بسیاری از افراد هنگام برخاستن یا از پله بالارفتن در زانوی خود احساس درد می‌کنند و متعجب‌اند که چرا زانوهایشان اینقدر دردناک شده است؛ اما زانوی انسان تاریخچه‌ی تکاملی پیچیده‌ای دارد و تحقیقات جدید نشان می‌دهد که آن‌ها برای سبک زندگی امروزی طراحی نشده‌اند.

زانو در طول زمان دستخوش تغییرات عمده‌ای در اندازه و شکل خود شده است و نه تنها به انسان‌های اولیه اجازه می‌داد تا راست راه بروند، بلکه ما گونه‌ی هوموساپینس (انسان خردمند) را از خویشاوندان ژنتیکی منقرض‌شده، مانند هومو ارکتوس (انسان راست‌قامت) و هومو نئاندرتالنسیس (نئاندرتال‌ها) متمایز می‌کند.

انتخاب طبیعی در همراهی با سایر نیروهای تکاملی، مانند جهش تصادفی یا میراث ژنتیکی، احتمالاً طوری زانو را شکل داده است تا به ما کمک کند به‌شکل مؤثرتر و طولانی‌تر از خویشاوندان خود روی دو پا راه برویم.

بسیاری از مشکلات زانو که امروزه با آن روبرو هستیم، مشکلات جدیدی هستند که اجداد ما تجربه نکرده‌اند. به عنوان مثال، در سال ۲۰۱۷، تحقیقات نشان داد که سبک زندگی بی‌تحرک در دنیای فراصنعتی ممکن است به افزایش ۲٫۱ برابری میزان آرتروز زانو، شایع‌ترین شکل التهاب مفصل زانو، منجر شده باشد.

زانوهای شما برای سبک زندگی متفاوتی تکامل یافته‌اند

هنگامی که محققان بقایای شکارچی گِردآورندگانی را که ۶هزار سال پیش زندگی می‌کردند مورد مطالعه قرار دادند، متوجه شدند که آرتروز زانو احتمالاً در آن زمان وجود نداشته است. درحالی‌که امروزه در بریتانیا، بیش از یک سوم افراد بالای ۴۵ سال، به دنبال درمان آرتروز، عمدتاً برای زانو هستند.

عضلات نسبت به زمان‌های گذشته برای تثبیت و محافظت از مفاصل ضعیف‌تر شده‌اند و غضروف‌ها نیز در جلوگیری از شکنندگی استخوان‌ها نسبتاً ضعیف‌تر عمل می‌کنند که احتمالاً نتیجه‌ی حرکت بسیار کمتر انسان‌ها نسبت به گذشته است. برای مثال نشستن در دفتر کار یا دویدن روی تردمیل در بیشتر موارد عضله‌ی کمتری نسبت به شکار، کار عادی پیشینیان ما، می‌سازد. برای حل‌کردن مشکل و تکامل زانوهای بدون آرتروز، باید چندین نسل افراد کم‌تحرک با زانوهای «خوب» فرزندان بیشتری نسبت به افراد کم‌تحرک با زانوهای «بد» داشته باشند.

بااین‌حال زانو قطعه‌ی پیچیده‌ای از ماشین بیولوژیکی بدن است که دانشمندان به‌طور کامل آن را درک نکرده‌اند؛ این مورد به ویژه در مورد استخوان‌های کوچک سزاموئید یا کنجدی که در تاندون‌ها یا رباط‌هایی مانند کاسه‌ی زانو قرار دارند، صادق است. این استخوان‌ها احتمالا در سرتاسر اسکلت پستانداران وجود دارند؛ بدان معنی که برخی از پستانداران ممکن است دارای استخوان‌های سزاموئید باشند؛ در حالی که دیگر اعضای همان گونه آن را ندارند. یکی از نمونه‌های استخوان سزاموئید، فابلای جانبی است که در پشت زانو قرار دارد و امروزه به‌طور متوسط ​​در ۳۶٫۸۰ درصد از زانوهای انسان‌ها دیده می‌شود.

باوجود صدها سال تحقیق، اطلاعات کمی در مورد تکامل، رشد و نمو سزاموئید و اینکه چرا در برخی گونه‌ها است و در برخی دیگر نیست، وجود دارد. حتی سزاموئیدها اغلب در مولاژ اسکلت‌هایی که در موزه‌ها می‌بینید وجود ندارند و با ماهیچه‌هایی که در آن جاسازی شده‌اند دور ریخته می‌شوند.

مطالعه‌ی جدید مایکل برسیوم، دانشیار گروه مهندسی در کینگز کالج لندن و همکارانش نشان داده است که دو مورد از سزاموئیدها، مخصوصا استخوان‌های میانی و جانبی پشت زانو، ممکن است به روش‌های مختلف در نخستی‌ها تکامل یافته و به انسان‌های اولیه کمک کرده باشند که راست‌راه‌رفتن را بیاموزند. تحقیق سیستماتیک روی سه استخوان سزاموئید در ۹۳ گونه‌ی مختلف از پستانداران، از جمله سایر انسانیان و اجداد مشترک انسان انجام شد.

تحقیق نشان داد که انسان‌ها شکل تکاملی متمایزی برای استخوان‌های سزاموئید دارند که ممکن است از منشأ انسانیان، گروهی از نخستی‌ها که شامل میمون‌های بی‌دم و انسان‌ها هستند، آغاز شده باشد.

دانشمندان فکر می‌کنند که استفاده از استخوان فابلای موجود برای هدفی جدید، که به آن نوسازگاری یا تغییر کارکرد می‌گویند، ممکن است به انسان‌های اولیه کمک کرده باشد تا از راه‌رفتن روی چهار دست‌وپا به راه‌رفتن با دوپا تغییر روش داده باشند. جالب اینجاست که این استخوان با نرخ بالاتر آرتروز نیز ارتباط دارد. درواقع احتمال ابتلا به آرتروز در افراد دارای فابلا دو برابر بیشتر است که نشان می‌دهد تکامل مسیری ساده به سمت بهینگی بیومکانیکی نیست.

تصویر زمانی پیچیده‌تر می‌شود که متوجه شویم زانوها برخلاف دندان‌ها، قابل تحول و تغییر هستند، به این معنی که بسته به عواملی مانند تغذیه و استفاده، تغییر می‌کنند. از طرف دیگر دندان‌ها پس از رشد سازگار نمی‌شوند و به سادگی آسیب می‌بینند. به همین دلیل است که با افزایش سن، ورزش‌کردن برای قوی نگه‌داشتن استخوان‌هایمان بسیار مهم است.

شیوه‌ی زندگی مدرن ما با آنچه بدن ما برای آن تکامل یافته مطابقت ندارد

زانوها در پاسخ به استفاده یا عدم استفاده از آن‌ها تغییر می‌کنند و سازگار می‌شوند. به عنوان مثال، افزایش جهانی مصرف مواد مغذی که باعث افزایش قد و وزن انسان می‌شود، فرضیه اصلی در مورد چرایی شیوع بیشتر فابلا است. حضور فابلا در حدود ۱۰۰ سال گذشته در سراسر جهان و با برخی تفاوت‌ها در مناطق مختلف، سه برابر شده است.

تکامل زانوی انسان مسیری هموار نبوده و انشعابات مختلف داشته است. شیوه‌ی زندگی مدرن ما با آنچه بدنمان برای آن تکامل یافته، مطابقت ندارد و این ناسازگاری احتمالاً باعث تشدید بسیاری از مشکلات زانو در طول زمان می‌شود.

هنگامی که زانوهای شما در حین ورزش یا در حالت نشسته، احساس درد یا ضعف می‌کنند، به یاد داشته باشید که تکامل پیچیده‌تر از آن چیزی است که به نظر می‌رسد و زانوی ما برای عصری که در آن قرار داریم، تکامل نیافته است. استخوانی که احتمالا در وهله‌ی اول به ما کمک کرده تا راه برویم، ممکن است بخشی از مشکل باشد.