Bipedalismo e verticalizzazione


	La scoliosi, la vergogna dell'ortopedia, è la deformità vertebrale più difficile da arrestare. È la conseguenza del bipedismo dell'homo sapiens.
	Alcune pubblicazioni trovano la scoliosi nei pesci come qui Guppy.
	Se la cosiddetta scoliosi "idiopatica" è una delle caratteristiche del bipedalismo, la si osserva anche nei pesci, ma non è una scoliosi idiopatica. Il più delle volte si tratta di una malformazione vertebrale congenita. Ci sono anche neuro-ectodermi in alcune specie di pesci o carenze di acido ascorbico.
	In questa balena, la malformazione è congenita. Come in tutti i mammiferi, il piano di funzionamento è il piano sagittale, rendendo difficile il nuoto.
	Inizialmente, il primo piano di funzione dei rettili e dei dinosauri era il piano frontale. I serpenti di oggi conservano questa modalità di locomozione.
	La spinta verso l'alto di Archimede, che annulla quasi tutta la gravità, scompare. La lotta contro la gravità li costringe a strisciare, rivolti verso il suolo, appiattiti dal loro volume. Devono quindi spingere lateralmente sulle gambe allungate per liberare le costole e respirare correttamente.
	Per muoversi sulla terraferma, devono ruotare intorno all'asse spinale. La combinazione di inflessione laterale e rotazione si traduce in un'estensione della colonna vertebrale (come nella scoliosi).
	È il movimento della colonna vertebrale in un piano sagittale che permetterà il progressivo sviluppo degli arti inferiori. I muscoli migreranno fuori dalla parete addominale. L'aumento del volume della struttura muscolare degli arti inferiori permette il bipedalismo.
	Alcuni mammiferi (balene, delfini) ritornano in acqua mantenendo il movimento di flesso-estensione. Sono derivati da mammiferi terrestri a quattro zampe.
	Il primo bipede di 300 milioni di anni fa è un piccolo dinosauro: Eudibamus Cursoris.
	Le scimmie australopithecus diventeranno gradualmente verticali. Lo scimpanzé è probabilmente il più vicino geneticamente all'homo sapiens con una variazione del genoma dell'1%; ma non è un vero bipede.
	La prima osservazione è che il bipedalismo libera gli arti superiori, permette il trasporto di oggetti e la specializzazione; soprattutto con la pinza a indice di pollice che non esisteva in epoca neandertaliana, ma che esisteva in epoca homo-sapiens. La seconda ipotesi è quella sviluppata da Yves Coppens della "east side story". L'isolamento di una parte dell'Africa, grazie alla spaccatura, ha modificato il clima trasformando la foresta in savana. La necessità di vedere molto al di sopra della vegetazione alta può aver aiutato. Ma molti bipedi più vecchi di Lucy sono stati trovati in Africa occidentale. La terza ipotesi riguarda l'energia. L'uomo di Neanderthal aveva una corteccia ossea molto spessa e quindi meno midollo osseo, meno sangue e meno energia. Per passare dai rettili a sangue freddo a quelli a sangue caldo, è necessaria l'aria condizionata. La testa e i capelli sono un condizionatore d'aria che aiuta la fuoriuscita del calore.
	Gli elementi più importanti della verticalizzazione sono : Stabilità degli arti inferiori in estensione, nnteversione pelvica, elevazione del centro di gravità, lordosi lombare e cervicale, dissociazione delle cinture, testa sulla linea di gravità e lateralizzazione.
	I principali cambiamenti sono nella parole con un aumento da 18 a 50 fonemi. Anche le dimensioni del cervello aumentano. Il volume della gabbia toracica cambia. Il collo si allunga. La dimensione appare con flessibilità 3D. Il numero di molari aumenta, così come l'aspettativa di vita. La crescita della pubertà accelera la crescita dell'altezza.
	In questo modulo, prenderemo in considerazione uno dei primi approcci paleoantropologici focalizzati sull'evoluzione ossea.
	I primi segni di impronte bipede sono stati scoperti da Mary Leakey nelle ceneri del vulcano Laetoli in Tanzania. Risalgono a 4 milioni di anni fa. Si cammina con i piedi vicini. Il tronco è ruotato più largo in modo che il centro di gravità passi attraverso il centro del ginocchio.
	Le impronte contengono le caratteristiche principali del piede dell'Homo sapiens: Il riallineamento dell'alluce verso l'asse del piede oltre alla curvatura trasversale visibile nello scimpanzé, c'è un altro arco longitudinale sul primo raggio.
	Qui le modifiche sono essenziali per la corsa che è la caratteristica dell'homo sapiens. LE PIED HUMAIN si è progressivamente specializzato per la gara fin dall'homo habilis (2 milioni di anni fa) e soprattutto l'erectus 1 milione di anni fa. La camminata umana consuma un quarto dell'energia usata dagli scimpanzé per camminare sulle quattro zampe.
	Gli acidi grassi proteici sono necessari per aumentare le dimensioni del cervello. Le grandi scimmie vegetariane non riuscivano a far crescere il cervello. Il cervello degli orangutan diminuisce di dimensioni nelle aree in cui c'è una carenza di proteine (TAYLOR 2006. La gara di resistenza permette : - Raggiungere le carcasse prima di altri spazzini (Bramble 2004). - Per fuggire da una regione povera di uccelli selvatici. - Per raggiungere le regioni ricche di crostacei e di pesce per gli acidi grassi (Cunnane 2006).
	Le ginocchia saranno stabilizzate in estensione.
	La progressiva scomparsa della flessione dell'arto inferiore a livello del ginocchio consente di posizionare il bacino sul piano sagittale con un risparmio energetico durante la camminata.
	- The lower limbs lengthen by 30% to raise the center of gravity. Gli arti inferiori sono estesi del 30% per alzare il baricentro. - L'osso spongioso si sviluppa davanti alla tibia per meglio adattarsi allo stress e rafforzare il lavoro del quadricipite.
	Lo sviluppo dei muscoli glutei permette la parziale verticalizzazione del bacino inserendosi sulla cresta iliaca. Il gluteo massimo diventa un muscolo della colonna vertebrale, gli scultori della Venere Ottentotta avevano notato la differenza con le grandi scimmie.
	Il bacino è un compromesso tra le necessità della locomozione bipede e il parto condizionato dalle dimensioni del cervello. Infatti, quando si sta in piedi su un piede, è la contrattura del gluteo medius che assicura l'orizzontalità del bacino.
	Pertanto, l'anca sostiene circa 4 volte il carico iniziale, ma questo carico aumenterà notevolmente se l'articolazione si allontana dalla linea di gravità. L'osteoartrite dell'anca è già molto comune.
	Il bacino di Lucy è più largo, ma non abbastanza profondo. È solo nell'homo sapiens che la sfericità sarà massima. Se confrontiamo gli esseri umani con le scimmie, la gravidanza, che è di 8 mesi nelle scimmie, dovrebbe essere di 27 mesi negli esseri umani, il che renderebbe totalmente sproporzionato il bacino e lo renderebbe inadatto alla locomozione. Il risultato è un'immaturità molto elevata alla nascita e il bisogno di coesione sociale per proteggere il bambino.
	Una delle conseguenze della verticalizzazione del bacino è la mancanza di copertura della parte anteriore delle teste femorali. È l'antiversione pelvica che compensa e migliora la copertura della testa del femore. L'antiversione pelvica permette anche la lordosi lombare.
	L'anello pelvico è bilanciato in tutte e 3 le dimensioni dello spazio. Abbiamo già parlato dell'equilibrio di Pauwel sul piano frontale. Sul piano sagittale, la versione pelvica è in equilibrio con la lordosi lombare. Vedremo che la morfostatica della colonna vertebrale nel piano sagittale dipende dall'incidenza lombo-pelvica. Sul piano orizzontale, il gradino pelvico è una rotazione del bacino alternativamente a sinistra e a destra, che permette una distribuzione ottimale del carico sulla testa del femore.
	Due cicli verticali per un ciclo laterale. Picchi per il ciclo verticale nella fase di equilibrio di ogni gamba e trogoli al tallone Picchi per il ciclo laterale nella fase di equilibrio di ogni gamba, con lo spostamento del peso da una gamba all'altra.
	È nel bacino che la catena anteriore in viola attraversa sotto la catena mediana in giallo e poi all'indietro la catena posteriore in verde al ginocchio.
	Abbiamo visto che le scimmie hanno il bacino lungo, stretto e piatto. La colonna vertebrale ha una curva cifotica unica.
	La colonna vertebrale ha due nuove curve: la lordosi lombare e la lordosi cervicale che permettono la verticalizzazione dello sguardo. Queste nuove curve aumentano la resistenza complessiva della colonna vertebrale sul piano sagittale.
	Abbiamo visto che le 5 vertebre lombari permettono la dissociazione del tronco sul bacino con il passo pelvico quando si cammina e si corre.
	La resistenza del tubo spinale viene moltiplicata per un numero pari alla radice quadrata del numero di curvature più 1.
	Questa resistenza permette una diminuzione della struttura del muscolo paravertebrale, che corrisponde ad una diminuzione del processo trasversale e della colonna vertebrale dell'arco posteriore.
	La dissociazione del cingolo pelvico e scapolare comporta un cambiamento nell'inserimento dei muscoli iliocostali che si muovono sulla cresta iliaca. Queste modifiche permettono il passo pelvico orizzontale e le 3 dimensioni dell'andatura.
	Notiamo, fin dalla scimmia rhesus, una trasformazione di alcuni muscoli in legamenti, in particolare a livello cervicale e lombo-pelvico. La tensione delle fascie superficiali permette una posizione verticale in piedi senza contrazione attiva della struttura muscolare.
	La regione lombo-sacrale ha molti legamenti, che garantiscono l'equilibrio e la stabilità lombo-pelvica.
	I muscoli della grondaia profonda tra i processi spinosi e trasversi dipendono dal sistema automatico extrapiramidale, mentre i muscoli superficiali sono piramidali.
	I muscoli paravertebrali profondi sono in continuità con i tendini del ginocchio attraverso l'articolazione sacroiliaca e i legamenti.
	Per quanto riguarda la struttura muscolare superficiale, è la fascia superficiale che fornisce continuità con un'inserzione femorale posteriore e un'inserzione ossea anteriore dell'omero. Questo spiega il movimento opposto degli arti superiori e inferiori in un piano sagittale.
	Il ruolo dei muscoli paravertebrali è stato chiarito da Bergman nel 1989. I muscoli locali profondi stringono la colonna vertebrale prima del movimento. Sono i muscoli del pensiero e dell'immaginazione. La struttura muscolare superficiale complessiva eseguirà il movimento su una colonna vertebrale stabilizzata dai muscoli profondi. Questi sono i muscoli del movimento e dell'azione.
	Gli arti superiori e inferiori si muovono in direzione reciproca e opposta. In un piano frontale: la spalla e il bacino si muovono in direzioni opposte. Su un piano orizzontale: il bacino ruota a destra e la spalla a sinistra. In un piano sagittale: antepulsione dell'arto inferiore sinistro e retropulsione dell'arto superiore sinistro.
	Le fasce e i muscoli sono organizzati in catene dal cranio al piede. La spina dorsale è l'asse fondamentale. Secondo il movimento, le catene saranno sollecitate nei diversi piani dello spazio. Il sistema piramidale funziona su una pre-tensione gestita dal sistema extrapiramidale. Per la scoliosi, le catene a spirale devono essere rinforzate da un'attività di dissociazione delle cinghie.
	La camminata può essere suddivisa in sei fasi: Impatto del tallone, Inclinazione pelvica anteriore, Contro-rotazione nell'articolazione sacroiliaca, Accumulo dell'energia cinetica nella flessione del tronco, Restituzione dell'energia. L'estensione della colonna vertebrale facilita la flessione dell'anca opposta, utile per l'oscillazione in avanti dell'arto opposto.
	La linea di gravità oscilla su entrambi i lati della testa del femore. Da anteriore in flessione dell'anca, diventa posteriore in estensione.
	Sul piano frontale, il bacino e il tronco sono in flessione con inclinazione opposta. L'allineamento viene effettuato al passaggio.
	Sul piano orizzontale, anche il tronco e il bacino ruotano in direzioni opposte. Il picco si verifica durante la fase di doppio supporto,
	Nel piano sagittale, ci sono 2 cicli di spostamento angolare. Lo stesso vale per lo spostamento lineare del centro di gravità con un ciclo laterale e due cicli verticali.
	Il baricentro opposto a S2 mostra 1 ciclo laterale e 2 cicli verticali.
	L'ampiezza dello spostamento è variabile. E' massimo nel bacino e minimo nella testa.
	Il pinguino è il nome volgare degli uccelli marini dell'emisfero australe. Ha 70 milioni di anni e un tronco verticale. Le sue ali non gli permettono di volare, ma fanno un'ottima pinna. Ha più di 10 vertebre cervicali ed è più adatta al mondo acquatico che a quello terrestre.
	Nei mammiferi, invece, ci sono quasi sempre sette vertebre cervicali, comprese le giraffe.
	L'equilibrio della testa è molto diverso negli scimpanzé e nell'homo sapiens. Negli esseri umani, la testa si equilibra nella parte superiore della colonna vertebrale, la tensione dei muscoli posteriori diminuisce, e i processi spinosi e trasversali sono meno voluminosi. Il controllo muscolare fine (una fibra nervosa per una fibra muscolare) sostituisce la forza.
	In testa, le catene posteriori sono inserite sulla mascella superiore, le catene anteriori sulla mascella inferiore e la catena centrale sotto lo sfenoide. Nel caso della scoliosi, c'è un aumento significativo delle deformità ortodontiche.
	Il bambino è in grado di distinguere la mano destra e la mano sinistra all'età di 7 anni. A quest'età potrà correre e iniziare a praticare uno sport di destrezza grazie all'acquisizione di un sistema funzionale ed equilibrato.
	È possibile, esaminando le selci, determinare se sono state utilizzate da un destrorso o da un mancino e, in effetti, il numero dei destrorsi aumenta progressivamente fino all'Homo sapiens.
	La scoliosi infantile è lateralizzata 50% a sinistra e 50% a destra.
	Dall'età di 7 anni, l'età della lateralizzazione, e durante l'adolescenza, la scoliosi è di solito toracica destra e lombare sinistra.
	Nell'adolescenza, i mancini hanno spesso lasciato la scoliosi toracica.
	Il foro occipitale posteriore si sposta in avanti, come si può vedere confrontando uno scimpanzé e il cranio di omosessuali più anziani come Toumaï.
	L'osso sfenoide subisce molti cambiamenti, il che solleva la questione dell'esistenza di un programma evolutivo incluso nel nostro DNA.
	Lo sfenoide si verticalizza lentamente mentre la faccia si contrae fino a raggiungere un piano orbitale verticale.
	Le catene anteriori sono inserite sulla mascella inferiore e le catene posteriori sulla mascella superiore. La linea frontale profonda è inserita a livello dello sfenoide.
	L'homo sapiens ha un piano orbitale e foraminale a 90° molto vicino a quello di Toumaï, mentre lo scimpanzé e l'australopiteco hanno un angolo più chiuso.
	Quando lo sguardo è orizzontale, la linea di gravità si trova nella parte anteriore del rachide cervicale. La tensione muscolare si bilancia quando lo sguardo è ad un'altezza di 10°, come al cinema, per esempio.
	Nel 1994, Fred Spoor di Liverpool ha confrontato l'impronta dei canali verticali semicircolari e ha notato una variazione da scimmia a homo sapiens. Gli australopitechi hanno un'impronta simile a quella delle grandi scimmie di oggi. I canali semicircolari sono perfettamente orizzontali quando guardano due metri più avanti, il che è logico considerando il ruolo del sistema posturale durante la camminata o la corsa.
	Ci sono molti argomenti a favore di un ritardo nella maturazione del sistema posturale. La frequenza della scoliosi nelle patologie del sistema extrapiramidale, la frequenza delle disfunzioni vestibolari, i disturbi cerebellari e visivi nella scoliosi.
	Quando c'è una malformazione cervicale congenita, come nel caso di questo bambino, ci sono due possibilità: o allineare la colonna vertebrale su una verticale con un'inclinazione della testa e dello sguardo, o creare una scoliosi sottostante per mantenere lo sguardo orizzontale. Questa è la soluzione scelta dal bambino. La testa e il sistema vestibolare sono una priorità.
	L'osservazione del bambino riproduce l'evoluzione della filogenesi del bipedalismo.
	Il bipedalismo e la verticalizzazione del bambino piccolo ci danno un'idea dell'evoluzione. Brenière, Bril e Ledebt del centro di ricerca di Marsiglia hanno dimostrato che è solo a partire dai 7 anni che il bambino è in grado di produrre una strategia di propulsione come quella dell'adulto. Un bambino di 2 anni corre dietro al suo baricentro e non riesce ad andare avanti.
	Se si confronta l'evoluzione del feto di un uomo e quella di una scimmia, si vede che diventano simili verso il 45° giorno. Inoltre, alla nascita, la morfologia del volto dello scimpanzé è molto simile a quella dell'homo sapiens e cambierà quando diventerà adulto. Le proporzioni originali sono conservate per gli esseri umani mentre cambiano per le scimmie. Possiamo quindi immaginare un bipede più antico che sarebbe stato conservato e sviluppato dagli homo-sapiens, mentre l'australopiteco e le scimmie attuali sono solo una non-evoluzione di questo bipede originale.
	Molti scienziati sono ormai convinti che il bipedalismo sia molto antico nei primati.
	Più che bipedalismo, la corsa è una caratteristica dell'Homo sapiens. Denis Bramble e Daniel Liebermann hanno studiato 26 caratteristiche anatomiche della corsa di resistenza: arco del piede, doppia punta corta, tallone d'Achille, grandi articolazioni, legamenti nucali, ecc. Queste caratteristiche si sono sviluppate durante l'era dell'Homo habilis, 2 milioni di anni fa. In una grotta della Dordogna, dove viveva Cro-Magnon (sapiens sapiens), sono state trovate pietre nere dei Pirenei a 400 km di distanza. A differenza dell'uomo di Neanderthal, è in grado di viaggiare molto lontano per fare una collana per sua moglie.
	Vi è anche una trasformazione di alcune strutture muscolari in legamenti, soprattutto a livello cervicale e lombo-pelvico. La tensione delle fascie superficiali permette un'altezza verticale senza alcuna contrazione attiva della struttura muscolare.

Bipedalismo e verticalizzazione

Bipedalism (IT)

Bipedalismo e verticalizzazione