Proč se naše dýchací a trávicí soustava prolínají? Tento blogový příspěvek zkoumá důvody pro to z evoluční perspektivy a představuje problémy a řešení vytvořená touto nedokonalou strukturou těla.
Každý rok se na Zemi asi jeden ze 100,000 XNUMX lidí udusí něčím, co mu uvízlo v krku. K tomu dochází, protože lidský dýchací systém (dýchací cesty) a trávicí systém (jícen) se protínají v krku. Na rozdíl od lidí nemají bezobratlí, jako je hmyz a měkkýši, křížící se strukturu a nehrozí u nich riziko udušení jídlem. Co způsobilo, že lidský dýchací systém má tak nepřiměřenou strukturu?
Tato otázka je pro evoluční biology již dlouho fascinujícím výzkumným tématem. Jak došlo k protnutí našeho dýchacího a trávicího systému, jakou evoluční výhodu tato strukturální vlastnost poskytla a jak můžeme zmírnit rizika, která představuje? Abychom na tyto otázky odpověděli, musíme se blíže podívat na evoluci obratlovců.
Předkové obratlovců, kteří žili v oceánu, používali struktury podobné sítu k filtrování mikroorganismů z vody. Protože byli tak malí, kyslík rozpuštěný ve vodě mohl volně proudit do hloubky jejich těl, takže nepotřebovali samostatný dýchací systém. Jak se zvětšovali, struktury podobné sítu, které používali k filtrování potravy, se také staly dýchacími a nakonec se přeměnily na žábry. Jinými slovy, část jejich trávicího systému se stala odpovědnou za dýchání.
Toto rané stádium evoluce lze ještě dnes vidět u mnoha mořských organismů. Ryby a někteří obojživelníci stále dýchají žábrami a jejich stavba je podobná jako u našich nejstarších předků. V průběhu evoluce se však zvířata, která přišla na souš, musela přizpůsobit svému novému prostředí, což vyžadovalo velké změny v jejich dýchací struktuře.
Část dýchacího systému byla poté upravena a vyvinuta v plíce, které se rozprostíraly jícnem až do žaludku. Mezitím se průchody vzduchu pro vstup a výstup vzduchu z těla změnily z nosních dírek, aby prorazily strop úst a usadily se mezi ústy a žábrami. Tento evoluční proces je ilustrován strukturou dýchacího systému u plicnatek.
Jak evoluce pokračovala, průnik dýchacího a trávicího systému se přesunul z místa těsně pod nosní dírky hlouběji do hrdla. V důsledku toho se dýchací a trávicí systém v mezích struktury hlavy a krku postupně odděloval, tj. původně dlouhé překrytí dýchacího a trávicího systému se postupně zkracovalo a zkracovalo, až existoval pouze jeden průsečík. Toto je základní struktura dýchacího systému, která se vyskytuje u vyšších obratlovců, včetně člověka.
Jak byl lidský dýchací systém stále složitější a sofistikovanější, vyvstaly různé problémy. Zejména moderní životní styl a stravovací návyky tyto problémy zvýraznily. Například zvyk rychle jíst nebo polykat jídlo a mluvit současně zvyšuje šanci, že se jídlo dostane do dýchacích cest nesprávně. Je to proto, že struktura lidského hrdla je stále výsledkem evolučního kompromisu.
Lidské udušení jídlem je tedy evolučním důsledkem umístění plic, které se vyvinulo kolem našich předků obratlovců, protože to byla v té době nejlepší možnost. Tímto způsobem evoluce nemusí nutně vést k vytvoření ideálních, dokonalých struktur. Evoluce vybírá nejlepší strukturu pro přizpůsobení novému prostředí, ale tato struktura se liší od nejlepší struktury, která mohla být vytvořena od nuly zničením stávající struktury.
Evoluce nevyhnutelně vede k výběru kompromisních struktur a je to proces shromažďování výsledků v reakci na momentální potřeby. To je důvod, proč produkty evoluce mají často iracionální struktury, které nám nedávají smysl, jako jsou zkřížené dýchací cesty a jícen, které způsobují dušení. Pochopením těchto strukturálních problémů můžeme přijmout lepší stravu a životní styl, abychom snížili naše riziko, a také můžeme hlouběji porozumět lidské biologické evoluci a jejím omezením.
Evoluční kompromisy nacházíme u mnoha zvířat, nejen u lidí. Například dlouhé krky žiraf se vyvinuly, aby se živily listy vysokých stromů, ale to jim ztěžuje regulaci krevního tlaku. Dalším příkladem je struktura lidské páteře, která se upravila tak, aby se přizpůsobila vzpřímené chůzi, ale to může vést k problémům, jako jsou bolesti zad. Tyto příklady ukazují, že evoluce ne vždy poskytuje optimální řešení a někdy je třeba udělat nedokonalé kompromisy pro přežití a adaptaci.
Toto pochopení má důležité důsledky pro moderní lékařský a biologický výzkum. Pochopením struktury a funkce lidského těla z evoluční perspektivy můžeme lépe porozumět příčinám nemocí a tomu, jak je léčit. Například je důležité vypěstovat si návyk jíst pomalu a nepolykat jídlo při mluvení, aby se předešlo udušení. Naučit se, jak rychle vyřešit obstrukci dýchacích cest v případě nouze, může být také důležitým preventivním opatřením.
Závěrem lze říci, že struktura lidského hrdla je evolučním kompromisem s nedokonalými a někdy nebezpečnými vlastnostmi. S tímto pochopením však můžeme minimalizovat rizika pomocí lepších životních návyků a preventivních opatření. Pochopení složitosti a nedokonalosti evoluce bude hrát důležitou roli při ochraně našeho zdraví a bezpečnosti.
