Джереми Тейлор - Здоровье по Дарвину: Почему мы болеем и как это связано с эволюцией
Что касается беременности, то тут эволюция тоже немного подправила человеческое тело. Кэтрин Уитком, Лайза Шапиро и Дэн Либерман показали наличие уникальных адаптационных модификаций поясничных позвонков у женщин и их женских предков. Во время беременности женское тело меняет форму, поскольку весь вес развивающегося ребенка (3–4 килограмма) плюс вес околоплодных вод и т. п. сосредоточивается спереди и смещает центр тяжести тела вперед относительно бедер. Это затрудняет ходьбу и приводит к хорошо известной «утиной» походке на поздних сроках беременности. Женщины могут частично противодействовать такому смещению центра тяжести за счет мышечных усилий, но это утомительно. Эволюция постаралась помочь им в этом. Наши поясничные позвонки имеют клиновидную форму, что позволяет поясничному отделу сформировать изгиб вперед (естественный лордоз), необходимый для удержания вертикального положения. У мужчин клиновидную форму имеют два нижних поясничных позвонка – L4 и L5, тогда как у женщин такую форму имеет еще и третий позвонок – L3. Это позволяет беременной женщине увеличивать изгиб поясницы почти на двадцать восемь градусов к концу беременности, тем самым сдвигая центр тяжести назад относительно бедер. Это также позволяет значительно уменьшить сдвигающие силы, действующие на позвонки, которые в ином случае могли бы возникнуть в результате такого увеличения изгиба. Выше мы говорили о том, что выраженный лордоз влияет на тонкие апофизарные костистые отростки на задней части позвонков, поскольку в этом случае через них передается больше сжимающей нагрузки, чем при нормальном вертикальном положении. У женщин развились более широкие апофизарные поверхности, чтобы они могли справиться с этой возрастающей нагрузкой во время беременности. Ни одна из вышеописанных адаптационных модификаций позвоночника не обнаружена у шимпанзе. Но у австралопитека афарского найден точно такой же половой диморфизм в клиновидной форме поясничных позвонков, как у людей. Уитком предполагает, что древние женщины-гоминины (как и наши современницы) страдали от усталости и болей в спине во время беременности, что серьезно ограничивало их способность искать пищу и спасаться от хищников. Это и обусловило сильное давление отбора в отношении поясничного лордоза, который мы видим у беременных женщин сегодня.
Кифотические и лордотические изгибы нашего позвоночника, если они не чрезмерно выражены по причине старения или каких-либо патологий, являются совершенно нормальными и полезными адаптационными модификациями, помогающими нам ходить на двух ногах и амортизировать ударные нагрузки. Но вот боковое искривление позвоночника, сколиоз, – это патология, которая встречается с удивительной частотой и является уникальной для человека и наших ближайших предков (у четвероногих ее можно добиться только при помощи ужасной хирургической операции). Сколиоз, кажется, преследует человеческий позвоночник с тех пор, как мы стали настоящими двуногими. Антропологи, которые изучали мальчика из Нариокотоме (его называют также Турканский мальчик) – представителя вида человека прямоходящего (Homo erectus), жившего около 1,5 миллиона лет назад, – обнаружили у него боковое искривление позвоночника. Когда я писал эту главу, поступила сенсационная новость о находке скелета короля Ричарда III при раскопках под автостоянкой в английском городе Лестер. Ричарда III всегда изображали как уродливого горбуна, но теперь мы смогли узнать правду о его фигуре – у него был сильно выраженный правосторонний сколиоз.
Розалинда Джана – начинающая писательница и блогер, выиграла конкурс писательских талантов журнала Vogue в 2011 году, когда ей было всего пятнадцать лет. Ее подростковые годы были полны физических и душевных страданий из-за развития тяжелой формы сколиоза. Все началось с того, что однажды она заметила «бугор» в левой нижней части грудной клетки. Ее мать тоже обратила на это внимание. «Сначала мы подумали, что этот бугор образовался из-за складок на одежде, но, присмотревшись, поняли, что проблема была в моей фигуре». Остеопат сказал, что у нее легкая форма сколиоза, но что волноваться тут не о чем. У ее отца и двоюродной сестры тоже был небольшой сколиоз, и это нисколько им не мешало. Между тем у Розалинды кривизна увеличивалась все сильнее, и она начала испытывать дискомфорт. «Мое туловище сжалось и стало короче, а поскольку я довольно высокая и у меня очень длинные ноги, диспропорция между длиной туловища и ног бросалась в глаза. Грудная клетка заметно сместилась влево, так что казалось, что сбоку у меня выпирает горб, а правая лопатка начала выпячиваться наружу, так что в конце концов стала торчать почти под прямым углом, как крыло. Я думаю, что мой позвоночник так быстро деформировался отчасти из-за быстрого роста – летом я очень много ела и быстро росла, но в результате стала короче!»
Всего за шесть месяцев угол искривления ее позвоночника увеличился с пятидесяти шести до восьмидесяти градусов. Она начала испытывать боль. О занятиях спортом не могло быть и речи, а после экзамена по рисованию ей пришлось долго лежать, потому что провести два часа в согнутом положении за столом было для нее настоящим мучением. У нее появилась одышка, поэтому ей трудно было подниматься в гору. Наконец она поняла, что больше не может откладывать визит к хирургу-ортопеду, о котором старалась не думать весь год. «Он посмотрел рентгеновские снимки, измерил меня и сказал: "Твой угол искривления – угол по Коббу – составляет восемьдесят градусов. Обычно мы оперируем начиная с сорока пяти". Тогда моя мама спросила: «Если она решится на операцию, когда можно будет ее сделать?" Мы думали, что речь пойдет о нескольких неделях или месяце, но он ответил: "Как насчет следующей среды?"» Во время операции врачи обнажили ее позвоночник и урезали некоторые мышцы. Также они установили титановые транспедикулярные винты в тела позвонков и соединили винты титановыми стержнями. Позвоночник Розалинды, поддерживаемый титановой конструкцией из болтов и стержней, заметно выпрямился.
Подавляющее число случаев сколиоза относится к разряду идиопатических, что в переводе с медицинского языка означает «Мы не знаем, чем это вызвано». До сих пор эта серьезная патология не получала должного внимания со стороны исследователей. Тем не менее кое-что мы о ней знаем. Идиопатический сколиоз обычно развивается у детей при вступлении в подростковый возраст, с началом периода быстрого роста, так что, по сути, сколиоз является болезнью роста, а не дегенерации. Легкая форма сколиоза встречается на удивление часто: так, исследование ALSPAC (Эйвонское лонгитюдное исследование родителей и детей), проведенное Бристольским университетом, в ходе которого велось наблюдение за 14 тысяч детей с рождения до подросткового возраста, показало, что легкая форма сколиоза обнаруживается у 5 процентов детей, хотя сколиоз с кривизной более десяти градусов встречается намного реже. Это преимущественно болезнь девочек – соотношение частоты заболевания у девочек и мальчиков составляет 9 к 1. Но что именно происходит в растущем позвоночнике, что делает его подверженным боковому искривлению и почему позвоночник всегда начинает искривляться в правую сторону? Возможно, это как-то связано с поясничным лордозом, поскольку многие девочки со сколиозом имеют выраженный поясничный лордоз. Одни гипотезы называют причиной сколиоза нарушения в мышцах, другие ссылаются на дефекты соединительной ткани, связанной с позвоночником, третьи утверждают, что это является следствием так называемого дезорганизованного роста скелета. Но почему эти факторы проявляются только на одной стороне позвоночника, остается неясным. Некоторые исследователи предполагают, что тут замешаны асимметричные механические силы, которые индуцируют боковую клиновидную деформацию тел позвонков.
Все эти предполагаемые механизмы, нарушающие состояние позвоночника и связанных с ним структур, действуют на локальном уровне. Но не может ли здесь крыться более фундаментальная причина? Недавно проведенные исследования выявили участки хромосом, которые могут быть связаны с идиопатическим сколиозом, и, в частности, установили взаимосвязь между сколиозом и дефектом в гене CHD7, который играет важную роль во многих базовых процессах в клетках. Исследователи сосредоточились на гене CHD7 после того, как обнаружили, что этот ген отсутствует или поврежден у детей, рожденных с синдромом CHARGE. Дети с этим синдромом часто умирают в раннем возрасте, а те, кому удается выжить, подвержены таким заболеваниям, как пороки сердца, умственная отсталость, глухота, нарушение развития мочеполовой системы – и сколиоз. Исследователи предположили, что CHD7 взаимодействует с рядом сигнальных молекул эмбриональных клеток, которые управляют симметричным развитием эмбриона.
