¿Por qué el parto debe ser tan desafiante?

Fuente: Caricatura original de Alex Martin

El nacimiento humano es mucho más desafiante que el de otros primates. En 1960, el antropólogo Sherwood Washburn propuso una explicación ampliamente aceptada para el apretado apretón que experimenta un bebé al pasar por el canal de parto:

En el hombre, la adaptación a la locomoción bípeda disminuyó el tamaño del canal de parto óseo al mismo tiempo que las exigencias del uso de herramientas seleccionadas para cerebros más grandes. Este dilema obstétrico se resolvió mediante la entrega del feto en una etapa mucho más temprana de desarrollo.

Washburn invocó así una compensación entre las adaptaciones para caminar erguido y el desarrollo de un cerebro grande. Pero el nacimiento en "una etapa mucho más temprana" solo es verdad en el cerebro: en los grandes simios (orangutanes, gorilas, chimpancés) el cerebro del recién nacido ya es aproximadamente la mitad que en los adultos, mientras que en los humanos es apenas más de una cuarta parte. Concluí en una revisión de 1983 que se produce más crecimiento cerebral después del nacimiento en humanos porque el canal de parto limita el tamaño del cerebro del recién nacido. Como el anatomista Vyvyan Howard dijo sucintamente en 1981: "Al nacer antes, la cabeza del feto … puede pasar a través de la pelvis materna y luego continuar desarrollándose en el período postnatal". Sin embargo, a pesar de longitudes de embarazo similares, los recién nacidos humanos son casi dos veces más grandes los de los grandes simios, por lo que el crecimiento fetal general es mayor en los humanos y el cerebro es más grande al nacer.

Paso tortuoso a través de la pelvis

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El canal de parto en la pelvis de una mujer es intrincado. Su entrada es más ancha de un lado a otro, mientras que su salida es más grande de atrás hacia adelante. Karen Rosenberg demostró en 1992 que el paso seguro del recién nacido a través de la pelvis requiere una secuencia de giro de 2 fases. A medida que la cabeza del bebé entra en la entrada, ya está girada, de modo que su eje mayor está orientado de lado a lado, no de atrás hacia delante, como es típico en otros primates. Al pasar a través de la pelvis, la cabeza del bebé gira más para ajustarse al eje anterior más largo de la salida. Entonces, el recién nacido generalmente mira hacia la espalda de la madre cuando sale. Otros primates generalmente carecen de rotación y el bebé pasa a través de la pelvis con la cabeza hacia adelante. De hecho, no es solo la gran cabeza del recién nacido humano lo que hace que el nacimiento sea un desafío. Sus hombros también son bastante anchos en comparación con el canal de parto, por lo que se necesitan malabarismos adicionales para evitar atascos.

La cabeza del bebé ingresa al canal de parto (izquierda) y las diferencias hombre / mujer asociadas en forma de pelvis entre (centro y derecha). En mujeres la forma pélvica está adaptada para maximizar el tamaño del canal y minimizar las obstrucciones.

Fuente: Imagen del canal de parto de Internet Archive Book Images [sin restricciones] y Henry Vandyke Carter [Public domain], ambos a través de Wikimedia Commons.

Una interpretación alternativa

Un artículo de 2012 de Holly Dunsworth y sus colegas desafiaron la hipótesis del dilema obstétrico aceptada durante mucho tiempo, sugiriendo en cambio que un límite superior en el recambio de energía de la madre es la restricción principal sobre la duración del embarazo y el estado del recién nacido. Su hipótesis alternativa de "energía de gestación y crecimiento" propone que el nacimiento humano ocurre cuando el recambio de energía de la madre alcanza el nivel máximo sostenible. Esta interpretación está respaldada por la representación gráfica de los costos de energía de la madre humana durante el embarazo y después del nacimiento (principalmente utilizando datos de un artículo de 2005 de Nancy Butte y Janet King). Pero eso solo muestra que los costos de energía materna se aproximan al máximo teórico en el momento del nacimiento; no revela directamente una relación causal. (Vea mi publicación del 12 de julio de 2013 The Stork-and-Baby Trap , donde se analiza la distinción crucial entre correlación y causalidad).

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Dunsworth y sus colegas ciertamente proporcionaron una nueva perspectiva interesante sobre el tiempo de nacimiento humano, cubriendo varios aspectos más allá del alcance de este comentario. Su referencia al volumen de energía de la madre es innegablemente valiosa, pero, como Pat Shipman señaló en un comentario reflexivo de 2013, las hipótesis obstétricas y energéticas no son mutuamente excluyentes. Los comentarios de los medios que lo acompañaban desafortunadamente sugirieron que la importancia crucial de la restricción pélvica en el nacimiento humano ha sido "refutada". Como Shipman correctamente observó: "La hipótesis obstétrica no está extinta; simplemente está bajo cuestionamiento ".

Ilustración de una distribución normal ("curva de campana") que representa frecuencias de dimensiones lineales.

Fuente: Ilustración propia del autor.

Selección natural debido a la restricción pélvica

En un artículo poco conocido publicado en 1981, Vyvyan Howard proporcionó pruebas convincentes de una limitación pélvica en el nacimiento humano, introduciendo el concepto de "poda genética". Como regla general en biología, las dimensiones lineales tales como las alturas del cuerpo en los hombres se ajustan a una "curva de campana" (distribución normal) con un pico central correspondiente al valor medio y una disminución simétrica en las frecuencias de cada lado. Howard propuso que la selección contra dimensiones grandes o pequeñas podría conducir al truncamiento de una distribución normal, lo que daría lugar a un sesgo negativo o positivo. Como demostró, las dimensiones de los huevos de las aves, que son incompresibles una vez formadas y luego tienen que pasar a través de un estrecho tramo del oviducto, proporcionan una ilustración interesante. El ganso hawaiano tiene la proporción más alta de huevo-cuerpo-peso entre los gansos, y la unión del huevo ha sido una causa común de muerte en la cría en cautiverio. El diámetro del huevo (crítico para el paso a través del oviducto) muestra un sesgo negativo, lo que refleja la poda de tamaños de huevo más grandes. Por el contrario, la longitud del huevo es a la vez más variable y más distribuida simétricamente.

Distribuciones truncadas para el ancho de la cabeza del recién nacido (izquierda) y el diámetro del canal pélvico (derecha); datos sin procesar en azul, ajuste teórico en rojo. Los tamaños de las cabezas fetales se midieron mediante ultrasonido unas semanas antes del nacimiento, antes de entrar en la pelvis y someterse a remodelado. (Después de Howard 1981.)

Fuente: Figura redibujada de Howard (1981)

Aplicando el mismo enfoque a la mecánica del nacimiento humano, Howard descubrió que, como era de esperar, la distribución del tamaño de la cabeza del recién nacido se truncó en el extremo superior, mientras que el tamaño del canal pélvico se truncó en el extremo inferior. Esto indica claramente que la selección natural a través del trabajo de parto obstruido, generalmente fatal sin intervención médica, redujo las frecuencias de las cabezas grandes de los recién nacidos y los canales pequeños de la pelvis. De hecho, las distribuciones para la duración del embarazo humano también muestran el truncamiento de valores más altos.

Distribución truncada para las duraciones del embarazo inferidas usando la temperatura basal del cuerpo (después de Döring 1962).

Fuente: Histograma basado en datos de Döring (1962)

Este es, por ejemplo, el caso de un artículo de 1962 de Gerd Döring, quien estimó los tiempos de concepción de casi 400 embarazos a partir de la temperatura corporal basal. Los embarazos más largos generalmente conducen a neonatos más grandes con cerebros más grandes, por lo que la selección natural debería tender a eliminarlos. Nótese, sin embargo, que en este caso también se esperaría el truncamiento de valores más altos con la hipótesis de restricción metabólica.

Los biólogos evolutivos Barbara Fischer y Phillipp Mitteroecker recientemente suministraron evidencia complementaria de un análisis de las relaciones entre la forma, estatura y tamaño de la cabeza de la pelvis humana. Los análisis de datos de múltiples puntos de referencia revelaron una relación previamente no reconocida: las mujeres de cabeza grande, que tienen más probabilidades de dar a luz a recién nacidos con cabezas grandes, tienen una forma de canal pélvico que permite un paso más fácil al nacer. También se encontró que las mujeres de baja estatura, que generalmente tienen un mayor riesgo de una falta de coincidencia entre la cabeza del recién nacido y las dimensiones pélvicas, tienen una entrada más redonda, lo que facilita el nacimiento.

¿Por qué el nacimiento humano supera los límites?

Como señalan Fischer y Mitteroecker, es desconcertante que el cambio evolutivo no haya reducido el riesgo de mortalidad significativo que enfrentan las mujeres en el parto. Incluso sin cambios en la pelvis, los desafíos del nacimiento humano podrían, por ejemplo, ser radicalmente reducidos por una reducción menor de la duración del embarazo o alguna otra adaptación que reduzca el tamaño del recién nacido. ¿Por qué evidentemente el parto empuja los límites tanto para las dimensiones pélvicas como para el recambio de energía materna? De hecho, la evidencia disponible indica que el desarrollo dentro del útero de la madre se ve favorecido en la medida de lo posible por el desarrollo del lactante después del nacimiento. Tal vez sea simplemente más eficiente transferir nutrientes directamente a través de la placenta, en lugar de convertirlos primero en leche que el bebé debe digerir. La selección también puede maximizar el tiempo en el útero porque proporciona protección y estabilidad ambiental. Cualquiera que sea el motivo, el nacimiento humano ocurre claramente en un punto donde el bebé solo pasará por el canal pélvico. Cuando se publicó ese artículo de 2012, Science Daily citó a Dunsworth diciendo que "la energía de mamá es la principal restricción evolutiva, no las caderas". Pero parece mucho más probable que la pelvis constriñe el momento del nacimiento, mientras que el recambio de energía de la madre simplemente se ha adaptado al pico a medida que se acerca el nacimiento.

Referencias

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

Dunsworth, HM & Eccleston, L. (2015) La evolución de los partos difíciles y los infantes homínidos indefensos. Revisión Anual de Antropología 44 : 55-69.

Dunsworth, HM, Warrener, AG, Deacon, T., Ellison, P. y Pontzer, H. (2012) Hipótesis metabólica para la altricialidad humana. Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias de EE . UU. 109 : 15212-15216.

Butte, NF & King, JC (2005) Requisitos de energía durante el embarazo y la lactancia. Public Health Nutrition 8 (7A) : 1010-1027.

Fischer, B. & Mitteroecker, P. (2015) La covariación entre la forma, estatura y tamaño de la cabeza de la pelvis humana alivia el dilema obstétrico. Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias de EE . UU. 112 : 5655-5660.

Howard, CV (1981) Evaluación experimental y teórica de distribuciones de tamaño: su evolución y el fenómeno de la "poda genética". Stereologica Iugoslavica 3, Supl. 1 : 79-88.

Martin, RD 1983. Evolución del cerebro humano en un contexto ecológico (52a Conferencia de James Arthur sobre la evolución del cerebro humano) . Museo Americano de Historia Natural, Nueva York.

Rosenberg, KR (1992) La evolución del parto humano moderno. Y earbook of Physical Anthropology 35 : 89-124.

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Shipman, P. (2013) ¿Por qué es tan doloroso el parto humano? Tener bebés no es fácil, y la explicación estándar puede ser incorrecta. American Scientist 101 : 426-429.

Washburn, SL (1960) Herramientas y evolución humana. Scientific American 203 (3) : 3-15.