martes, 29 de junio de 2021

Historia de vida humana

 (Ciencias de Joseleg)(Biología)(Reproducción en los seres vivos)(Reproducción humana)(Introducción)(Historia de vida humana)(Introducción al sistema reproductor)(Regulación hormonal masculina)(Fisiología del sistema reproductor masculino)(Testosterona, masculinidad y reproducción)(La espermatogénesis humana)(Regulación hormonal femenina)(Anatomía del sistema reproductor femenino)(Los estrógenos, la feminidad y la reproducción)(La ovogénesis)(La ovulación y el cuerpo lúteo)(El ciclo menstrual)(El coito efectivo y el viaje de los espermatozoides)(De la fecundación a la implantación)(Gastrulación y formación de los discos embrionarios)(Los sacos embrionarios)(Destinos del disco trilaminar)(Gemelos y las membranas fetales)(Desarrollo fetal y embarazo)(Referencias bibliográficas)(Versión documento word)

 
 

Continuamos con las convenciones para los ciclos de vida. Recordemos pues que el escudo y la lanza de Ares () representa al macho diploide (2n) y al macho haploide (n), mientras que el espejo de Afrodita () representa a la hembra diploide (2n) y a la hembra haploide (n). El ciclo de vida de los seres humanos es representativo de los mamíferos, las aves y muchos otros vertebrados. En este sentido tenemos una hembra adulta (1) y un macho adulto (2) los cuales son reconocidos como tales en términos biológicos no por su edad como tal sino por el hecho de poder reproducirse.

Figura 1. El ciclo de vida humano.

La ovogénesis en la mujer (3) inicia aproximadamente a los 12 años con variaciones propias de la alimentación y la variabilidad humana, sin embargo puede pasar aproximadamente un año más después de la menarquia para que el ciclo menstrual produzca óvulos fértiles (4). Sin embargo algunos estudios señalan que algunos tipos de alimentación pueden disminuir la edad mínima reproductiva (Carel & Leger, 2008; Den Hond & Schoeters, 2006; Mostafa, 2016). En el caso de los hombres (5) la situación es algo semejante pero con un poco más de retraso, las primeras eyaculaciones pueden presentarse entre los 13 a 14 años, sin embargo no contendrán espermatozoides fértiles (6) hasta que se acerquen a los 15 años.

La fecundación humana (7) es interna, por lo cual el macho debe emplear el pene para introducir los espermatozoides en la vagina de la hembra, proceso denominado coito y que es sujeto de gran cantidad de rituales dependiendo de la cultura, el lugar e incluso la edad. Se considera que un coito efectivo es aquel que libera espermatozoides capaces de fertilizar un óvulo. Hay que destacar que el óvulo se encuentra en una meiosis incompleta al momento en que se une con un espermatozoide, y allí cuando es fecundado la meiosis termina y da inicio al periodo del embrión (8) que va desde la fecundación hasta el segundo mes de embarazo. Una vez que el embrión ha desarrollado el primordio del sistema nervioso central y ha sellado su vientre da inicio la etapa fetal (9) que durará aproximadamente 9 meses. El Feto (10) es básicamente el mismo en apariencia, pues la mayoría de los primordios de los órganos se han desarrollado en la etapa embrionaria, por lo que sus dos características importantes son crecer y madurar.

El parto (11) es un momento peligroso para las mujeres y para los fetos, si el feto es inmaduro no podrá respirar por inmadurez pulmonar, pero si es demasiado viejo cuya cabeza puede matar a la madre al someterla a un sangrado vaginal o del cuello uterino demasiado grande (Berge, Orban-Segebarth, & Schmid, 1984; Franciscus, 2009; Trevathan, 1988, 2011). Se dice que 1 de cada 150 mujeres que da a luz sin apoyo médico muere durante la labor del parto (Slattery & Morrison, 2002; Smith, 2007), por lo que nuestra especie ha evolucionado para rodear a las madres y apoyarlas durante el parto y la primera infancia de los bebes (12, 13) ya que estos, a diferencia de otros mamíferos, no pueden cuidarse por sí mismos (Boyd & Silk, 2014; Gray & Anderson, 2010; Hawkes, 2003). A parte de los caracteres sexuales primarios, no existen mayores diferencias entre los bebes masculinos (12) y femeninos (13) (Geary, 1998). Una vez en el mundo exterior los bebes crecen rápidamente gracias a una intensa mitosis. Sin embargo, al llegar a los 4 años el crecimiento se ralentiza abruptamente dando pie a una etapa larga de inmadurez que es casi exclusiva del ser humano llamada niñez (14, 15). Este periodo es importante, pues aunque hay un desarrollo lento en la parte externa, y los caracteres sexuales secundarios siguen sin aparecer, es el cerebro el que se desarrolla más intensamente, en efecto la niñéz es una adaptación humana empleada para el aprendizaje, y desarrollo de la inteligencia (Bogin, 1990, 1997; Del Giudice, 2014; Flinn & Ward, 2005). La diferenciación sexual en la etapa de infancia y niñez o inmadurez humana (14, 15) es cultural y no biológica. Cuando se aproxima el fin de la etapa de niñez, las niñas reinician la mitosis de crecimiento (16) antes que los niños, por lo que es común que ellas sean más altas y fuertes que los niños de la misma edad por algunos años, aproximadamente de los 12-13 años. Los niños reinician su mitosis de crecimiento (16) más o menos a los 14 con un pico más marcado (Gluckman & Hanson, 2006; Grumbach, 2002; Traggiai & Stanhope, 2003).

De esta forma se completa el ciclo (1, 2), con los cuerpos de la hembra y el macho biológicamente fértiles. La tendencia en la especie humana es que el cuerpo del macho adulto sea levemente más grande que el de la hembra y tenga un tono de piel levemente más oscuro (Geary, 1998). Sin embargo otra diferencia con otros mamíferos a parte de la etapa de niñez es la etapa de vejez, especialmente en las mujeres, pero en los hombres también es común asumiendo que el corazón no falle, y es la etapa de la vejez tardía (Hawkes, 2003). Una vez se ha pasado la edad relativa de paternidad/maternidad directa cerca de los 50 años es posible que los adultos mayores de edad aumenten la aptitud darwiniana de individuos de segunda generaciones “nietos” o tercera generación “biznietos” mediante la transferencia de la experiencia y la cultura. La vejez es parte del fenotipo humano aumentando el desempeño de los grupos humanos (Hawkes, 2003).

Las transiciones de una fase de la historia de la vida a la siguiente tienen una plasticidad adaptativa inherente en su tiempo. Los humanos evolucionaron para resistir las crisis energéticas al disminuir el tamaño de su cuerpo, y las adaptaciones evolutivas a corto plazo a las crisis energéticas utilizan una plasticidad que modifica el tiempo de transición de

·       la infancia “etapa de bebe” a

·       la niñez “juegos y aprendizaje”, que culmina en estatura baja en tiempos de crisis energética.

·       La transición a la juventud “pre-adolesencia o edad escolar” es parte de una estrategia de conversión de un período de total dependencia de la familia y la tribu para la provisión y seguridad al autoabastecimiento, y se proporciona un grado de plasticidad adaptativa y determina la composición corporal.

·       La transición a la adolescencia implica la plasticidad en la adaptación a los recursos energéticos, otras señales ambientales y las necesidades sociales del adolescente en maduración para determinar la duración de la vida y el período de fecundidad y fertilidad. 

Cuando se compara el crecimiento de un niño humano con el de un gato, o incluso el de los grandes simios, la diferencia de patrón es obvia (Figura 2). El patrón cóncavo (inicialmente lento y acelerado) de los mamíferos no humanos durante su crecimiento temprano es sorprendentemente diferente del crecimiento humano convexo (inicialmente rápido), seguido por un patrón de crecimiento lineal. Esto es producido por la desaceleración única del crecimiento infantil humano y la etapa de  niñez casi lineal (Bogin, 1999; Hochberg, 2011).

Figura 2.  El patrón único de crecimiento humano. El patrón de altura del ser humano (H) se compara con el peso del gato (F - felino, línea delgada) y el peso del gorila (G - línea de puntos). El patrón cóncavo del crecimiento infantil acelerado de los gatos y los monos contrasta con el patrón convexo de desaceleración del crecimiento infantil en los humanos. Tenga en cuenta también la aceleración del crecimiento enérgico humano único durante la adolescencia humana.

Mientras que varios procesos de crecimiento humano son idénticos a los que se encuentran en el reino de los animales, la historia de vida de los homínidos es marcadamente diferentes (Figura 3). Los seres humanos nacen inmaduros, indefensos, tienen un período de infancia relativamente corto y son la única especie que tiene una niñez: un intervalo biológico y de comportamiento distinto y estable en el crecimiento entre la infancia y el período juvenil que sigue. También somos la única especie en tener una verdadera adolescencia como un período dedicado a la pubertad y al crecimiento acelerado (Bogin, 1999; Hochberg, 2011).

La transición de una etapa de la historia de la vida a la siguiente requiere un mecanismo de cambio para el inicio de esta última, y ​​estos cambios hablan el lenguaje de las hormonas, sexuales (Bogin, 1999; Hochberg, 2011).  

Figura 3.  La evolución de la historia de vida de los homínidos durante los primeros 20 años de vida. El tiempo de existencia se indica a continuación (kya, hace miles de años; mya, hace millones de años) y la longevidad anterior. Durante la evolución de los homínidos, la infancia y la adolescencia se agregaron como nuevas etapas en la historia de la vida en comparación con los simios y aparece temprano en el homínido Australopithecus afarensis. A medida que la niñez emergió y se prolongó, la infancia se fue reduciendo gradualmente, y la adolescencia más reciente se produjo a expensas de una infancia más corta.

Figura 4. Reconstrucción paeloartística de Australopithecus afarensis.

Obsérvese el aumento de las hormonas sexuales en la primera infancia, la llamada "mini-pubertad", que será seguida por una infancia que se caracteriza por la inactividad de las hormonas sexuales. Durante la siguiente etapa juvenil aparecen anrógenos suprarrenales, y la adolescencia se asocia con un aumento de las gonadotropinas y hormonas sexuales gonadales, que se manifiesta como pubertad. Las hormonas son las que transducen la información ambiental para regular las transiciones entre las etapas de la historia de la vida.1 De hecho, la mayoría de las hormonas tienen efectos pleiotrópicos y a menudo antagónicos en una variedad de características conductuales, fisiológicas y morfológicas (Bogin, 1999; Hochberg, 2011).

Múltiples mecanismos hormonales han evolucionado para activar rasgos de comportamiento y fisiológicos en el momento adecuado y en el contexto correcto. Cuando los rasgos se expresan a lo largo de la historia de la vida, las hormonas también pueden potencialmente desactivarlos por períodos cortos (Bogin, 1999; Hochberg, 2011).

La teoría evolutiva de la historia de la vida busca comprender los factores que producen variaciones en las etapas de la vida de los organismos que se encuentran tanto entre especies como dentro de ellas. En el caso de los homínidos, la teoría de la historia de vida es un intento holístico de integrar todos los campos de la biología a nivel molecular, celular y del organismo con las ciencias sociales, la antropología, la biología evolutiva y la psicología, y más recientemente también la medicina clínica. Usando un enfoque de historia de vida, consideramos las formas en que la evolución ha trabajado en estas etapas de la vida para producir las adaptaciones de la forma de vida de una sociedad a su entorno. Esto se entiende mejor en el contexto de los fundamentos biológicos y las expresiones culturales como una solución a un problema ecológico planteado por el medio ambiente y sujeto a restricciones intrínsecas a los seres humanos. Dos supuestos esenciales de la teoría de la historia de vida son que

·       hay medidas establecidas de aptitud física (una combinación de supervivencia y tasa reproductiva: los individuos con mayor aptitud física propagan más genes a las generaciones futuras) que son maximizados por la selección natural, y

·       estos son a menudo compensaciones entre rasgos que limitan el potencial de adaptación de una población simultáneamente o en un momento posterior.

Por lo tanto, las especies que maximizan los rasgos de la historia de vida, como la fertilidad, por lo general no pueden maximizar simultáneamente la supervivencia. En el dominio de crecimiento, las especies que maximizan el tamaño de la descendencia “estrategia ” no pueden maximizar el número de descendencia al mismo tiempo “estrategia ”. La supervivencia se ve afectada, entre otras cosas, por la inversión en la función inmune y los depósitos de tejido adiposo, mientras que el tamaño corporal se logra, entre otras cosas, por la función de la hormona del crecimiento, el eje del factor de crecimiento tipo insulina. Este último estimula el crecimiento, al tiempo que reduce los depósitos de tejido adiposo y suprime la función inmunológica, por lo que crecer nos hace más vulnerables a las enfermedades, lo que explica la razón por la cual la infancia es una etapa tan mortífera en la especie humana. De hecho, los estudios con animales transgénicos han demostrado que el exceso de hormona de crecimiento acorta la vida útil y la deficiencia de la hormona de crecimiento la prolonga. Por lo tanto, existe una compensación entre el tamaño del cuerpo y la supervivencia (Bogin, 1999; Hochberg, 2011).

Figura 5.  Cambios en los niveles de hormonas sexuales durante los primeros 20 años de la historia de la vida humana. Las etapas de la historia de vida de niños y niñas (panel superior) pueden definirse por los niveles de hormonas sexuales (panel inferior). Tenga en cuenta el aumento de las hormonas sexuales en la primera infancia, la llamada "mini-pubertad". La infancia se caracteriza por la quiescencia de las hormonas sexuales, seguida por un aumento juvenil de los andrógenos suprarrenales y el aumento de los adolescentes en la gonadotropina y las hormonas sexuales gonadales, que se manifiesta como pubertad.

El embarazo y la reproducción son fenómenos de suma importancia en la vida de cualquier ser humano, pero su significado ha cambiado con el curso de las épocas. Las sociedades preindustriales ya fueran agrícolas o nómadas debían afrontar modos de vida muy pesados, grandes cantidades de esfuerzo y un cuidado médico poco más que mítico, hacía que la expectativa de vida no superara los 30 años para las clases trabajadoras, y no es que ya fueras viejo a los 30, es que la mayoría moría en la infancia, los supervivientes que lograban la adultez tenían una expectativa de vida mayor que 30. En este contexto, los índices de mortalidad infantil eran extremadamente altos, lo cual hacía que para una sociedad maximizar la cantidad de descendientes producidos fuera la única opción de supervivencia (Caldwell & Caldwell, 2005; R. A. LeVine, 1988; S. LeVine & LeVine, 1985; May & Heer, 1968).

En sociedades donde la selección natural opera a diestra y siniestra la única opción era producir la mayor cantidad de descendientes para que de este modo algún sobreviviente pudiera heredar los bienes de la familia. En esta época el embarazo y la gestación se asociaron a procesos cíclicos y productivos como la agricultura y los ciclos lunares. La luna se asocia a la mujer debido a que en zonas donde no hay luz artificial las mujeres tienen la tendencia a sincronizar sus ciclos menstruales con los ciclos lunares; mientras que la asociación con la tierra se da debido a la productividad de personas o de alimentos (Fildes, 2013; Helle, Lummaa, & Jokela, 2002; Pettay, Helle, Jokela, & Lummaa, 2007).

En estas sociedades preindustriales el concepto de no tener descendientes o de no desearlos sería un suicidio para el bienestar de la familia y de la sociedad ya que no habría nadie que heredara los bienes de la familia y del padre. Este fenómeno puede notarse especialmente en las familias reales donde la baja natalidad provocaba que los linajes reales se cortaran en cierto punto, lo cual provocaba guerras y caos como en el caso de los Ptolomeos de Egipto (Parca, 2013). De allí que el acto de detener intencionalmente un embarazo fuera percibido de manera negativa en los códices morales y religiosos como la Biblia judeo-cristiana (McKeown, 2014; Mdaka, 1997).

Figura 6. Tasas de nacimiento, muerte, y crecimiento poblacional en sociedades primitivas a sociedades postmodernas. En azul el tamaño de la población, en morado tasa de nacimientos y rojo tasa de muerte. Cuatro etapas, preindustrial, se caracteriza por alta tasa de nacimiento y muerte; transición por una disminución de las muertes y un mantenimiento de los nacimientos, lo cual dispara la población de forma exponencial. Industrial, una población alta y una disminución de la muerte y los nacimientos con un mantenimiento de la población. Postindustrial, una disminución de la población por los bajos nacimientos.

En las sociedades industrializadas el embarazo es problemático y por lo tanto los intentos de detener de manera intencional este proceso son más comunes. Tener una mayor cantidad de hijos en el campo es útil ya que hay lugar para que todos trabajen y entre mayor cantidad de brazos mejor, pero en la ciudad las reglas cambian, una mayor cantidad de hijos representan una mayor cantidad de gastos en un lugar donde no es posible encontrar lugares para trabajar o que en el caso de sociedades contemporáneas, las mismas leyes prohíben el trabajo de los descendientes hasta una etapa de desarrollo muy tardía, y todo eso plantea problemas económicos y sociales (Chesnais, 1996; Lawson & Mace, 2010; Stulp & Barrett, 2016).

En las sociedades industrializadas el embarazo es problemático y por lo tanto los intentos de detener de manera intencional este proceso son más comunes. El problema surge en el sentido de que casi todas las sociedades industriales poseen un código de valores heredado de sociedades preindustriales, es decir, en una sociedad donde muchos embarazos no planeados son un problema para el plan de vida de una mujer o de una familia se enfrenta a una prohibición planteada por una sociedad con otros problemas para resolver. De lo anterior se plantean dos caminos que pueden resultar antagónicos, es decir representan las posturas más radicales dentro de un amplio espectro posible de posturas. La primera es una conservación radical del código de valores preindustrial con la prohibición tajante de los procesos de aborto. La segunda plantearía como derecho y decisión de la mujer/familia detener su embarazo siempre que esta lo crea pertinente (Chesnais, 1996; Lawson & Mace, 2010; Stulp & Barrett, 2016).

Hoy en día, está claro que el envejecimiento no es un proceso de muerte programado, seleccionado positivamente, y no ha evolucionado para "el bien de la especie". En cambio, el envejecimiento es una característica de la vida que existe porque la selección es débil e ineficaz para mantener la supervivencia, la reproducción y la reparación somática en la vejez. Basándose en la observación de que la fuerza de selección disminuye en función de la edad, se han formulado dos hipótesis principales para explicar por qué los organismos envejecen y mueren (Fabian & Flatt, 2011):

·       la acumulación de mutaciones (MA) y

·       las hipótesis de pleiotropía antagónica (AP).

Bajo MA, el envejecimiento evoluciona porque la selección no puede eliminar de manera eficiente las mutaciones perjudiciales que se manifiestan solo al final de la vida una vez el individuo ya ha dejado desendientes con sus mutaciones dañinas de edad avanzada (Fabian & Flatt, 2011).

Bajo AP, el envejecimiento evoluciona como un subproducto mal adaptado de la selección para un mejor estado físico temprano en la vida, con los efectos beneficiosos en la vida temprana que se acoplan genéticamente a los efectos nocivos de la vida tardía que causan el envejecimiento (Fabian & Flatt, 2011).

El envejecimiento claramente acorta la vida útil, pero la vida útil también se configura mediante la selección para un mayor número de eventos reproductivos de por vida. La evolución de la vida útil es, por lo tanto, un equilibrio entre los factores selectivos que extienden el período reproductivo y los componentes de la mortalidad intrínseca que lo acortan. Si existen organismos verdaderamente inmortales es controvertido, y la evidencia reciente sugiere, de hecho, que el envejecimiento podría ser una propiedad inevitable de toda la vida celular(Fabian & Flatt, 2011).

La pregunta real es, por qué si la vejez es tan molesta, durante la historia de vida de un humano longevo ¿casi la mitad de su vida será considerado viejo? En la naturaleza los animales viejos mueren casi inmediatamente se dan la aparición de los primeros limitantes de sus capacidades físicas máximas, los leones por ejemplo, solo rigen una manada de hembras por dos a cuatro años antes de morir de viejos (Caspari & Lee, 2004).

Los adultos mayores desempeñaron un papel importante en la dramática expansión de la civilización humana hace unos 30,000 años, según ha demostrado un estudio del registro fósil humano. Rachel Caspari en la Universidad de Michigan y Sang-Hee Lee en la Universidad de California en Riverside estudiaron fósiles dentales pertenecientes a humanos primitivos y especies prehumanas que datan de hace 3 millones de años. Ellos juzgaron la edad de los especímenes al examinar el desgaste de los dientes y clasificaron “viejo” como el doble de la edad de madurez sexual: aproximadamente 30 años. Los fósiles examinados incluían los Australopitecinos, que vivieron hace tres millones de años, el Homo erectus, un ancestro más humano que surgió hace 1 millón de años, junto con los neandertales y los humanos modernos más antiguos, que coexistieron hace unos 50,000 años. Caspari y Lee encontraron un aumento de cinco veces el número de individuos que sobrevivieron a la vejez en el período Paleolítico Superior Temprano, hace unos 30,000 años. Esto coincide con el crecimiento explosivo de la población de humanos modernos y la propagación de artefactos arqueológicos que sugieren el desarrollo de una organización social más compleja (Caspari & Lee, 2004).

Así pues, se puede concluir que, una vez que los limitantes físicos aparecen, los viejos en una sociedad humanoide son retirados de sus responsabilidades más demandantes, y quedan libres para realizar nuevas funciones, más relacionadas con la experiencia, la organización y la capacidad de guiar a los más jóvenes.

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