进化之苦

人类在进化中得到了不少资源,获得了不少优势,但在进化的过程中也相应地会付出一些代价,毕竟没有完美平衡的进化选择

直立行走便是很明显的一个优势,但它带来的缺陷也让人痛苦不堪。

当我们的祖先进化出直立行走后,类人猿的优势便逐渐体现出来,更高的视野范围,能够更加清楚地看见潜在的威胁。

贝拉为什么会免疫(法贝拉作为被人类)(1)

人类膝关节在进化中的表现……糟糕

解放出来的双手可以做更多的事情,如今我们已不再需要借助上肢的力量来帮助行走。

漫长的进化之旅最终让人类获得了直立行走和奔跑的能力,这也使得人类能够做出更加复杂的运动和行为。

当然了,这一切也不是没有代价

随着年龄的增长,这种进化的优势开始转变为缺陷。

膝关节长期疼痛的背后则是骨关节炎的表现,并且在人类社会变得日益丰富的今天,骨关节炎也不再是老年人的专属。

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它也会更常出现在运动员、潮湿寒冷等地区的人们身上。

2020年在《细胞》上有一篇论文,阐述了人类膝关节软骨细胞调节的进化选择和约束影响骨关节炎风险,研究人员探寻了这些复杂关节在遗传特征中的可能性。

相关研究表明,参与关节发育的“调节开关”也在其中发挥着作用。

在部分遗传性疾病中,全球至少有2.5亿人受到这种疾病的折磨。

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实验模型中的膝盖风险

从进化的角度来看,人类从树上来到地面,四肢行走变为直立活动,整个躯干的重量和运动势能几乎都转移到了两条腿上。

这也使得我们全身的发力也相应地受到了改变,重量通过臀部和膝盖传递到脚踝,关节中的细胞核关节形状必须改变,以此适应新的力量变化。

然而受早期灵长类动物膝关节的限制,尽管人类进化出了双足膝关节,但是整个形态实际上受到了限制。

换句话说,人类自身的生理结构没能跟上这种进化,本质来讲这是一种有缺陷的进化

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人与猿类的受力分析

在这段进化中,人类隐藏在膝盖肌腱中的一小块骨头开始消失。

如今一项新的研究发现,这种曾经被人类“淘汰”的器官,如今又重新出现。

新的研究表明,位于膝盖肌腱部位的“法贝拉”(fabella,拉丁语为“小豆子”的含义)又出现在了人体中。

这是在腓肠肌外侧头肌腱,位于股骨外侧髁后面。

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不过这部分器官科学家并不清楚是什么时候消失在人科身上。

或许是在5~7百万年前消失,又或者是在人类最近的进化过程中重新出现。

恼人的籽骨

从它的功能和在人体的生理结构中来看,它属于籽骨,并在骨骼作用中起到辅助骨作用,现在大约有39%的人在这部分存在解剖变异

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籽骨本身是没有问题的

籽骨遍布我们全身的关节,除了膝盖部位,还有腕部、手指,以及足部。

所以我们很明显的可以看出,类似的籽骨大多与灵活度很高的关节有关,并且参与了许多运动过程。

通常来讲,这些骨骼会因机械应变作用形成,或者本身就能作为正常变体存在。

而髌骨中的籽骨则是人体内最大的一块。

它的作用就像滑轮一样,可以为肌腱提供一个光滑的表面滑过,以增加肌腱传递肌肉力量的能力。

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足部关节的籽骨更多,更细致

或许从籽骨本身来看,它的存在并不是什么坏事。

但要注意的是,原本它是作为我们四足行走的祖先中骨骼的一部分,确实能够帮助它们更好的运动。

但是重新回归而来的籽骨可不是什么好事情。

前面我们也提到了,它会出现在膝盖肌腱中,这也就意味着,一旦生长出这样的籽骨,那么膝盖疼痛便会找上门来。

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隐藏在膝盖肌腱中的小骨头

人类在长期的进化中,膝关节的运动能力和生理结构已经和远古时期的人类大为不同,因为这部分器官在今天看来是完全多余的。

而它在早期又被人们当作骨赘,这是一种沿关节边缘形成的外生骨疣。

骨赘的形成多是因受损关节表面积的增加而出现,尤其在关节炎中最为明显。

由于骨赘在骨节边缘形成了凸起,尽管它很微小,但仍然会对关节的运动能力带来限制,并引发相应的疼痛。

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骨赘的实际表现

籽骨的表现和骨赘类似,不过膝盖籽骨的出现则更加复杂。

帝国理工大学在了解了《解剖学杂志》中有关于21000多篇的相关研究,其中有超过21个国家在过去150年里的21676个膝盖生理学。

研究表明,在1918年的时候,此时世界人口只有11.2%拥有“法贝拉”骨,但到了今天,数据变成了39%,增长了3.5倍。这意味着什么?

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膝关节处日益突显的籽骨问题

我们先来看看相关研究中的论述及其调查,《解剖学杂志》中关于法贝拉骨的增长率研究,科学家们做了较为细致的调查。

在已经收集到的106人的病理报告中,科学家通过对数据整合,并采用了贝叶斯模型统计。

实验表明,所有腓骨籽骨均位于腓肠肌外侧头,除了髌骨外,膝部没有其他地方存在籽骨。

在另外的56名“法贝拉”骨病例中,双侧发病比单侧发病更普遍,其中女性双侧对比单侧发病相同,男性双侧发病比单侧发病更高。

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研究中的人群样本

而在全球人口统计调查中,亚洲地区以中国和日本的发病率较高。

而在身高与病率对比中,相关的联系性并不大,或者说没有直接相关性。

此外,科学家认为,由于人体骨骼在人类早期的成长过程中,骨化会在成年后结束。

因此在人体发育的早期阶段,法贝拉骨的启动时间是完全可变的

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男性与女性的患病表现

而在环境方面,科学家推论患病率的增加可能是由于激素或表观遗传的转变

例如20世纪中期以来,塑料的使用大范围增加。

塑料如今已被证明会影响人体的生长和发育,比如塑料中的化学物质会破坏脊椎动物和其他动物的激素通路。

因此,科学家们相信,塑料可能已经影响了人类骨骼的生长和发育,并导致“法贝拉骨”患病率的增加。

如果它具备激素或者表观遗传,那么在这一假设中,它的表现应该是系统性的,且会影响人体中所有的籽骨。

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小腹侧视图的籽骨

膝盖之痛

为了验证该想法和推论,科学家们又对人类手部的籽骨患病率进行了调查。

从1892年开始至今,科学家调查了6个籽骨和足部四个籽骨的患病率时间变化。

前面我们提到,籽骨会受到机械应力影响,这在关节中很常见。

比如关节部位的压力、摩擦或者应力。

因此关节的机械负荷变化可能会增加法贝拉骨病率增加,但科学家随即否定了运动学在籽骨生理中的表现。

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足部籽骨应力变化在过去的统计数据表现

首先在过去100年里,全世界的人群都不太可能开始以始终不同的方式去改变下肢的活动。

其次在于人在一生中所经历的机械负荷大小与今天出现的法贝拉骨病没有直接相关性。

而目前的研究证明,法贝拉骨主要存在与两种群体中——

奥林匹克级的运动员非专业人士及不活跃个体,后者多为胎儿、老年人。

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年龄与发病间没有直接相关性

西班牙塞维利亚国际运动医学诊所在2020年的一篇研究指出,精英游泳运动员会比一般人更容易出现法贝拉综合征。

相关的临床案例表明,这位高水平的200米蝶泳运动员在训练和比赛过程中出现了左膝后外角疼痛。

最终疼痛阻碍了训练,不得不进行手术

不少临床案例以及实验分析证明,法贝拉骨如果被切除也不会对人体造成不良的机械效应影响。

这一点有别于其他哺乳类动物。

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来自西班牙的临床病例检查图像

最后,我们要说明的则是整个问题法贝拉骨对人类来讲意味着什么

在过去100年里,肌肉质量和骨骼长度的全局变化可能是原因所在。

科学家认为,如今全球生产力已经超越20世纪以前,人类的饮食质量和营养水平普遍得到提高,这使得人类更接近于实现遗传潜力。

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如今的人类在生理上表现得更重、更高、肌肉量也更大,而胫骨长度的增加可能导致更大的力臂作用传递至膝盖和肌腱上。

另外还有更加强壮的腓肠肌力量的增加,这可能是产生启动给籽骨骨化所需要的机械刺激。

由于相关因素不能解释胎儿在软骨纤维中的高患病率,因此相关样本表明这与身高没有关联性。

简单来讲,人类变强了,骨骼受到的压力更大了,因此潜藏的骨骼表达被激活。

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这也从侧面说明,为什么男性与女性在法贝拉骨的发病表现中会有不同。

很大程度上是因为男性有着比女性更强壮的四肢,因此在骨骼的机械应力承受中,男性会有更高的发病率。

从负面作用来讲法贝拉骨会影响顶级运动员的表现能力

而在普通人中,随着年龄的增长,出现法贝拉骨的人群会承受更高的膝盖关节病变的风险。

同时关节炎带来的疼痛会更加剧烈。

研究表明,如果长有法贝拉骨的人群,在关节炎发病率表现中会是正常人的2倍。

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保护我们的关节很重要

未来我们或许应该更加注重身体的变化,以及运动能力的表现。

如果身体有不适,或许我们应该停下来歇一歇。

而在日常生活中,多注意关节的保护则显得更加重要。

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