Таном нового синдрома.

Для 5 турецких субсемей, в пределах основной семьи практиковавших внутрисемейные браки, было привычным передвижение на четырех конечностях. Особую популярность получила семья Улас, о которой в 2006 году британский канал ВВС снял документальный фильм “Семья, ходящая на четвереньках”. Передвигались таким образом они довольно быстро и без дисбаланса. Тело, ноги и голова находились в согнутом положении. Они могли устойчиво находиться в вертикальном положении, но при попытке сделать шаг теряли равновесие, а при поддержке могли начать ходьбу без дисбаланса. Неспособность поддерживать тело прежде, чем сделать шаг с другой ноги, предполагает нарушение в механизмах поддержки бокового баланса в вертикальном положении. Способность инициировать ходьбу в вертикальном положении обеспечивается корой головного мозга за счет попеременной работы мышц сгибателей и разгибателей. У больных с синдромом Юнера Тана доминировала сгибательная мышечная система, как у наших предков. Они общались между собой, оперируя малым словарным запасом (около 100 слов), но эта речь была не понятна окружающим. По результатам психических тестов их сознание находилось на примитивном уровне, они не знали, где они живут, в какой стране, в каком селе, в каком году и тому подобное. Кто-то из членов семьи передвигался таким образом с рождения, некоторые предпочитали нарушенную неустойчивую вертикальную походку, с согнутой шеей и коленями, а их речь была более понятной.

Причиной развития данного синдрома послужила мультигенетическая мутация рецепторов VLDLR (рецептор липопротеинов очень низкой плотности), которые взаимодействуют с гликопротеином рилином. Функция рилина - регуляция миграции и позиционирования нервных стволовых клеток в период фетального и раннего послеродового развития, необходимая для нормального формирования коры и других структур головного мозга. Полное отсутствие рилина приводит к лиссэнцефалии (сглаживанию извилин головного мозга), тяжелой умственной отсталости и эпилепсии. Также рилин играет роль в патогенезе некоторых психических заболеваний (шизофрения, болезнь Альцгеймера и других).

По результатам МРТ у больных с синдромом Юнера Тана была обнаружена гипоплазия коры мозжечка и изменения структур извилин коры головного мозга. Есть и другие синдромы, похожие симптоматикой на синдром Юнера Тана, но они отличаются локализацией генной мутации и присутствием явлений нарушения координации в покое.

Юнер Тан рассматривает открытый им синдром как живую модель эволюции человека и предполагает совместное развитие мозга, интеллекта, речи, сознательного опыта и прямохождения в результате внезапной генетической мутации. Изучение данных заболеваний, по его мнению, может пролить свет на эволюцию прямохождения.

Получается, что заболевания, на которых стоит клеймо “цены за эволюцию”, не являются таковыми, они возникают только при дезадаптации систем, обеспечивающих адекватное функционирование организма в условиях прямохождения.

В процессах возникновения прямохождения многое остается неизученным, несмотря на многочисленные антропологические находки. Эти знания должны дополнить ответы на вопросы, зачем мы встали на две конечности и как это произошло.

Вконтакте

Необычайно сложен окружающий нас мир, и человек является его неотъемлемой частью. Наше тело состоит из тех же веществ, элементов, что и наша планета. Как и все живые организмы, тело человека построено из клеток и межклеточного вещества. Человек связан многочисленными нитями родства с живыми организмами Земли.

Во внешнем облике и внутреннем строении каждого из нас много общего, и это можно объяснить не иначе как наследованием сходных особенностей от наших близких и далеких предков.

Вы уже знаете, что в системе животного мира ученые относят человека к типу Хордовые, подтипу Позвоночные, классу Млекопитающие, отряду Приматы, семейству Гоминиды, роду Человек, виду Человек разумный (Homo sapiens).

Это не случайно, так как особенности строения тела человека указывают на его тесную связь с животными. Рассмотрим некоторые из этих особенностей.

Человек представитель хордовых. Как у всех хордовых, у человека на ранних стадиях развития обязательно формируется осевой скелет - хорда, над ней развивается нервная трубка, а под ней - первичная кишка.

Опорой тела человека служит внутренний скелет, по его устройству человек близок к другим позвоночным животным. Как и у них, наша центральная нервная система имеет трубчатое строение, представлена спинным и головным мозгом и расположена ближе к спинной поверхности тела. Кровеносная система замкнутая, центральный орган кровообращения - сердце. Дыхательный аппарат сообщается с внешней средой через глотку, полости носа и рта.

Сходство человека с млекопитающими особенно велико. Это прежде всего живорождение и вскармливание потомства молоком. Самки млекопитающих так же, как и женщины, долго - по несколько недель или даже месяцев - вынашивают плод в своем теле.

Тело человека имеет постоянную температуру, близкую к 37°С.

В строении тела человека можно выделить целый ряд признаков, характерных для представителей класса млекопитающих. Это наличие грудобрюшной преграды - диафрагмы, участвующей в дыхании и отделяющей грудную полость от брюшной; семи шейных позвонков; двух поколений дифференцированных зубов; оформленных губ и мускулистых щек; четырехкамерного сердца; наружного и внутреннего уха; кожи, покрытой волосяным покровом; молочных желез с сосками.

Человек, как представитель отряда приматов, имеет пятипалую конечность с очень подвижными пальцами, снабженными плоскими ногтями. Большой палец верхней конечности противопоставлен всем остальным пальцам кисти.

Особенно много общего у человека с человекообразными обезьянами. Это и внешние особенности (пропорции тела- короткое туловище и длинные ноги; сходное строение верхней губы, наружного носа, ушной раковины; мимика), и сходство во внутреннем строении органов, мимической мускулатуры, покровов тела, а также совпадение ряда физиологических особенностей (биохимический состав крови, белковый обмен, структура ДНК, белков и т. д.).

Рудименты и атавизмы - важное доказательство родства человека и животных.

Рудименты - это органы, которые когда-то активно функционировали у наших предков, а сейчас утратили свое значение. Они закладываются во время эмбриогенеза, но полностью не развиваются. К рудиментам относятся копчиковые позвонки и мышцы, ушные мышцы, волосяной покров на теле, шейные ребра и др.

Иногда рождаются люди с явными признаками, характерными для животных. Так, изредка наблюдаются случаи рождения людей с хвостом или сильным оволосением всего тела и даже лица. Появление таких признаков называется атавизмом.

Все это указывает на несомненное родство человека и животных.

Разумеется, - и это очевидно - между человеком и животными есть и принципиальные различия. Человеческий мозг устроен сложнее, и умственные способности человека несравненно выше, чем у животных. Человек обладает высокоразвитым сознанием, членораздельной речью, ему свойственно прямохождение. Есть у человека и другие отличия, особые, присущие только ему черты строения. Обо всем этом вы узнаете о следующем разделе книги.

В чем сила человека?

Есть расхожее выражение: "Человек - царь природы". Почему так говорят? Ведь человек слаб! Скачущая лошадь легко обгонит бегущего человека. У орла зрение гораздо острее, чем у нас. Нашим ногтям и зубам не сравниться с мощными когтями и зубами льва и даже с коготками и зубками соболя и кошки, а наша сила, разумеется, значительно уступает силе шимпанзе и уж тем более -- леопарда, тигра, слона.

И все же у человека есть четыре отличительные особенности, сочетание которых присуще только нашему виду: это уникальный по своей сложности мозг, вертикально ориентированный скелет, руки с большим диапазоном разнообразных движений, способные захватывать и удерживать мелкие предметы, объемное цветовое зрение.

В совокупности эти четыре свойства дают человеку большие преимущества.

Основная особенность человека - высокоразвитый головной мозг. Он очень крупный, его масса (примерно 1300-1500 г) составляет 1/40 от массы тела!

Благодаря такому мозгу человек обладает великолепными способностями к обучению, логическому и абстрактному мышлению, управлению речью и точной координации зрения и движений.

Человек передвигается, в отличие от других животных, на двух ногах, поочередно перенося свой вес с пятки на пальцы ноги. Такое движение требует координированной работы мышц спины, таза и ног. Мы можем не только ходить, но и бегать, прыгать, плавать, нырять, взбираться на скалы.

Мы пользуемся чуткими и гибкими пальцами рук, чтобы исследовать поверхность предметов на ощупь, чтобы сжимать предметы с необходимой силой. Используя те или иные орудия труда, мы можем гораздо эффективнее воздействовать на окружающую нас среду, чем любые другие млекопитающие.

Глаза человека могут отчетливо фокусировать изображения, очень точно определять расстояния и различать не только цвет, но и форму и яркость освещения предметов. Такими способностями обладают очень немногие млекопитающие. Мы можем следить за быстрым перемещением предметов, не поворачивая при этом головы, при помощи одного лишь движения глаз. А то, что мы стоим прямо, значительно возвышаясь над поверхностью земли, позволяет нам видеть гораздо дальше, чем видят другие животные таких же размеров.

Чем человек заплатил за прямохождение

В связи с прямохождением человек получил многочисленные преимущества. Однако, к сожалению, одиоврсмсппо с этим появились и предпосылки для различного рода нарушений и даже заболеваний.

Упругость многочисленных связок и хрящевых прослоек между позвонками делает позвоночник прочной и гибкой опорой для тела. Однако поднятие чрезмерных тяжестей может привести к повреждению межпозвоночных дисков или даже самих позвонков. Большие перегрузки ведут к разрастанию костной ткани, травмирующей отходящие от спинного мозга корешки спинномозговых нервов, а это, в свою очередь, приводит к сильным болям в спине, неправильной осанке и, наконец, к нарушению нервной регуляции работы внутренних органов, а значит - и к разным заболеваниям.

При больших, чрезмерных нагрузках (избыточная масса тела, длительное стояние) происходит ослабление сводов стопы. Своды стопы прогибаются - развивается плоскостопие. В результате изменяется походка, появляются неприятные ощущения, даже боли в области стоп.

В стенках тела (особенно брюшной полости) имеются участки, которые при плохом физическом развитии, отсутствии нагрузок могут стать слабыми местами и как результат - зонами образования грыж (паховой, бедренной, диафрагмальной и др.). Здесь через слабые участки брюшных стенок под кожу могут выпячиваться петли кишки, большой сальник и другие органы.

При вертикальном положении тела увеличивается давление крови на стенки кровеносных сосудов. Кровь, чтобы вернуться от ног обратно к сердцу, должна преодолеть силу тяжести на протяжении более 1 м. Если ослабленные клапаны вен нижних конечностей не могут воспрепятствовать обратному току крови, развивается варикозное расширение вен. Появляются выпячивания в стенках подкожных вен, что ведет к нарушениям кровотока и различного рода недомоганиям.

Проверьте свои знания

1. Какими признаками хордовых обладает человек?
2. С животными какого класса у человека можно обнаружить наибольшее сходство?
3. У животных какого типа центральная нервная система имеет трубчатое строение и располагается ближе к спинной поверхности тела?
4. Какие животные имеют диафрагму?
5. Что общего у человека и человекообразных обезьян?
6. Какие органы человека называют рудиментарными?
7. Какие вы знаете рудиментарные органы?

Подумайте

Почему великий систематик К. Линней включил человека в класс Млекопитающие, отряд Приматы?

Человек относится к типу Хордовые, подтипу Позвоночные, классу Млекопитающие, отряду Приматы, семейству Гоминиды, роду Человек, виду Человек разумный.

Рудиментарные органы - доказательство родства человека и животных. Рудименты - это органы человека, со временем утратившие свое значение (хвостовые позвонки, ушные и хвостовые мышцы, волосяной покров на теле).

Атавизм - появление у отдельных организмов данного вида (в нашем случае - у человека) признаков, которые существовали у их отдаленных предков, но были утрачены в процессе эволюции.

Человечество не платит за прямохождение

В свое время К. Шморль обнаружил возрастные изменения костного аппарата позвоночника (деформирующий спондилоз). Эта тема заслуживает отдельного рассмотрения. Здесь же мы покажем, как сторонники теории остеохондрозов используют работы К. Шморля для искусственного нахождения новых сторон проблемы и искусственного утверждения вертеброневрологии.

Профессор Я. Попелянский: «Работы К. Шморля показали, что к шестому-седьмому десятилетию жизни человека остеохондроз в той или иной степени поражает весь позвоночник. Возникает же он главным образом в зоне шеи и поясницы».

Теория остеохондрозов трактует это так, что повреждения межпозвонковых дисков обычно происходят на границах подвижной части позвоночника с относительно неподвижным его отделом (поясничный по отношению к крестцовому, шейный по отношению к грудному).

На самом деле наиболее часты не повреждения дисков, а два основных вида мышечных блокад дисков позвоночника – поясничная и шейно-грудная мышечные блокады.

И объясняется это тем, что при совершенно здоровых межпозвонковых дисках мышечные блокады обычно случаются в тех отделах позвоночника, в которых имеет место наибольшее напряжение глубоких мышц спины в результате боковых наклонных и вращательных движений. Иными словами, чем более гибок, свободен в части боковых наклонов и вращений отдел позвоночника, тем более он подвержен мышечной блокаде. И тем больше он требует внимания и тренировки!

Подвижные и гибкие дети не знают мышечных блокад дисков позвоночника («остеохондрозов»), постоянные тренирующие нагрузки оберегают детей от этого заболевания.

Современные взрослые, проводя многие часы перед телевизором, да еще после сидячей или малоподвижной работы, сами себя буквально приговаривают к мышечным блокадам дисков позвоночника.

Мысль о том, что заболевание развивается главным образом в области поясницы и шеи, профессор Я. Попелянский сопровождает далее невероятными выводами, без раздумий повторяемыми теперь многими авторами: «Почему именно поясницы и шеи? Такова плата за прямохождение. С переходом в вертикальное положение человек потерял биомеханические преимущества равномерного распределения тяжести на многие позвонки и диски. Для позвоночника лошади или верблюда тяжесть не только собственного, но и перевозимого ими груза обычно не чрезмерна: на каждый диск падает лишь незначительная часть нагрузки. Встав на ноги и укрепив поясничный отдел на опоре таза, а шейный – на опоре малоподвижного грудного отдела, мы значительно осложнили положение тела в пространстве. Стремясь упасть вперед под влиянием земного притяжения, тело создает наибольшие нагрузки в зоне "точки опоры" – на границе подвижной поясницы и неподвижного таза. Происходит это в условиях неблагоприятного варианта рычага первого рода: короткое плечо – поясница ниже зоны опоры (нижние диски), длинное – все остальное тело. При вытянутых вперед руках это длинное плечо еще более увеличивается.

Подсчитано: когда поднимают на вытянутых руках предмет весом в 10 килограммов, на нижнепоясничные диски приходится нагрузка в 120 килограммов. Как же не выпячиваться тому самому "раствору между кирпичами" – диску между четвертым и пятым позвонками, между пятым позвонком и крестцом? Здесь, так же как и на нижнешейном уровне позвоночника, часто развивается остеохондроз. Вот почему в течение жизни каждый второй человек испытывает боли в пояснице или ноге, в глее или руке. В наименее совершенном звене организма чаще и происходит "поломка". Таким образом, остеохондроз не просто болезнь века, но и болезнь вида. К счастью, это не страшная болезнь: такой относительно малой дани прямохождение стоит».

Профессор Я. Попелянский добавляет, что в нижнепоясничном отделе позвоночника при подъеме тяжести с уровня пола вытянутыми руками возникает растягивающая сила, которая в десять с лишним раз больше нагрузки (благодаря соотношению длинного плеча и короткого плеча рычага, равному 1:9).

Мы вынужденно цитируем профессора Я. Попелянского, так как им допущены сразу несколько ошибок.

Во-первых, диски не повреждаются, когда предметы поднимают на вытянутых руках без боковых наклонов и вращательных движений позвоночника. При этом напрягаются главным образом мощные длинные мышцы спины и мышечные блокады дисков позвоночника не возникают. Они имеют место при боковых наклонах, вращательных движениях позвоночника. Необходимым условием их возникновения является несоответствие нагрузок и нагрузочных возможностей глубоких мышц спины. Если это случается при нагрузках, не выходящих за разумно допустимые пределы, нужно говорить в первую очередь о недостаточной тренированности глубоких мышц спины, о малоподвижности пострадавшего. Следовательно, мышечные блокады дисков позвоночника (остеохондрозы у Я. Попелянского) ни в коей мере не являются ни платой за прямохождение, ни болезнью вида, ни вечной болезнью. Подобные обвинения в адрес эволюции не имеют никаких оснований. Человечество платит мышечными блокадами дисков (остеохондрозами) не за прямохождение, а за малоподвижность!

Природа в процессе эволюции специально «укоротила» у человека одиннадцатое ребро и еще больше – двенадцатое, а от украшавших наших далеких предков поясничных ребер оставила совсем небольшие поперечные отростки, снабдив их межпоперечными мышцами. Умная природа специально сделала это для увеличения нашей гибкости и подвижности! Иначе человечество просто не смогло бы выжить.

Надо, в конце концов, почаще возвращаться к подвижности детей, если хотите, обезьян, ничего в этом зазорного нет, только польза. И те и другие не знают мышечных блокад дисков («дискогенных остеохондрозов»).

Во-вторых, профессор Я. Попелянский допустил примитивное толкование законов механики. Организм человека, поднимающего предмет с уровня пола на вытянутых руках, не может рассматриваться как рычаг первого рода с жесткими длинным и коротким плечами. Позвоночник человека не является жесткой конструкцией, жесткой балкой, это механически очень сложная гибкая изогнутая цепь с пружинящими элементами (диски, связочный аппарат), снабженная мощными мышечными гасителями нагрузок. Рассматривать такую систему даже приблизительно как рычаг первого рода недопустимо.

Эволюция отработала замечательную универсальную конструкцию гибкой цепи – позвоночника, снабдив ее пружинящими элементами и вариабельными мышечными гасителями нагрузки, конструкцию, одинаково хорошо работающую и в организме человека, и в организме лошади и верблюда.

Профессор Я. Попелянский не имеет никаких оснований заявлять, что при подъеме тяжести с уровня пола на вытянутых руках в нижнепоясничном отделе позвоночника возникает растягивающая сила, которая в десять с лишним раз больше самой тяжести. В абсурдности такого заявления можно убедиться, вспомнив о штангистах, берущих вес 200 килограммов и более. В этих случаях (особенно при неудачных попытках) растягивающая позвоночник сила составляла бы, по утверждению профессора Я. Попелянского, только в статике значительно более 2000 килограммов. Штангист при этом должен быть, скорее всего, просто разорван. Особенно учитывая удвоение нагрузки (итого почти 5000 килограммов!) при динамическом ее приложении, а не в статике, как у Я. Попелянского. Доказательство этому можно найти в любом курсе сопротивления материалов.

Профессор Я. Попелянский допустил еще и целый ряд чисто медицинских «вольных толкований». Среди них рассуждение о возможности обострения заболевания от ничтожных, но неожиданных нагрузок. Или заявление типа: «Заболевание сердца способствует усилению вертеброгенных болей в левой руке». Боли в левой руке при заболеваниях сердца не являются вертеброгенными, это, как известно, результат гипертрофии и дилатации левой половины сердца и вызываемого ими местного сдавливания левой подключичной артерии.

Свою статью в журнале «Наука и жизнь», № 5 за 1984 г. профессор Я. Попелянский назвал броско и претенциозно: «Остеохондроз: плата за прямохождение, или Вечная болезнь». Здесь мы позволим себе сказать – в этом названии ошибочно буквально все: это и не остеохондроз, и не плата за прямохождение, и не вечная болезнь!

Человечество не платит болезнями за прямохождение. Эволюция обеспечила нам прямохождение без болезней при одном условии: мы должны быть такими, какими она нас создала, мы должны быть разумно подвижными, разумно гибкими.

Впрочем, это требование эволюции к нам не единственное, есть и второе требование к прямоходящим! О нем мы будем говорить в следующей главе.

Здесь же рассмотрим еще один вопрос, который служит источником многих ошибок: почему мышечные блокады дисков («остеохондрозы») возникают в большинстве случаев в согнутом положении туловища, шеи? Не случайно ведущие специалисты этого отдела медицины стремятся понять роль согнутого положения туловища в этиологии заболевания. Не случайна и попытка приспособить к согнутому положению туловища закон рычага первого рода, который мы критиковали выше. В чем же здесь дело?

Теория мышечных блокад дисков дает на этот вопрос четкий ответ: в согнутом положении вынужденно растягиваются, а следовательно, и предварительно напрягаются глубокие мышцы спины. Они уже напряжены, но еще не приступали к исполнению своих основных обязанностей – сокращению для обеспечения боковых наклонов и вращательных движений. Перегрузка глубоких мышц спины (за этим следует рефлекторный их спазм) как раз и наступает чаще всего, когда осуществляется боковой наклон или вращение туловища в предварительно (или одновременно) согнутом положении, т. е. когда глубокие мышцы спины работают на боковой наклон, вращение в предварительно (или одновременно) напряженном за счет наклона вперед состоянии.

Всякое сгибание туловища, шеи отнимает у глубоких мышц спины часть их рабочих возможностей. Это равносильно выполнению боковых наклонов и вращений более слабыми глубокими мышцами спины. Отсюда неизбежное увеличение числа заболеваний в согнутом положении.

На том же основании назначение вытяжения при «остеохондрозах» поясничного отдела позвоночника в лечебных целях недопустимо, так как оно усиливает, закрепляет рефлекторный спазм перегруженных глубоких мышц спины.