生孩子這麼疼,人類為何沒能進化出更好的方式?_風聞
Science_北京-不惧过往,不畏将来!2021-05-06 17:01

美國德克薩斯大學和奧地利維也納大學的研究人員在《美國國家科學院院刊》上發表論文稱,人類的骨盆在進化時進行了一系列權衡,在支持分娩和保護器官間構建了近乎完美的平衡。
科學家們使用有限元分析研究了女性骨盆底。
儘管醫學和技術都在不斷進步,但是從生物學角度看來,分娩對女性來説並不容易。
當地時間4月20日,美國德克薩斯大學和奧地利維也納大學的研究人員在《美國國家科學院院刊》上發表論文稱,人類的骨盆在進化時進行了一系列權衡,在支持分娩和保護器官間構建了近乎完美的平衡。
人類繁殖之所以獨一無二,是因為產道和胎兒頭部間存在相對緊密的配合。由於這種具有競爭力的生物規則,人類繁殖方式很可能會一直保持下去。
骨盆底和產道的尺寸是保持完美平衡的關鍵。對立的職責限制了骨盆底的進化能力,雖然它能通過進化使分娩變得更容易,但卻會犧牲其器官保護功能。
本次研究的領導者、科克雷爾工程學院土木、建築和環境工程系的助理教授Krishna Kumar説:“雖然目前的結構使分娩更加困難,但我們的骨盆底和產道已經進化到了既可以支持內部器官,也能夠促進分娩的程度。”
女性的骨盆底是從尾骨到恥骨橫跨腹部底部的一組肌肉。它支持着骨盆內的器官,包括子宮,膀胱和腸道,並幫助穩定脊柱。

較大的骨盆底和產道會使分娩更輕鬆,但如果沒有額外骨骼或組織的支持,它的尺寸越大,便越有可能在器官的重量下變形、下墜。這種平衡被稱為“骨盆底假説”,雖然它在科學界人盡皆知,但一直難以驗證。
在這項研究中,Kumar將骨盆底類比為蹦牀來思考骨盆底假説:隨着重量的增加,大蹦牀的下降幅度更大,而小蹦牀則能更好地保持結構。
此外,研究人員還探究了骨盆底的厚度。理論上,較厚的骨盆底可以繼續支持器官以及分娩所需的大尺寸,但事實並非如此。
“我們發現,較厚骨盆底需要的腹內壓力比人類在分娩時能夠產生的拉伸壓力要高得多,”維也納大學進化生物學系的助理研究員Nicole Grunstra説。“儘管產道中有額外的空間,但無法推動嬰兒通過一個有阻力的骨盆底同樣會使分娩複雜化,因此,除了產道的大小,骨盆底的厚度似乎是另一項進化上的‘妥協’”。
在這項研究中,科學家們使用了有限元分析——一種常用於測試結構設計的計算機模型,看看它們在面對高水平的壓力和應力時是否會斷裂或磨損。研究人員利用有限元分析建立了骨盆底模型,並通過改變參數,觀察它如何應對分娩和保護器官的壓力。

Kumar説:“這是我們第一次用有限元分析來探討進化問題。這項合作表明,有些問題乍一看似乎完全超出了學科範疇,但其與工程方法、工具息息相關,我們可以把其中的生物特性都抽象化,問題也將由此簡化。”
(部分圖片來源於網絡)
◎編譯 | 花花
◎審稿 | 西莫
◎責編 | 陳之涵
◎期刊來源 | 《美國國家科學院院刊》
◎期刊編號 | 0027-8424
◎原文鏈接:
https://medicalxpress.com/news/2021-04-human-body-evolved-childbirth-easieror.html
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