Passar mais tempo sentado em nossas bundas não é apenas um problema para obesidade e doenças cardíacas. A mudança para um estilo de vida mais sedentário provavelmente também foi ruim para nossos ossos. Um par de artigos publicados hoje na revista Proceedings, da Academia Nacional de Ciências, sugere que os seres humanos desenvolveram ossos articulares mais leves relativamente recentemente em nossa história evolutiva como uma resposta às mudanças na atividade física.
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Um estudo aponta a origem desses ossos mais fracos no início do Holoceno, aproximadamente 12.000 anos atrás, quando os humanos começaram a adotar a agricultura. “Os esqueletos humanos modernos mudaram recentemente para corpos mais leves - mais frágeis, se preferirem. Tudo começou quando adotamos a agricultura. Nossas dietas mudaram. Nossos níveis de atividade mudaram ”, diz o coautor do estudo, Habiba Chirchir, um antropólogo do Programa Human Origins do Smithsonian.
O segundo estudo atribui a fraqueza óssea articular a diferentes níveis de atividade física em antigas sociedades humanas, também relacionadas à caça versus agricultura. Ambos os trabalhos têm implicações para a saúde humana moderna e a importância da atividade física para a força óssea.
"O esqueleto levemente construído dos humanos modernos tem um impacto direto e importante na resistência e rigidez dos ossos", diz Tim Ryan, antropólogo da Penn State University e co-autor do segundo estudo. Isso porque a leveza pode se traduzir em fraqueza - mais ossos quebrados e maior incidência de osteoporose e perda óssea relacionada à idade.
Os cientistas já sabiam que o esqueleto humano moderno é mais longo, mais fino e geralmente mais fraco do que o de seus predecessores hominídeos, mas ninguém sabia ao certo o que estava impulsionando essa "graça". Estudos anteriores sugeriram que andar ereto coloca mais pressão nas articulações e magra, enquanto outros argumentaram que uma diminuição na atividade física ou mudanças na dieta tem estado por trás dessas mudanças esqueléticas.
Recentemente, os cientistas se concentraram no osso trabecular, o material esponjoso encontrado nas extremidades dos ossos que formam as articulações. “Pense no final de um osso de galinha: se você cortar, verá uma malha de ossos entrelaçada”, diz Chirchir. Os humanos modernos têm menor densidade óssea trabecular dentro dos ossos específicos do que seus ancestrais.
O osso esponjoso responde ao estresse mecânico, então Chirchir e seus colegas decidiram fazer exames de tomografia computadorizada dos ossos das mãos de primatas, incluindo humanos, para ver se o osso diferia com base em como os animais se moviam. "Nós pensamos que se um orangotango sobe, ele deve ter uma estrutura diferente de osso trabecular do que caminhantes como os chimpanzés", diz Chirchir.
A equipe percebeu que as varreduras de mãos humanas pareciam drasticamente diferentes das de seus parentes primatas. Nas tomografias computadorizadas, as bolhas de ar aparecem escuras contra um fundo branco de osso. "A mão humana tinha muito pouco branco em comparação com os outros ossos da mão primata", diz Chirchir, indicando que pode ser incrivelmente arejado e leve. “Então foi isso que impressionou”. Ela e seus colegas se perguntaram como é a densidade do osso trabecular no resto do esqueleto humano em comparação com a de outros primatas e ancestrais humanos primitivos.
Nestas seções transversais da cabeça do metacarpo e fêmur, você pode ver a diminuição na densidade óssea trabecular progredindo de chimpanzés (extrema esquerda) até os seres humanos modernos (extrema direita). ( PNAS / Chirchir et al.) A equipe escaneou seções transversais circulares de sete ossos nas articulações dos membros superiores e inferiores em chimpanzés, orangotangos de Bornean e babuínos. Eles também escanearam os mesmos ossos em humanos modernos e modernos, bem como Neandertais, Paranthropus robustus , Australopithecus africanus e outros Australopithecines. Eles então mediram a quantidade de osso branco nos exames contra a área total para encontrar densidade óssea trabecular. Amassando os números confirmou suas suspeitas visuais. Os humanos modernos tinham de 50 a 75% menos densos ossos trabeculares do que os chimpanzés, e alguns hominídeos tinham ossos que eram duas vezes mais densos comparados com os humanos modernos.
Então, quando a densidade óssea trabecular começou a cair na árvore genealógica humana? A equipe descobriu que o Homo sapiens primitivo tinha um osso esponjoso bastante denso até o Pleistoceno tardio ou o Holoceno inicial - quando os humanos passavam por algumas transições importantes no estilo de vida, como cultivar alimentos e criar gado em vez de sair para caçar. Isso provavelmente significa que a pressão de seleção para ossos mais pesados começou a diminuir.
“O que achamos que está acontecendo é que os humanos estavam se tornando menos ativos, mais sedentários. As pessoas estavam adotando a agricultura, domesticando animais. Essa redução na atividade física é o resultado desse esqueleto de luz ”, diz Chirchir. Mas este estudo analisou apenas um fator na densidade óssea trabecular. A espessura, volume e área de superfície do osso esponjoso podem nos dizer muito sobre como os ossos articulares são fortes. O trabalho também não olhou para as forrageiras humanas modernas para ver se a atividade aumentada lhes dava articulações mais fortes. É aí que entra o segundo estudo.
Ryan juntou-se a Colin Shaw na Universidade de Cambridge para examinar o osso trabecular em espécimes arqueológicos de quatro grupos humanos antigos - dois que praticavam a agricultura e dois que se alimentavam - no que hoje é o estado de Illinois. Os pesquisadores se concentraram na articulação do quadril, porque é importante para suportar o peso do esqueleto humano durante a caminhada.
As forrageiras, eles descobriram, tinham osso trabecular mais espesso, maior volume e menor área de superfície em seus quadris do que os agricultores. Os dois grupos agrícolas não diferiram entre si, e "ambos os grupos sedentários também consumiram uma variedade de alimentos disponíveis localmente, o que significa que suas dietas não eram necessariamente deficientes", diz Ryan. Isso sugere que a dieta é menos importante do que o estresse biomecânico que percorre longas distâncias e que os animais de caça são colocados nos quadris humanos.
Com base nos escaneamentos microCT, Ryan e Shaw criaram esses desenhos em 3D da cabeça do fêmur de um agricultor (abaixo) e um caçador-coletor (em cima). Essas representações ajudaram a determinar o volume de osso esponjoso em seções da cabeça femoral. (Cortesia de Timothy M. Ryan) 
Com base no trabalho de Ryan e Shaw, os agricultores humanos relativamente sedentários (à direita) têm esqueletos mais leves em comparação com as forrageiras mais móveis (à esquerda). Imagens de microCT 2D através da cabeça do fêmur onde ele se conecta à articulação do quadril mostram diferenças na estrutura óssea. (Cortesia de Timothy M. Ryan) Enquanto Chirchir ressalta que eles não podem descartar fatores como dieta ou doença, ambos os estudos apontam a atividade física como o fator determinante por trás dessas mudanças em nossos esqueletos. Ela também observa que a atividade física pode mudar nossos esqueletos ao longo da história evolutiva e dentro de nossas próprias vidas. Isso é importante para aqueles que vivem em ambientes industrializados, onde passamos muito tempo sentados no trabalho e em casa. Casos de osteoporose são mais comuns em tais locais, e em pacientes com osteoporose, o osso trabecular tem o maior risco de fratura.
"Os seres humanos podem ter uma estrutura óssea trabecular robusta, semelhante ao que é visto em primatas não humanos vivos, se eles se envolverem em níveis adequados de atividade física ao longo da vida", diz Ryan. Isso poderia reduzir as fraturas de quadril relacionadas à perda óssea com a idade. Então, talvez, em vez de comer como os primeiros humanos, devêssemos nos exercitar como eles.
