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En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

La evolución nos dotó de un corazón resistente.

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Durante el tiempo transcurrido desde que los seres humanos cambiaron su actividad de cazadores recolectores a ser luego granjeros y al final a la forma actual de vida, el corazón sufrió cambios físicos que lo llevaron a ser menos parecido al de los primos chimpancés.

El corazón humano se volvió más resistente y flexible. Es la conclusión de un estudio liderado por Aaron Baggish, director del Hospital General de Massachusetts (MGH) y su Programa de Comportamiento Cardiovascular. Junto a sus colaboradores, examinó cuánto difieren los corazones de los humanos de los de los monos y el significado de ello en la salud humana.

Midieron y compararon la función cardiaca en monos y en cuatro grupos humanos (desde sedentarios a corredores de élite y en indígenas que aún viven del cultivo de la tierra).

Los chimpancés son nuestros primos cercanos, según cuentan la genética y los estudios evolutivos. Pero es claro que existen notables diferencias entre las dos especies. Por ejemplo, en términos de esfuerzo, los chimpancés en general tienen tan solo momentos cortos de actividad, cuando trepan a los árboles o pelean entre ellos, algo que pone mucha presión en el corazón, pero tan solo por un tiempo limitado. En contraste, al menos hasta la revolución industrial, los humanos se mantuvieron activos por períodos largos de tiempo cazando y cultivando. La sobrevivencia de los humanos dependió de esa actividad de intensidad moderada pero continua.

Se sabe que algunas características físicas del corazón cambian en respuesta ante ciertos desafíos físicos. Caminar y correr requiere que se bombee más sangre para alimentar a los músculos. En contraste, el ejercicio corto pero intenso de actividades como subir montañas o pelear, produce presión en el corazón, lo que con el tiempo hace que sus cámaras desarrollen unas paredes rígidas y gruesas.

“El corazón se remodela en respuesta a dos fuerzas: presión y volumen. Como resultado los humanos tienen corazones con unas paredes largas, delgadas y más flexibles, en tanto que los chimpancés tienen corazones más pequeños con paredes más gruesas”, dice Baggish. Lo que él y sus colaboradores querían saber era si esas diferencias se debían a los diferentes estilos de vida durante el proceso evolutivo de unos y otros.

En un grupo de más de 160 participantes, los investigadores estudiaron en detalle las funciones cardíacas, incluyendo mediciones de la presión arterial y, mediante el uso del ultrasonido, el examen de la estructura y función del corazón durante diversas actividades. Los sujetos de estudio se dividieron en cuatro grupos: corredores de élite, jugadores de fútbol americano, indígenas mexicanos y personas con poca actividad física. Las pruebas se hicieron de manera similar en 40 chimpancés semi salvajes y en cinco gorilas.

“Nuestro objetivo fue comparar la estructura y función del corazón en cada “tipo”, bien sea si el sujeto era muy activo a escasamente activo”, dice Baggish. Además, los investigadores querían establecer si podía existir una adaptación a la presión y al volumen venida de una habilidad para manejar esas dos formas de estrés. Lo hicieron midiendo la función cardíaca bien en situaciones de exigencia extensa (corredores de largas distancias) o de períodos cortos de exigencia (futbolistas). El objetivo era ver si existía un intercambio entre tener un corazón adaptado a resistir los desafíos largos versus uno que funciona mejor en períodos cortos de actividad intensa. ¿O será que el corazón se adapta a ambos?

Lo que encontraron los investigadores fue que los corazones humanos responden mejor manejando la resistencia a períodos largos. También confirmaron que las personas que se entrenan para desarrollar resistencias específicas para deportes exigentes tienen corazones con ventrículos izquierdos mayores, más largos y elásticos, lo que facilita el bombeo de la sangre a todo el cuerpo. Esto hace que el corazón sea capaz de enviar volúmenes mayores de sangre durante períodos más largos. En contraste, las personas sedentarias, incluso siendo jóvenes, tienen corazones más parecidos a los de los monos, lo que los vuelve mejores para realizar actividades fuertes, aunque cortas.

Estos hallazgos ayudan a resolver una pregunta importante en la evolución del corazón. “El corazón humano ha evolucionado durante miles de millones de años, tiempo en el que de manera gradual se logró su condición acorde a las exigencias de la vida actual. Ahora entendemos que el corazón humano, equipado con cambios en los sistemas músculo esqueléticos y termorreguladores, sufrió cambios que lo capacitaron para facilitar una resistencia a la actividad extensa, más que a brotes de exigencia corta”, afirma Baggish.

Este estudio tiene implicaciones importantes para entender la salud cardíaca. Las personas que tienen un estilo de vida sedentario pueden tener sus corazones con una tendencia mayor a desarrollar presión arterial alta. Esa condición puede ocasionar otros cambios posteriores que acarreen un sistema de retroalimentación negativo que aumenta el riesgo de enfermedades.

Mucho de esto ya se conocía, de ahí que las recomendaciones para una buena salud cardíaca se centren, entre otras muchas, en mantener una actividad física regular y continua, así no sea equiparable ni de lejos a la de los deportistas de élite y menos a los corredores de maratones. Pero lo importante y novedoso de este estudio reside en varios aportes. “No solo pudimos estudiar las funciones cardíacas en tres tipos de primates, sino que tuvimos la oportunidad de trabajar con personas que pertenecen a uno de los pocos grupos que aún subsisten como verdaderos agricultores de subsistencia, los Tarahumara de la Barraca del Cobre en México”, comenta Baggish.

Los Tarahumara son conocidos como uno de los pueblos con mejores velocistas del mundo. Se llaman a sí mismos “los de los pies ligeros”. Se mantienen en un estado de relativo aislamiento, con poca comunicación externa. Se sabe de su enorme habilidad para la cacería, facilitada por su velocidad. También no se les resisten los peces a los que agarran con las propias manos.

Una vida en extremo diferente a la de cualquier habitante de ciudad, que, si además se alimenta de comida ultra procesada, pondrá en serios riesgos no solo su salud cardíaca sino la de todo su organismo. Es claro que lo de cazar a la velocidad del rayo y con ello asegurar el sustento y un corazón a todo dar ya no es siquiera imaginable después de tanto tiempo y cambios dados en la sociedad humana. Lo que sí nos ayuda es que la evolución nos dotó de un corazón flexible y maleable, que puede adaptarse, ojo, a lo bueno y a lo malo.

Referencia:
Baggish A. L., et al. Selection of endurance capabilities and the trade-off between pressure and volume in the evolution of the human heart. PNAS, 2019Baggish A. L., et al. Selection of endurance capabilities and the trade-off between pressure and volume in the evolution of the human heart. PNAS, 2019

Más información en el Blog Cierta Ciencia

Obras de Josefina Cano:

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades (Amazon)

En Colombia en la Librería Panamericana y en Bogotá en la Librería Nacional

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades. (Planeta)


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