Es gibt vielleicht keinen anderen postkraniellen Knochen, der so viele Informationen über die Biologie eines lebenden Organismus liefert wie das Becken.Hier und anderswo werden die Begriffe „os coxae“ und „Hüftknochen“ eher als innominat verwendet (was wörtlich übersetzt „nicht benannt“ bedeutet und daher nicht besonders sinnvoll ist).
., Das Becken spielt wichtige Funktionen bei (1) Fortbewegung, da das Körpergewicht über den Beckengürtel auf die unteren Gliedmaßen übertragen wird, (2) Geburt, da das menschliche Neugeborene den Geburtskanal passieren muss, der beim Austritt des Babys aus dem Körper innerhalb des Beckengürtels liegt, und (3) Unterstützung von Bauchorganen, die sowohl von der Beckenbodenmuskulatur als auch vom Becken selbst hochgehalten werden. Infolgedessen ist das Becken von zentraler Bedeutung für eine Reihe klinischer „Probleme“, die heute für den Menschen von großer Bedeutung sind., Natürlich wurde die Grundstruktur des menschlichen Beckens von unseren vierbeinigen Vorfahren geerbt, aber die Entwicklung des Zweibeins (vor etwa 6-7 Millionen Jahren) beinhaltete eine massive Umgestaltung sowohl der Muskel-als auch der Skelettform des Beckengürtels und die anschließende Zunahme der Gehirngröße bei Erwachsenen und Neugeborenen (nach etwa 2 Millionen Jahren) beinhaltete eine weitere Veränderung des Beckens.

Als solches war das Becken ein Knochen von erheblichem Interesse und dieses Interesse scheint zu wachsen., Eine Pubmed-Suche nach „Pelvis Evolution“ zeigt, dass sich die durchschnittliche Anzahl der Veröffentlichungen in den letzten zehn Jahren gegenüber dem vorherigen Jahrzehnt verdoppelt hat. In den letzten Jahren gab es spezielle Symposien zur Entwicklung des Beckens bei der American Association of Anatomists und der American Association of Physical Anthropologists., Einige dieser erhöhten Interesse ist ein Ergebnis der neuen fossilen Becken (oder Teile der Beckenknochen) aus Miozän Affen Pierolapithecus und Sivapithecus, Plio‐Pleistozän Hominins Ardipithecus und Australopithecus sediba, und neuere Funde aus Homo erectus (Gona Becken), Homo naledi, und Pre‐Neandertaler (Sima de los Huesos). Ein Großteil des jüngsten Stipendiums hat sich jedoch über Fossilien hinaus verzweigt und die Integration, Modularität und Evolutionsfähigkeit des Beckens (d. H. Lewton, 2012; Grabowski, 2013), das Wachstum und die Entwicklung des Beckens im Zusammenhang mit sexuellem Dimorphismus untersucht (d. H. Huseynov et al.,, 2016), die Auswirkungen der Becken-variation on walking performance (d.h., Wand‐Scheffler und Myers, 2013), form:Funktion Hypothesen in einem vergleichenden Kontext (d.h., Hammond, 2013), und die geburtshilfliche dilemma: eine einmal weithin akzeptierte Hypothese über den trade‐off zwischen geburtshilflichen Anforderungen und Fortbewegung (Trevathan, 1988; Rosenberg, 1992; Rosenberg und Trevathan, 2002) nun grundlegend herausgefordert durch die Arbeit von Dunsworth et al. (2012) und Warrener et al. (2015)., Darüber hinaus hat die Perspektive der Evolutionsmedizin (Trevathan, 2007) aufgezeigt, warum Menschen einige der Krankheiten, Schwächen und Verletzungen erfahren, die wir tun, und wie die medizinische Gemeinschaft angesichts dieses Verständnisses Behandlungen dieser „Beschwerden“ in Betracht ziehen könnte.

In dieser Ausgabe („Das Menschliche Becken: Anatomie, Entwicklung und Funktion“), dreizehn Papiere veröffentlicht, die verschiedene Aspekte der Anatomie, Entwicklung, variation und morphologischen integration des Beckens., Während diese Papiere evolutionäre Fragen informieren, befassen sie sich in erster Linie mit der modernen menschlichen (oder Schimpansen) beckenfunktionellen Anatomie, Wachstum und Entwicklung. Die nächste Ausgabe (veröffentlicht im Mai mit dem Titel „The Human Pelvis: Evolution“) wird Forschungen zum Verständnis der Evolutionsgeschichte des menschlichen Beckens veröffentlichen. Im Folgenden fassen wir die Papiere in dieser Ausgabe in der Reihenfolge zusammen, in der sie erscheinen.

Zum Auftakt geben Cara Lewis (Boston University) und Kollegen einen umfassenden Überblick über die grundlegende Anatomie und Funktion des Beckens beim lebenden Menschen., Lewis (2017, this issue) präsentiert Beweise dafür, dass es signifikante Unterschiede in der Beckenfunktion zwischen Männern und Frauen gibt—ein Befund, der von anderen Wissenschaftlern im Detail unterstützt wird (Gruss et al., 2017, diese Ausgabe; Wall-Scheffler und Myers, 2017, diese Ausgabe; Whitcome et al. 2017, diese Ausgabe) später in der Ausgabe., Schließlich diskutiert Lewis (2017, this issue) die Ätiologie der Über—und Unterdeckung des Acetabulums und die daraus resultierenden Komplikationen—femoroacetabuläres Impingement, das Schmerzen verursacht und die Hüftbeweglichkeit einschränkt-im Kontext der Hüftentwicklung und des Beckendimorphismus, was darauf hindeutet, dass die höhere Prävalenz bei Frauen als bei Männern ein Ergebnis der evolutionären Herausforderung des Bipedalismus und der geburtshilflichen Angemessenheit bei menschlichen Frauen sein kann. Wie das Becken wächst und sich entwickelt, ist das Thema des nächsten Papiers von Stefaan Verbruggen und Niamh Nowlan (Imperial College, London)., Verbruggen und Nowlan (2017, diese Ausgabe) geben einen grundlegenden Überblick über die Ontogenese des Beckens, geben jedoch wichtige Einblicke in die Rolle, die die Bewegung in der Gebärmutter bei der Entwicklung des Beckens spielen kann. Mit anderen Worten, es gibt hier eine warnende Geschichte, dass, nur weil eine bestimmte Beckenanatomie bei der Geburt vorhanden ist, diese Anatomie nicht unbedingt „genetisch“ ist, da fetale Muskelaktionen in utero das Knochenwachstum stimulieren und in gewisser Weise das Becken auf die Strapazen des aufrechten Gehens vorbereiten können.,

Die nächsten drei Beiträge, die Verwendung eines drei‐dimensionalen Ansatz zur Bewertung der Asymmetrie (Kurki et al. 2017, this issue) und morphologische Integration des Beckens während der Entwicklung bei beiden Menschen (Mallard et al., 2017, diese Ausgabe) und bei Schimpansen (Huseynov et al., 2017 in dieser Ausgabe). Asymmetrie im Becken wurde bisher nicht untersucht und könnte möglicherweise wichtige geburtshilfliche Auswirkungen haben., Helen Kurki (University of Victoria) und Kollegen (Kurki et al., 2017, dieses Problem) fanden jedoch eine sehr geringe Richtungsasymmetrie im menschlichen Becken, und was entdeckt wurde, hatte keine regionale Strukturierung und nur wenige Unterschiede zwischen den Geschlechtern. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass im menschlichen Becken im Vergleich zu anderen Primaten ein geringeres Maß an morphologischer Integration (und damit eine hohe Evolutionsfähigkeit) vorliegt (Lewton, 2012; Grabowski, 2013). Wie sich die Integration des Beckens entwicklungsmäßig (wenn überhaupt) verändert, blieb jedoch unbekannt. Angela Mallard, Ph. D., kandidat in Benjamin Auerbachs Labor an der University of Tennessee präsentiert detaillierte Beweise (Mallard et al. 2017 stellte dieses Problem fest, dass die weibliche Beckenintegration während der gesamten Entwicklung ungefähr gleich bleibt—ein wichtiger Befund, da frühere Aussagen zur Evolutionsfähigkeit des Beckens nur erwachsene Exemplare untersuchten. Sie findet auch Beweise, die mit früheren Arbeiten übereinstimmen, dass die einzelnen Teile des Beckens (Ilium, Ischium und Schambein) in ihrer Gesamtheit stärker integriert sind als das Becken. Alik Huseynov ein Ph. D., studenten der Universität Zürich, die mit Marcia Ponce de Léon und Christoph Zollikofer zusammenarbeiteten, untersuchten die Modularität und Integration von GM und biomedizinischen Bildgebungstechniken im Schimpansenbecken. Sie fanden (Huseynov et al., 2017, this issue), dass sich das Integrationsmuster im Schimpansenbecken im Laufe der Zeit ändert und dass die Entwicklungseinheiten—Ilium, Ischium und Schambein—mit dem Alter stärker integriert werden, während die Funktionsbereiche des Schimpansenbeckens—Bewegungsapparat und Geburtshilfe—modularer werden., Wie beim Menschen würde die Modularität des Schimpansenbeckens die Selektion ermöglichen, um auf lokomotorische oder geburtshilfliche Regionen des Beckens abzuzielen, und könnte die Entwicklungsfähigkeit jedes einzelnen erhöhen.

Diese Annahme, dass der primäre Beweger, der das menschliche Becken formt, die Selektion war—insbesondere die Selektion, die auf Aspekte des Beckens einwirkt, die für die Bewegungsfähigkeit und die geburtshilfliche Leistung unerlässlich sind—wird jedoch von der Arbeit von Lia Betti (Universität Roehampton) grundlegend in Frage gestellt., In einer Kritik dieser adaptationistischen Herangehensweise an das Becken liefert Betti (2017, this issue) Hinweise darauf, dass die Variation des Beckens beim Menschen stark von neutralen Evolutionsprozessen beeinflusst wurde (genetische Drift und distanzvermittelter Genfluss) und dass die Thermoregulation ein übersehener selektiver Druck sein kann, der auf das Becken abzielt. Dieses wichtige Papier zeigt die multifaktorielle Natur der Auswahl auf das Becken beim Menschen als auch anderen evolutionären Kräfte, die dazu beigetragen haben, die Becken-Variante.,

Obwohl das geburtshilfliche Becken nicht das einzige Ziel der Auswahl war, war es ein wichtiges. Die Tatsache, dass es einen sexuellen Dimorphismus im Becken gibt (und dass es sich in der entgegengesetzten Richtung vom Körpergrößendimorphismus befindet—dh Frauen haben für viele Beckendimensionen größere Dimensionen als Männer, während das Gegenteil für alle anderen Körperdimensionen gilt), ist ein Beweis dafür, dass die Geburtshilfe eine bedeutende Rolle bei der Selektion am menschlichen Becken gespielt hat., Barbara Fischer (Universität Oslo) und Philip Mitteroecker (Universität Wien) (2017, this issue) verwenden eine geometrische morphometrische Analyse von 99 menschlichen Becken, um Dimorphismus zu charakterisieren. Sie finden fast keine Überlappung im Formraum zwischen Männern und Frauen, trotz der beiden Geschlechter, die fast die gleiche Beckengröße teilen. Während die Gesamtproportionen des Beckens allometrisch skaliert werden, sind geburtshilfliche relevante Anatomien (d. H. subpubischer Winkel, Sakralhöhe, biacetabulärer Durchmesser) nichtallometrisch., Fisher und Mitteroecker (2017, this issue) gehen davon aus, dass die Entwicklung dieser geburtshilflich relevanten Anatomien wahrscheinlich durch Sexualhormone vermittelt wird (im Einklang mit Huseynov et al., 2016). Während das Becken insgesamt beim Menschen sexuell dimorph ist, fragt Hillary DelPrete (Monmouth University) (DelPrete, 2017, dieses Problem), ob es speziell in der Form des Beckeneinlasses einen Dimorphismus gibt. Viele geburtshilfliche Lehrbücher würden mit „Ja“ antworten, und historisch gesehen wurde der Einlass in Kategorien oder Typen unterteilt, einschließlich der männlichen „Android“ – Form und der weiblichen „gynäkoiden“ Form., DelPrete (2017, diese Ausgabe) zeigt jedoch in einer Stichprobe von 400 Becken, dass die Form nicht so dimorph ist, wie normalerweise dargestellt, und sicherlich nicht als kategoriale Variable behandelt werden sollte. DelPrete (2017, this issue) stellt jedoch fest, dass eine ihrer Populationen (Hamann–Todd) einen schwachen, aber statistisch signifikanten Dimorphismus im Beckenbereich aufweist. Diese Feststellung, dass es Unterschiede auf Bevölkerungsebene im sexuellen Dimorphismus gibt, ist relevant für das abschließende Papier in dieser Ausgabe, das sich mit Geburtshilfe befasst., Jonathan Wells (University College London) argumentiert (Wells, 2017, this issue), dass das geburtshilfliche Dilemma, mit dem neuere menschliche Populationen konfrontiert sind, heute schlimmer sein könnte als in der Vergangenheit. Er beschreibt ein zweischneidiges Schwert, bei dem Unterernährung in sozioökonomisch herausforderten Bevölkerungsgruppen das Wachstum verändern und sowohl die Statur als auch die Beckenmaße bei Frauen verringern kann, während in denselben Populationen die Adipositas-Epidemie zu übermäßig großen Neugeborenen führt. Diese Kombination kann zu schwierigeren und gefährlicheren Geburtsbedingungen führen als zuvor beim Menschen., Dieser Befund würde bedeuten, dass die Schwierigkeiten, die Frauen heute bei der Geburt haben, wahrscheinlich nicht typisch für das sind, was in der Vergangenheit der Fall gewesen wäre.

Das final-four papers, die die Frage untersuchen, welche Rolle die des Beckens während bipedal walking in humans. Jesse Christensen, Physiotherapeut an der Universität von Utah, und Kollegen (Christensen et al., 2017, this issue) verwendete Ganganalyse, um die Beckenbewegung während der Hindernisvermeidung in einer mobilen Gruppe von Individuen zu charakterisieren (n = 10)., Diese Ergebnisse—dass die Neigung des hinteren Beckens und die ipsilaterale Beckenbewegung für normale Hindernisverhandlungen von entscheidender Bedeutung sind—werden eine wichtige Grundlage für Kliniker sein, die mit fallenden Populationen arbeiten.

Die Abschlussarbeiten untersuchen, ein Thema von entscheidender Bedeutung für unser Verständnis der Becken-variation und-Dimorphismus: warum ist weibliche Becken relativ breiter als das männliche Becken? Es ist seit langem bekannt, dass Frauen im Durchschnitt breitere Hüften und kürzere Beine haben als Männer, und es wurde lange angenommen, dass diese Unterschiede die Fortbewegung bei Frauen im Vergleich zu Männern beeinträchtigen., Seit Krogman (1951) bestand die Arbeitshypothese zur Erklärung dieser Unterschiede darin, dass das weibliche Becken breit sein musste, um die Geburt zu erleichtern, aber nicht zu breit, da dies die Zweibeinmechanik und/oder die Energetik beeinträchtigen würde. Das heißt, dass das Becken bei menschlichen Frauen als Ergebnis eines Gleichgewichts zwischen den widersprüchlichen selektiven Einschränkungen der Geburt und der Fortbewegung angesehen wurde. Washburn (1960) argumentierte, dass eine Möglichkeit, diesen Konflikt zu mildern, darin bestand, dass der menschliche Neugeborene in einem relativ früheren (und daher kleineren und weniger entwickelten) Stadium geboren wurde., Dies deutete darauf hin, dass der Zeitpunkt der menschlichen Geburt durch Größenbeschränkungen des Geburtskanals diktiert wurde. Ein zu früh geborenes Baby wäre während und unmittelbar nach der Geburt einem größeren Risiko ausgesetzt, aber ein zu spät geborenes Baby wäre zu groß, um durch den Geburtskanal zu passen. Dunsworth et al. (2012) und Warrener et al. (2015) stellte fest, dass das breitere Becken menschlicher Frauen den Energieaufwand beim Gehen überhaupt nicht erhöhte. Aber warum? Im Jahr 1991 stellte Yoel Rak eine Hypothese im Zusammenhang mit der A. L., 288-1 (Lucy) Australopithecus afarensis stellte fest, dass breite Hüften die Rotation in der Querebene erhöhen und die Schrittlänge effektiv erhöhen würden. Bis zu diesem Zeitpunkt wurde diese Hypothese jedoch nicht formell getestet. Drei in dieser Ausgabe veröffentlichte Studien befassen sich genau mit dieser Frage (Gruss et al., 2017, diese Ausgabe; Wall-Scheffler und Myers, 2017, diese Ausgabe; Whitcome et al., 2017, diese Ausgabe) und sind atemberaubend, wie konkordant die Ergebnisse sind. Gruss (Radford University) und Kollegen präsentieren ihre Ergebnisse (Gruss et al., 2017, this issue) als formaler Test der Rak-Hypothese., In der Tat finden sie starke Beweise dafür, dass Individuen (ob männlich oder weiblich) mit breiteren Becken relativ längere Schritte machen. Darüber hinaus haben Personen mit breiteren Hüften bei längeren Schritten weniger Bewegung in der Sagittalebene als Personen mit schmaleren Hüften, wodurch die energetischen Kosten der vertikalen Verschiebung des Massenschwerpunkts reduziert werden. Daher scheint es keinen lokomotorischen Nachteil zu geben, breite abfackelnde Hüften zu haben, und tatsächlich verleihen diese breiten Hüften kürzerbeinigen Individuen, einschließlich frühen Homininen wie dem Australopithecus afarensis A. L. 288-1 (Lucy), einen Vorteil., Katherine Whitcomes (California Northstate University) Studie stimmt zu. Sie und Ihre Kollegen (Whitcome et al., 2017, this issue) untersuchte die Kinematik des Ganges bei 30 Personen und stellte fest, dass Frauen eine größere Komponente der Beckenrotation haben, die zur Schrittlänge beiträgt als Männer, insbesondere bei schnelleren Gehgeschwindigkeiten. Diese Daten stimmen mit ihren früheren Ergebnissen überein (Whitcome et al., 2007), dass Frauen mehr schräge Zygapophysen in ihren Lendenwirbeln haben und folglich zu mehr lumbopelvialer Rotation fähig sind als Männer., Daher ist die Energetik des Gehens bei Männern und Frauen nicht aufgrund identischer Anatomien, sondern aufgrund leicht unterschiedlicher Gehkinematik ähnlich. Hier und in ihren früheren Arbeiten (Wall‐Scheffler, 2012; Wall‐Scheffler und Myers, 2013) haben Cara Wall‐Scheffler von der Seattle Pacific University und Marcie Myers von der St Catherine University (Wall‐Scheffler und Myers, 2017, diese Ausgabe) die ursprüngliche Frage vollständig neu formuliert., Vielleicht sollten wir nicht nach den negativen Folgen eines breiten Beckens fragen (und widerlegen), sondern stattdessen die potenziellen adaptiven Vorteile einer solchen Morphologie untersuchen. Im Einklang mit den anderen Studien in dieser Ausgabe stellt Wall‐Scheffler fest, dass Frauen im Verhältnis zu ihrer Körpergröße schneller gehen als Männer, einen niedrigeren Schwerpunkt haben (Stabilität erhöhen) und eine relativ längere Schrittlänge haben, indem sie ihr Becken durch einen größeren Winkel drehen., Darüber hinaus stellt sie fest, dass Frauen mit einer großen bitrochanterischen Breite weniger Energie zum Tragen von Lasten verbrauchen, was zu der Hypothese führt, dass die Selektion möglicherweise ein mediolaterales breites Becken begünstigt hat, insbesondere bei Frauen, um die Tragekosten zu senken. Die mit nach Hause nehmen Nachricht von Wall-Scheffler und Myers (2017, diese Ausgabe) ist, dass das mediolateral breite weibliche Becken eine Anpassung für die Fortbewegung sein kann, nicht ein geburtshilfliches Nebenprodukt, das lokomotorische Kosten erzeugt.

Diese Ergebnisse werfen die Frage auf, warum Wissenschaftler das „schmale“ menschliche Becken als adaptiv vorteilhaft bezeichnet haben., Viele Autoren aus Krogman (1951) haben vorgeschlagen, dass sich das Becken beim Menschen an den Bipedalismus anpasst, indem es „schmal“ wird (was wir als relativ niedrige transversale Breite interpretieren), mit der Implikation oder expliziten Aussage, dass ein enger Abstand zwischen den Acetabeln für das zweibeinige Gehen am biomechanisch effizientesten ist., Während andere Primaten einen Beckengürtel (und einen Geburtskanal darin) haben, der quer relativ schmal, aber von vorne nach hinten verlängert ist, haben Menschen einen Beckengürtel (und einen Beckengürtel, der die Oberseite oder den Anfang des knöchernen Geburtskanals darstellt), der relativ breit ist quer, aber kurz in der anterior–posterioren Richtung. Dies gilt sowohl für moderne als auch für fossile Menschen. Das ikonische Foto, das Lovejoy (1988) in seinem Scientific American-Artikel präsentierte, zeigte das Becken einer modernen menschlichen Frau und die Rekonstruktion des Australopithecus afarensis-Exemplars A. L., 288-1 („Lucy“). Sowohl die transversale (biliakale) Breite als auch die transversale Breite des Beckeneinlasses in diesen beiden Exemplaren sind im modernen Menschen und im Australopith ähnlich, obwohl der moderne Mensch wahrscheinlich mindestens 50% größer war. So hatten frühe zweibeinige Menschen ein breites, nicht schmales Becken und einen Geburtskanal. Dies deutet darauf hin, dass ein schmales Becken für die zweibeinige Fortbewegung in keiner Weise notwendig ist. Im Gegenteil, die Papiere von Wall-Scheffler und Myers (2017, diese Ausgabe), Gruss et al. (2017, diese Ausgabe) und Whitcome et al., (2017 in dieser Ausgabe) zu bestätigen, dass unsere Anpassung an die Bipedie der unsere Becken-Breite in den ausbau unseres Schrittlänge, ein Punkt, auf den früher für australopiths von Rak (1991). Alle Menschen heute und in der Vergangenheit haben einen relativ breiten Beckengürtel im Vergleich zu Affen und evolutionäre Veränderungen, die innerhalb der menschlichen Evolution stattgefunden haben, waren in erster Linie in der anterior–posterioren Dimension des Beckens und nicht in der transversalen Dimension.,

Die Beiträge in diesem Band eine Reihe von Methoden und Ansätzen, mit vielen verschiedenen Arten von Daten zu betrachten, die Morphologie des menschlichen Beckens, untersuchen seine Kontinuitäten in der form bei anderen Primaten und Säugetiere sowie den uniquenesses das Ergebnis von unserem ungewöhnlichen zweibeinigen form der Fortbewegung. Wir hoffen, dass andere Studenten des Beckens genauso inspiriert sind wie wir von dieser Stipendiensammlung, um diesen faszinierend komplexen Knochen weiter zu untersuchen.