L'evoluzione della struttura scheletrica
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L'evoluzione della struttura scheletrica

La stuttura scheletrica così come la conosciamo è il frutto di migliaia di anni di evoluzione. Dall'Australopithecus africanus al Sapiens Sapiens l'intero apparato locomotore si è evoluto in funzione della deambulazione in stazione eretta

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L'evoluzione della struttura scheletrica

L'attuale struttura scheletrica dell'uomo è il risultato di migliaia d'anni di evoluzione in cui l'organismo, per adattarsi selettivamente alle dinamiche ambientali, ha dovuto modificare la propria conformazione.

Dal nostro più antico discendente, l'Australopithecus africanus, non alto più di un metro e cinquanta centimetri, già bipede, avrà inizio il processo di ominizzazione che porterà verso la forma umana, prima con l'uomo Erectus, di seguito con l'uomo Habilis, l'uomo Sapiens e l'uomo Sapiens Sapiens 1.

Per sopravvivere all'ambiente il processo evolutivo comportò una sostanziale modifica di tutto l'apparato locomotore. In primo luogo l'acquisizione della postura eretta (ortograda) e di conseguenza l'adattamento alla nuova situazione gravitaria con la verticalizzazione della colonna vertebrale.

In questa nuova condizione ciascuna vertebra doveva sostenere progressivamente tutte le masse al di sopra di essa e scaricare le forze superiori sui due arti inferiori. Si capisce, quindi, il perché le vertebre abbiamo assunto una conformazione più larga e bassa rispetto a quelle di un rachide obliquo, come nella scimmia, e perché, dovendo sostenere un maggiore peso, aumentino di dimensioni procedendo dall'alto verso il basso (direzione cranio-caudale).

Dapprima il rachide era costituito da un'unica curva a convessità posteriore, adatta alla vita scimmiesca. Solo in seguito, quando mutarono le esigenze dinamiche, con gli ominidi avremo l'acquisizione delle curve cervicale e lombare a convessità anteriore, opposte alla curva toracica.

La formazione delle curve non è un capriccio della natura ma un abile sistema per la ripartizione più equilibrata dello scarico delle forze e una maggiore possibilità di movimento del rachide2.

Se la colonna vertebrale fosse un corpo rigido e geometricamente colonnare, dovrebbe avere dimensioni, coesione e resistenza alla compressione notevolmente maggiori di quelle che essa in realtà possiede. I sistemi di curve, sagittale (lordosi e cifosi) e laterale, che interferendo l'uno con l'altro danno al rachide una struttura elicoidale, consentono a esso una reazione elastica alle sollecitazioni, permettendo di dissipare orizzontalmente parte dell'energia cinetica proveniente dall'alto attraverso le strutture muscolari, tendinee e ossee del tronco 3.

La colonna vertebrale, che nell'uomo è costituita da 33/34 vertebre (7 cervicali, 12 toraciche, 5 lombari, 5 sacrali, 4/5 coccigee), deve la sua grande capacità di resistere alle molteplici sollecitazioni ai suoi elementi deformabili, in particolare ai dischi intervertebrali che si interpongono fra le vertebre.

L'usura e la deidratazione di questi dischi, come avviene per esempio nella vecchiaia, comporta la perdita di gran parte della capacità di resistenza e mobilità della colonna. Non si esclude che l'acquisizione bipede condizionò anche le modifiche nella struttura del cranio con l'aumento del cervello, che a sua volta produsse il vero cambiamento. Il foro occipitale, per il passaggio del midollo spinale, si sposta nell'uomo dalla parte posteriore a quella inferiore del cranio.

Dal bacino allungato e privo di sporgenze tipico del quadrupede si passerà nell'uomo a un bacino più piccolo e con varie protuberanze per dare attacco ai potenti muscoli per la stazione eretta, in particolare i glutei. Essi appaiono nell'uomo più vasti e larghi e sono fondamentali nel mantenimento della stazione eretta, a differenza dei quadrupedi dove invece sono più lunghi e hanno funzione esclusivamente locomotoria.

Anche il piede è stato coinvolto in modifiche strutturali notevoli nel corso dell'evoluzione dell'uomo. In particolare, il piede delle antropomorfe mostra quale caratteristica distintiva l'opponibilità dell'alluce nei confronti delle altre dita, quanto cioè avviene nella mano dell'uomo con il pollice.

L'iper-specializzazione al bipedismo, tipica del piede umano, si mostra a livello scheletrico con la formazione dell'arco plantare; infatti mentre il piede delle antropomorfe poggia al suolo con l'intera pianta, quello umano presenta, in condizioni fisiologiche, tre soli punti di appoggio: posteriormente il calcagno e anteriormente le epifisi distali del 1° e 5° metatarso, la parte mediale è incurvata verso l'alto.

Si determina così una struttura in grado di assorbire più efficacemente l'impatto col suolo durante la marcia e la corsa, rendendo il piede una sorta di "ammortizzatore biologico".

Una fascia di tessuto connettivale, l'aponeurosi plantare, collega la parte posteriore del piede con quella anteriore, contribuendo così alla funzione ammortizzatrice.

Gli arti superiori, dapprima utilizzati per l'arrampicamento e come sostegno del corpo, si specializzarono successivamente per le attività grossolane utili per la sopravvivenza. Il bisogno principale era infatti quello di procurarsi il cibo. È stato necessario trasformare gli arti anteriori in strumenti idonei a risolvere i problemi di alimentazione, alla costruzione di oggetti per colpire la preda e specializzarli in estremità molto agili, mobili, con grandi escursioni articolari.

La caratteristica distintiva della mano dell'uomo è la possibilità di opponibilità del pollice sulle altre dita. Nella mano dell'uomo la presa di precisione raggiunge il massimo della raffinatezza, sia per l'alta sensibilità e mobilità della mano, sia per l'elevato coordinamento dei movimenti che è proprio della nostra specie.

L'uso della deambulazione in stazione eretta e della mano, l'esigenza di comunicare con altri simili per mezzo di un linguaggio e il progressivo sviluppo del cervello hanno determinato il sopravvento dell'uomo sulle altre specie e hanno permesso il progressivo dominio dell'ambiente anche per mezzo del nostro apparato locomotore4.