Por que o parto deve ser tão desafiador?

Fonte: Desenho original de Alex Martin

O nascimento humano é muito mais desafiante do que o de outros primatas. Em 1960, a antropóloga Sherwood Washburn propôs uma explicação amplamente aceita para o aperto apertado que um bebê experimenta passando pelo canal do nascimento:

Na adaptação do homem à locomoção bípede, o tamanho do canal nasal ósseo diminuiu ao mesmo tempo que as exigências do uso da ferramenta selecionadas para cérebros maiores. Este dilema obstétrico foi resolvido pela entrega do feto em um estágio de desenvolvimento muito anterior.

Washburn invocou assim um trade-off entre adaptações para caminhada vertical e desenvolvimento de um grande cérebro. Mas o nascimento em "um estágio muito anterior" é apenas verdadeiro para o cérebro: em grandes macacos (orangotangos, gorilas, chimpanzés) o cérebro do recém-nascido já é quase metade tão grande quanto em adultos, enquanto que em humanos é quase um quarto. Concluí em uma revisão de 1983 que mais crescimento cerebral ocorre após o nascimento em seres humanos porque o canal de nascimento restringe o tamanho do cérebro do recém-nascido. Como o anatomista Vyvyan Howard declarou sucintamente em 1981: "Ao nascer mais cedo, a cabeça fetal … pode passar pela pelve materna e depois continuar a desenvolver-se no período pós-natal". No entanto – apesar dos comprimentos de gravidez semelhantes – os recém-nascidos humanos são quase duas vezes maiores do que aqueles de grandes macacos, então o crescimento fetal geral é realmente maior em humanos e o cérebro é maior no nascimento.

Passagem tortuosa pela pelve

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O canal de parto na pelve de uma mulher é complicado. Sua entrada é mais larga de um lado para o outro, enquanto a sua saída é maior de trás para frente. Karen Rosenberg mostrou em 1992 que a passagem segura do recém-nascido através da pelve requer uma sequência de giro de 2 fases. À medida que a cabeça da criança entra na entrada, ela já está girada para que seu eixo longo seja orientado lado a lado, não de frente para trás, como é típico em outros primatas. Atravessando a pelve, a cabeça do bebê gira novamente para se ajustar ao eixo da frente da frente da frente. Assim, o recém-nascido tipicamente enfrenta as costas da mãe ao surgimento. Outros primatas geralmente não têm rotação e o bebê passa pela pelve com a cabeça voltada para a frente. Na verdade, não é apenas a cabeça grande do recém-nascido humano que faz com que o desafio seja desafiante. Os ombros também são bastante amplos em comparação com o canal do nascimento, então é necessário um malabarismo adicional para evitar interferências.

A cabeça da infância entra no canal do nascimento (esquerda) e as diferenças entre homens e mulheres na forma da pélvis entre (centro e direita). Nas mulheres. A forma pélvica é adaptada para maximizar o tamanho do canal e minimizar as obstruções.

Fonte: Imagem do canal de nascimento da Internet Archive Book Images [sem restrições] e Henry Vandyke Carter [Domínio público], ambos via o Wikimedia Commons.

Uma interpretação alternativa

Um artigo de 2012 de Holly Dunsworth e seus colegas desafiaram a hipótese de dilema obstétrico há muito aceita, sugerindo que um limite superior no volume de negócios de energia da mãe é o principal constrangimento para a duração da gravidez eo estado do recém nascido. Sua hipótese alternativa de "energetics-of-gestation-and-growth" propõe que o nascimento humano ocorre quando o volume de negócios da energia da mãe atinge o nível máximo sustentável. Esta interpretação é apoiada pela representação gráfica dos custos de energia da mãe humana durante a gravidez e após o nascimento (principalmente usando dados de um artigo de 2005 de Nancy Butte e Janet King). Mas isso só mostra que os custos da energia materna se aproximam de um máximo teórico no momento do nascimento; não revela diretamente uma relação causal. (Veja meu 12 de julho, 2013, The Stork-and-Baby Trap , discutindo a distinção crucial entre correlação e causação.)

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Dunsworth e colegas certamente forneceram uma nova perspectiva interessante sobre o tempo de nascimento humano, abrangendo vários aspectos além do escopo deste comentário. Sua referência ao rooteamento energético da mãe é inegavelmente valiosa, mas – como Pat Shipman observou em um comentário pensativo de 2013 – as hipóteses obstétricas e energéticas não são mutuamente exclusivas. Os comentários dos meios de acompanhamento, infelizmente, sugeriram que a importância crucial da restrição pélvica no nascimento humano foi "refutada". Como Shipman observou com razão: "A hipótese obstétrica não é extinta; está simplesmente em questão. "

Ilustração de uma distribuição normal ("curva de sino") que retrata freqüências de dimensões lineares.

Fonte: A própria ilustração do autor.

Seleção natural devido à restrição pélvica

Em um artigo pouco conhecido publicado em 1981, Vyvyan Howard forneceu provas convincentes de uma restrição pélvica no nascimento humano, introduzindo o conceito de "poda genética". Como regra geral na biologia, as dimensões lineares, como as alturas do corpo em homens, estão em conformidade com uma "curva de sino" (distribuição normal) com um pico central correspondente ao valor médio e um declínio simétrico em freqüências em ambos os lados. Howard propôs que a seleção contra dimensões grandes ou pequenas pode levar ao truncamento de uma distribuição normal, resultando em inclinação negativa ou positiva. Como ele mostrou, as dimensões dos ovos das aves, que são incompressíveis uma vez formado e depois passam por um estreito trecho do oviduto, fornecem uma ilustração interessante. O ganso havaiano tem a proporção mais elevada entre o ovo e o peso corporal entre os gansos e a ligação do ovo tem sido uma causa comum de óbito na criação em cativeiro. O diâmetro do ovo (crítico para a passagem através do oviduto) mostra uma inclinação negativa, refletindo a poda de tamanhos maiores de ovos. Em contrapartida, o comprimento do ovo é mais variável e mais distribuído simetricamente.

Distribuições truncadas para largura da cabeça do recém-nascido (esquerda) e diâmetro do canal pélvico (à direita); Dados brutos em azul, ajuste teórico em vermelho. Os tamanhos das cabeças fetais foram medidos usando ultra-som algumas semanas antes do nascimento, antes de entrar na pélvis e sofrendo remodelação. (Depois de Howard 1981.)

Fonte: Figura redesenhada de Howard (1981)

Aplicando a mesma abordagem à mecânica do nascimento humano, Howard descobriu que, como esperado, a distribuição do tamanho da cabeça do recém-nascido estava truncada na extremidade superior, enquanto que o tamanho do canal pélvico estava discretamente truncado na extremidade inferior. Isso indica claramente que a seleção natural através de trabalho obstruído – geralmente fatal sem intervenção médica – freqüências podadas de grandes cabeças de recém-nascidos e pequenos canais pélvicos. De fato, as distribuições para a duração da gravidez humana também mostram truncamento de valores mais altos.

Distribuição truncada para a duração da gravidez inferida com a temperatura corporal basal (após Döring, 1962).

Fonte: histograma baseado em dados de Döring (1962)

Isto é, por exemplo, o caso com um artigo de 1962 de Gerd Döring, que estimou os tempos de concepção para quase 400 gestações da temperatura do corpo basal. As gravidezes mais longas geralmente levam a neonatos maiores com cérebros maiores, de modo que a seleção natural deve tender a eliminá-los. Note, no entanto, que, neste caso, a truncagem de valores mais altos também seria esperada com a hipótese de restrição metabólica.

Os biólogos evolutivos Barbara Fischer e Phillipp Mitteroecker forneceram recentemente evidências complementares a partir de uma análise das relações entre a forma da pélvis humana, a estatura eo tamanho da cabeça. As análises de dados de vários marcos revelaram um relacionamento anteriormente não reconhecido: as mulheres de cabeça larga, que são mais propensas a dar origem a recém-nascidos com cabeças grandes, têm uma forma de canal pélvico permitindo uma passagem mais fácil ao nascimento. Verificou-se também que as mulheres de baixa estatura, que geralmente correm maior risco de uma incompatibilidade entre a cabeça do recém-nascido e as dimensões pélvicas, têm uma entrada mais redonda, facilitando assim o nascimento.

Por que o nascimento humano pressiona os limites?

Como Fischer e Mitteroecker observaram, é intrigante que a mudança evolutiva não tenha reduzido o risco significativo de mortalidade que as mulheres enfrentam no parto. Mesmo sem mudanças na pélvis, os desafios do nascimento humano podem, por exemplo, ser radicalmente diminuídos pela menor redução da duração da gravidez ou por alguma outra adaptação que diminua o tamanho do recém-nascido. Por que o parto, evidentemente, impõe os limites para as dimensões pélvicas e o volume de energia materna? De fato, as evidências disponíveis indicam que o desenvolvimento dentro do útero da mãe é favorecido tanto quanto possível sobre o desenvolvimento da criança adoçada após o nascimento. Talvez seja mais eficiente transferir nutrientes diretamente através da placenta, em vez de primeiro convertê-los em leite que a criança deve digerir. A seleção também pode maximizar o tempo no útero porque proporciona proteção e estabilidade ambiental. Seja qual for o motivo, o nascimento humano ocorre claramente em um ponto em que o bebê apenas passará pelo canal pélvico. Quando esse artigo de 2012 foi publicado, ScienceDaily citou Dunsworth dizendo que "a energia da mãe é a principal restrição evolutiva, e não os quadris". Mas parece muito mais provável que a pelve restrinja o momento de nascimento, enquanto o volume de energia da mãe apenas foi adaptado ao pico como abordagens de nascimento.

Referências

Döring, GK (1962) Über die Tragzeit post ovulationem. Geburtshilfe & Frauenheilkunde 22 : 1191-1194.

Dunsworth, HM & Eccleston, L. (2015) A evolução do parto difícil e dos bebês homininos desamparados. Revisão Anual da Antropologia 44 : 55-69.

Dunsworth, HM, Warrener, AG, Deacon, T., Ellison, P. & Pontzer, H. (2012) hipótese metabólica para a cultura humana. Actas da National Academy of Sciences USA 109 : 15212-15216.

Butte, NF & King, JC (2005) Requisitos de energia durante a gravidez e a lactação. Nutrição de Saúde Pública 8 (7A) : 1010-1027.

Fischer, B. & Mitteroecker, P. (2015) A covarialização entre a forma da pelve humana, a estatura e o tamanho da cabeça aliviam o dilema obstétrico. Procedimentos da National Academy of Sciences USA 112 : 5655-5660.

Howard, CV (1981) Avaliação experimental e teórica das distribuições de tamanho: sua evolução e o fenômeno da "poda genética". Stereologica Iugoslavica 3, Suppl. 1 : 79-88.

Martin, RD 1983. Evolução do cérebro humano em um contexto ecológico (52 aula de James Arthur sobre a evolução do cérebro humano) . Museu Americano de História Natural, Nova York.

Rosenberg, KR (1992) A evolução do parto humano moderno. Y earbook of Physical Anthropology 35 : 89-124.

Rosenberg, KR & Trevathan, WR (1996) Bipedalismo e nascimento humano: o dilema obstétrico revisitado. Antropologia Evolutiva 4 : 161-168.

Rosenberg, KR & Trevathan, WR (2001) A evolução do nascimento humano. Scientific American 285 (5) : 72-77.

Shipman, P. (2013) Por que o parto humano é tão doloroso? Ter bebês não é fácil – e a explicação padrão pode estar errada. Cientista americano 101 : 426-429.

Washburn, SL (1960) Ferramentas e evolução humana. Scientific American 203 (3) : 3-15.