Pourquoi l'accouchement doit-il être si difficile?

Source: Dessin original d'Alex Martin

La naissance humaine est beaucoup plus difficile que celle des autres primates. En 1960, l'anthropologue Sherwood Washburn a proposé une explication largement acceptée pour expliquer la compression ressentie par le bébé lors de sa naissance:

Chez l'homme, l'adaptation à la locomotion bipède diminue la taille du canal de naissance osseux en même temps que les exigences de l'utilisation de l'outil choisies pour des cerveaux plus grands. Ce dilemme obstétrical a été résolu par l'accouchement du fœtus à un stade beaucoup plus précoce du développement.

Washburn invoquait donc un compromis entre les adaptations pour la marche droite et le développement d'un grand cerveau. Mais la naissance «à un stade beaucoup plus précoce» n'est vraie que pour le cerveau: chez les grands singes (orangs-outans, gorilles, chimpanzés), le cerveau du nouveau-né est environ moitié moins grand que chez l'adulte. J'ai conclu dans une revue de 1983 que la croissance du cerveau se produit après la naissance chez les humains parce que le canal de naissance contraint la taille du cerveau du nouveau-né. Comme l'affirmait succinctement l'anatomiste Vyvyan Howard en 1981: «En naissant plus tôt, la tête du fœtus peut traverser le bassin maternel et continuer à se développer pendant la période postnatale.» Cependant, malgré des grossesses similaires, les nouveau-nés humains sont presque deux fois plus gros. ceux des grands singes, la croissance globale du fœtus est en fait plus grande chez les humains et le cerveau est plus grand à la naissance.

Passage tortueux à travers le bassin

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Le canal de naissance Dans le bassin d'une femme est alambiquée. Son entrée est la plus large d'un côté à l'autre, tandis que sa sortie est la plus large d'arrière en avant. Karen Rosenberg a montré en 1992 que le passage sécuritaire du nouveau-né à travers le bassin nécessite une séquence de virage en deux phases. Lorsque la tête du nourrisson pénètre dans l'entrée, elle est déjà tournée de sorte que son axe longitudinal est orienté d'un côté à l'autre, et non d'avant en arrière comme c'est le cas chez d'autres primates. Passant à travers le bassin, la tête du bébé tourne ensuite plus loin pour s'adapter à l'axe avant-arrière plus long de la sortie. Ainsi, le nouveau-né est généralement confronté au retour de la mère à l'émergence. Les autres primates manquent généralement de rotation et le bébé passe dans le bassin avec la tête tournée vers l'avant. En fait, ce n'est pas seulement la grande tête du nouveau-né humain qui rend l'accouchement difficile. Ses épaules sont également assez larges par rapport au canal de naissance, donc une jonglerie supplémentaire est nécessaire pour éviter le coincement.

Tête du nourrisson entrant dans le canal de naissance (à gauche) et différences mâles / femelles associées dans la forme du bassin entre (centre et droite). Chez les femmes la forme pelvienne est adaptée pour maximiser la taille du canal et minimiser les obstructions.

Source: Image de canal de naissance d'Internet Archive Book Images [aucune restriction] et Henry Vandyke Carter [domaine public], tous deux via Wikimedia Commons.

Une interprétation alternative

Un article publié en 2012 par Holly Dunsworth et ses collaborateurs remet en question l'hypothèse du dilemme obstétrical longtemps acceptée, suggérant plutôt qu'une limite supérieure du renouvellement énergétique de la mère constitue la principale contrainte sur la durée de la grossesse et l'état néonatal. Leur hypothèse alternative «énergie-de-gestation-et-croissance» suggère que la naissance humaine se produit lorsque le chiffre d'affaires de l'énergie de la mère atteint le niveau maximum soutenable. Cette interprétation est soutenue par une représentation graphique des coûts énergétiques de la mère humaine pendant la grossesse et après la naissance (en utilisant principalement les données d'un article publié en 2005 par Nancy Butte et Janet King). Mais cela montre seulement que les coûts de l'énergie maternelle approchent un maximum théorique au moment de la naissance; il ne révèle pas directement une relation causale. (Voir mon article du 12 juillet 2013 intitulé The Stork-and-Baby Trap , qui traite de la distinction cruciale entre la corrélation et la causalité.)

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Dunsworth et ses collègues ont certainement fourni une nouvelle perspective intéressante sur le calendrier de naissance humaine, couvrant plusieurs aspects au-delà de la portée de ce commentaire. Leur référence au renouvellement énergétique de la mère est indéniablement valable, mais – comme l'a noté Pat Shipman dans un commentaire réfléchi de 2013 – les hypothèses obstétriques et énergétiques ne s'excluent pas mutuellement. Les commentaires des médias d'accompagnement ont malheureusement suggéré que l'importance cruciale de la contrainte pelvienne dans la naissance humaine a été «réfutée». Comme Shipman l'a justement observé: "L'hypothèse obstétricale n'est pas défunte; c'est simplement en question. "

Illustration d'une distribution normale («courbe en cloche») représentant des fréquences de dimensions linéaires.

Source: propre illustration de l'auteur.

Sélection naturelle à cause de la contrainte pelvienne

Dans un article peu connu publié en 1981, Vyvyan Howard a fourni des preuves convaincantes d'une contrainte pelvienne dans la naissance humaine, introduisant le concept de «taille génétique». En règle générale en biologie, les dimensions linéaires telles que les hauteurs corporelles chez l'homme se conforment à une «courbe en cloche» (distribution normale) avec un pic central correspondant à la valeur moyenne et un déclin symétrique des fréquences de chaque côté. Howard a proposé que la sélection contre des dimensions grandes ou petites pourrait conduire à la troncature d'une distribution normale, résultant en un biais négatif ou positif. Comme il l'a montré, les dimensions des œufs d'oiseaux, qui sont incompressibles une fois formés et doivent ensuite passer à travers une étroite section de l'oviducte, fournissent une illustration intéressante. L'oie hawaïenne a le rapport poids / poids le plus élevé chez les oies, et la fixation des œufs est une cause fréquente de mort en élevage en captivité. Le diamètre de l'oeuf (critique pour le passage à travers l'oviducte) montre un biais négatif, reflétant l'élagage de plus grandes tailles d'oeufs. En revanche, la longueur de l'œuf est à la fois plus variable et plus symétrique.

Les distributions tronquées pour la largeur de la tête du nouveau-né (à gauche) et le diamètre du canal pelvien (à droite); données brutes en bleu, ajustement théorique en rouge. Les tailles des têtes fœtales ont été mesurées à l'aide d'ultrasons quelques semaines avant la naissance, avant d'entrer dans le bassin et de subir un remodelage. (Après Howard 1981.)

Source: Figure redessinée par Howard (1981)

En appliquant la même approche à la mécanique de l'accouchement humain, Howard a constaté que, comme prévu, la distribution de la taille du nouveau-né était tronquée à l'extrémité supérieure, tandis que la taille du canal pelvien était tronquée à l'extrémité inférieure. Ceci indique clairement que la sélection naturelle par le biais d'un travail dystocique – généralement mortel sans intervention médicale – élimine les fréquences des grandes têtes de nouveau-nés et des petits canaux pelviens. En fait, les distributions pour la durée de la grossesse humaine montrent également une troncature de valeurs plus élevées.

Distribution tronquée pour les durées de grossesse déduites en utilisant la température corporelle basale (d'après Döring 1962).

Source: Histogramme basé sur les données de Döring (1962)

C'est par exemple le cas d'un article de Gerd Döring paru en 1962, qui estimait les temps de conception pour près de 400 grossesses à partir de la température corporelle basale. Les grossesses plus longues conduisent généralement à des nouveau-nés plus grands avec des cerveaux plus grands, de sorte que la sélection naturelle devrait avoir tendance à les éliminer. Notons cependant que dans ce cas, une troncature de valeurs plus élevées serait également attendue avec l'hypothèse de contrainte métabolique.

Les biologistes évolutionnistes Barbara Fischer et Phillipp Mitteroecker ont récemment fourni des preuves complémentaires d'une analyse des relations entre la forme du pelvis humain, la taille et la taille de la tête. Les analyses de données provenant de plusieurs repères ont révélé une relation non reconnue auparavant: Les femmes à grosse tête, qui sont plus susceptibles de donner naissance à des nouveau-nés à grosse tête, ont une forme de canal pelvien permettant un passage plus facile à la naissance. Il a également été constaté que les femmes de petite taille, qui sont généralement plus à risque d'un décalage entre la tête du nouveau-né et les dimensions du bassin, ont une entrée plus arrondie, de même faciliter la naissance.

Pourquoi la naissance humaine repousse-t-elle les limites?

Comme Fischer et Mitteroecker l'ont noté, il est surprenant que le changement évolutionnaire n'ait pas réduit le risque de mortalité important auquel les femmes sont confrontées lors de l'accouchement. Même sans changements dans le bassin, les défis de la naissance humaine pourraient, par exemple, être radicalement atténués par une réduction mineure de la durée de la grossesse ou d'une autre adaptation diminuant la taille du nouveau-né. Pourquoi l'accouchement repousse-t-il évidemment les limites des dimensions pelviennes et du renouvellement de l'énergie maternelle? En fait, les données disponibles indiquent que le développement dans l'utérus de la mère est favorisé autant que possible par rapport au développement du nourrisson allaité après la naissance. Il est peut-être simplement plus efficace de transférer les nutriments directement à travers le placenta, au lieu de les convertir d'abord en lait que l'enfant doit digérer. La sélection peut également maximiser le temps passé dans l'utérus car elle assure la protection et la stabilité de l'environnement. Quelle que soit la raison, la naissance humaine se produit clairement à un point où le bébé ne passera que par le canal pelvien. Lorsque ce document de 2012 a été publié, ScienceDaily a cité Dunsworth disant que «l'énergie de la maman est la principale contrainte évolutive, pas les hanches». Mais il semble beaucoup plus probable que le bassin limite le moment de la naissance, alors que le renouvellement de l'énergie de la mère a simplement été adapté pour atteindre son pic lorsque la naissance approche.

Les références

Döring, GK (1962) Über die Tragzeit après ovulationem. Geburtshilfe & Frauenheilkunde 22 : 1191-1194.

Dunsworth, HM & Eccleston, L. (2015) L'évolution des accouchements difficiles et des bébés hominin impuissants. Revue annuelle d'anthropologie 44 : 55-69.

Dunsworth, HM, Warrener, AG, Deacon, T., Ellison, P. et Pontzer, H. (2012) Hypothèse métabolique pour l'altricitabilité humaine. Actes de la National Academy of Sciences USA 109 : 15212-15216.

Butte, NF & King, JC (2005) Besoins énergétiques pendant la grossesse et l'allaitement. Nutrition pour la santé publique 8 (7A) : 1010-1027.

Fischer, B. et Mitteroecker, P. (2015) Covariation entre la forme du bassin humain, la taille et la taille de la tête allège le dilemme obstétrical. Actes de la National Academy of Sciences USA 112 : 5655-5660.

Howard, CV (1981) Évaluation expérimentale et théorique des distributions de taille: leur évolution et le phénomène de «taille génétique». Stereologica Iugoslavica 3, Suppl. 1 : 79-88.

Martin, RD 1983. Évolution du cerveau humain dans un contexte écologique (52e conférence de James Arthur sur l'évolution du cerveau humain) . Musée américain d'histoire naturelle, New York.

Rosenberg, KR (1992) L'évolution de l'accouchement humain moderne. Y earbook d'anthropologie physique 35 : 89-124.

Rosenberg, KR & Trevathan, WR (1996) Bipédalisme et naissance humaine: le dilemme obstétrical revisité. Anthropologie évolutive 4 : 161-168.

Rosenberg, KR & Trevathan, WR (2001) L'évolution de la naissance humaine. Scientific American 285 (5) : 72-77.

Shipman, P. (2013) Pourquoi l'accouchement humain est-il si douloureux? Avoir des bébés n'est pas facile – et l'explication standard peut être fausse. Scientifique américain 101 : 426-429.

Washburn, SL (1960) Outils et évolution humaine. Scientific American 203 (3) : 3-15.