Quando l'Homo cominciò a correre. L'Evoluzione vista da un medico sportivo

Mario Migliolo  Specialista in Medicina dello Sport e in Medicina del Lavoro. Perfezionamenti universitari in Fisiopatologia e Allergologia respiratoria, Igiene Ambientale, Clinica tossicologica e Promozione della Salute. Lavora all’Inail di Firenze; è Presidente dell’Associazione Medico Sportiva Fiorentina della FMSI e medico della Rari Nantes Florentia.


Mario MiglioloNel 2004 la rivista Nature pubblicò i risultati degli studi condotti dal biologo Bramble e dall’antropologo Lieberman dal titolo “Endurance running and the evolution of Homo”.
Nello studio si viene ad ipotizzare che sia da attribuire alla corsa, in particolare su lunghe distanze, la differenziazione dello scheletro e dei complessi muscolari umani a partire dalle Australopitecine: l’anatomia umana si sarebbe sviluppata più di 2 MA sotto lo stimolo indotto da un’attività di corsa resasi necessaria ai nostri antenati nel competere con gli altri predatori per l’approvvigionamento di cibo nella savana.
Alcuni ritrovamenti fossili in Kenya (Tugen) hanno consentito agli studiosi di datare attorno a 4,5 MA la deambulazione bipede: le Australopitecine (gli antenati conosciuti più prossimi alle Antropomorfe) già deambulavano bipedi, e così per almeno 2,5 MA pur essendo ben evidenti i cambiamenti che distinguono Homo da Australopithecus (quest’ultimo con braccia corte, avambracci lunghi, spalle strette con cavità glenoidea inclinata verso l’alto e connessioni muscolari sviluppate tra spalle e complesso testa-collo).
Non sarebbe quindi la sola locomozione bipodalica a giustificare lo sviluppo di alcuni caratteri anatomici moderni, anche perché in alcuni casi non interessati nella deambulazione e non funzionali a tale scopo.
Secondo i due studiosi, la necessità di correre potrebbe aver portato alla differenziazione della linea umana, già manifesta in tratti del primo vero “viaggiatore”, l’Homo Ergaster (tutte le specie di ominidi precedenti erano infatti restate confinate all’interno del continente africano).
A costui veniva richiesta una grande capacità adattativa considerando l’impressionante velocità con cui avvenne l’espansione territoriale e che la configurazione e il clima del territorio variavano in continuazione.
Homo Ergaster era carnivoro (lo dimostrano le caratteristiche del torace, lungo e stretto, non idoneo ad ospitare un intestino tipico di un erbivoro), e probabilmente cacciava percorrendo lunghe distanze.
Per la pratica della corsa il corpo deve possedere la capacità di assorbire l’impatto col terreno, deve essere stabile e in grado di mantenersi in equilibrio, deve possedere una muscolatura potente per protrarre lo sforzo e mantenere costante la temperatura corporea.

Figura 1


Per garantire l’equilibrio si rende necessario posizionare il cranio centralmente rispetto alla colonna vertebrale, distribuire il carico cranico fra parte anteriore e regione occipitale; il torace deve presentare struttura indipendente dalla testa con spalle più abbassate ed avambracci più corti; presentare assorbitori di contraccolpi al rachide (ligamenti longitudinali anteriore e posteriore) e sviluppo dei glutei (il grande gluteo è il maggior estensore dell’anca).
Le modificazione indotte dalla corsa non si limitano alle caratteristiche morfologiche, determinando anche adattamenti funzionali idonei alla stessa.
Furono gli stessi Autori che successivamente, nel 2006, pubblicarono sulla rivista Sports Medicine un articolo che riconduceva alla necessità di procacciarsi il cibo il poter correre su lunghe distanze; non potendo disporre di armi a proiettile (il lancio di pietra con punta è riconducibile a 200.000 anni fa, e l’arco con freccia a 50.000 anni fa) la sola possibilità era uccidere l’animale a breve distanza. L’inseguimento degli animali per lunghi tratti, determinava sfinimento di questi per ipertermia, e la possibilità quindi di poterli colpire a distanza ravvicinata e con minor rischi.
Il parametro di distinzione più significativo è rappresentato dalla capacità di correre lunghe distanze (>5km) con metabolismo aerobico. L’uomo, in quanto bipede, non presenta le caratteristiche di galoppo che appartengono ad alcuni quadrupedi, essendo più simili al trotto degli stessi: la velocità massima degli esseri umani è circa 10 m/sec, sicuramente al di sopra della massima velocità di trotto dei mammiferi non umani, ma ben al di sotto della massima velocità di galoppo di altri mammiferi. La resistenza alla velocità è quindi caratteristica dell’uomo: questa varia dai 4m/sec per giungere ai 6,5 m/sec (atleti di élite), velocità che, in tutti gli altri mammiferi ed indipendentemente dalle dimensioni, determina il transito dal trotto (andatura di resistenza per il quadrupede) al galoppo.
I quadrupedi, come il cane, possano percorrere lunghe distanze al trotto, ma a causa dell’ipertermia che si stabilisce, solo percorsi più limitati al galoppo dipendendo questi dalle condizioni climatiche (un cane di massa simile ad un essere umano, 65 kg, ha una velocità di transizione dal trotto al galoppo a 3,8 m/sec e può sostenere il galoppo a 7,8 m/sec per solo 10-15 minuti se in condizioni di freddo).
In breve, gli esseri umani possono correre distanze come la maratona più velocemente di quasi tutti gli altri mammiferi (anche, talvolta, del cavallo soprattutto quando è caldo).
Questa particolare condizione nel correre lunghe distanze, è stata raggiunta dall’uomo nel corso dell’evoluzione grazie ai cambiamenti morfologici con effetto di stabilizzazione e allo sviluppo dei sistemi di termoregolazione, già descritti.


A ciò si aggiunga lo sfruttamento dell’effetto di restituzione energetica (effetto molla) successivo all’appoggio al terreno dopo la fase aerea nella corsa: ciò è reso possibile dallo sviluppo di strutture tendinee (come il tendine achilleo) assenti o scarsamente sviluppati nelle scimmie africane e non presente nei precursori dell’Homo sapiens come l’australopiteco.
L’energia resa disponibile dalla reazione del tendine aumenta la velocità di marcia di oltre l’80% e riduce di una pari percentuale i costi energetici della corsa.
Anche il metabolismo ha subito gli effetti di un adattamento evolutivo: un recentissimo studio di Herman Pontzer, antropologo statunitense, ha dimostrato che nell’arco della giornata i primati consumano una quantità di energia estremamente bassa, pari a circa il 50 per cento di quella attesa da un mammifero placentato di massa simile.
Il contributo della corsa al processo evolutivo somatico e funzionale del genere umano, fornisce uno stimolo accattivante al medico dello sport che, per “ vocazione”, si porrà quindi il quesito del limite della prestazione umana.
Se si analizzano gli annali dei record sui 100m in atletica potremmo vedere che i tempi sono scesi dai 10”6 (record datato 1912) ai 9”58 (del 2009).
Nel 1912 fu un giovane statunitense, Donald Lippincott, che giunse a Stoccolma aggregandosi alla squadra americana grazie ai fondi raccolti fra amici e compagni di studio, a stabilire il primo record omologato con un tempo di poco superiore i 10 secondi. Il record rimase imbattuto per 8 anni, per essere successivamente più volte migliorato. Solo alle olimpiadi del Messico si scese sotto il muro dei 10 sec. (Jim Hines – 9”95) per giungere all’attuale record che appartiene al giamaicano Usain Bolt di 9”58 (Berlino, 16 agosto 2009).
Se disponiamo su un grafico cartesiano l’abbattimento del record mondiale sino ai nostri giorni, si può osservare che si stabiliscono successioni di soglie (curva composta da tante sezioni a forma di “S” allungata): una rappresentazione grafica molto frequente in biologia. Il modello di analisi che più si accosta a questa condizione è quello matematico della regressione logistica: l’elaborazione dei dati, il calcolo del valore asintotico che rappresenta il limite di abbattimento del record, porta ad individuare, nella più recente curva, una soglia predetta di miglioramento assai limitata ed individuabile in un tempo record di 9”46 (+/- 4 centesimi di secondo); ma questi sono “esercizi” per i matematici: il continuo miglioramento dei metodi di allenamento, la globalizzazione che consente l’accesso di nuovi atleti alle selezioni con maggior possibilità di far emergere il “fenomeno”, la disponibilità di nuove conoscenze su regimi alimentari performanti e poi, perché no, nel corso dei prossimi secoli un miglioramento della fisiologia umana secondo le linee tracciate dall’Evoluzionismo, potrebbero far sì che gli uomini corrano i 100 metri in 5 secondi, ma allora saranno diversi dagli uomini odierni.
p.s. Ho volutamente escluso la possibilità di ottenere miglioramenti con metodi illeciti, perché questi non appartengono allo Sport e nemmeno all’Evoluzione della specie.

 

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Si informano i lettori di Toscana Medica che sarà di prossima pubblicazione un forum dal titolo “LA FRAGILITA’ OSSEA: UN PROBLEMA CHE POSSIAMO AFFRONTARE MEGLIO”. Si ringrazia la

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