Overgangen af hominider til opretstående stilling begyndte for fire til syv millioner år siden [1] [2] . Denne overgang førte til morfologiske ændringer i det menneskelige skelet , herunder ændringer i størrelsen og placeringen af fodens knogler , størrelsen og formen af hofte- og knæleddene , længden og formen af benene og formen af rygsøjlen . . Der er flere teorier, der forklarer udviklingen af disse ændringer [3] .
Menneskelig opretstående gang er 75 % mere økonomisk end chimpanse , der går på både fire og to lemmer. Nogle hypoteser hævder, at denne faktor spillede en stor rolle i overgangen til oprejst stilling [4] .
Overgangen til oprejst holdning førte til udviklingen af en forstørret calcaneal del af foden, som er nødvendig for at opretholde balancen ved gang og opretholde øget kropsvægt [5] . Fodens form ændrede sig også: storetåen , placeret i de tidlige hominider på samme måde som på hænderne, ændrede sin placering og stod på linje med andre fingre [6] . Desuden blev fodbuen dannet i modsætning til andre hominiders flade fødder [6] . Alle disse ændringer bidrager til at spare energi under bevægelse [1] [7] .
Det menneskelige hofteled er meget større[ klargør ] end hos hominider, hvilket giver støtte til en større kropsvægt [6] . Disse[ hvad? ] ændringer bragte rygsøjlen tættere på bækkenet, hvilket øgede stabiliteten, når man går oprejst [8] og reducerede energiforbruget til at opretholde balancen ved gang [6] [1] [9] .
Formen på ilium ændrede sig fra lang og smal til kort og bred, med iliums vinger vandret. Tilsammen giver disse ændringer en stigning i fastgørelsesområdet af glutealmusklerne, hvilket hjælper med at stabilisere torsoen, når du står på et ben. Korsbenet øgedes også i bredden, hvilket førte til en stigning i fødselskanalens diameter og lettede fødslen . De siddende knogler er øget, hvilket har forbedret fastgørelsen af ledbåndene, der understøtter bughulen under oprejst stilling.
Knæleddene er vokset af samme grund som hofteleddene, nemlig for at understøtte den øgede kropsvægt [6] . Knæudvidelsesvinklen (vinklen mellem låret og underbenet, der dannes ved gang) faldt. Ændring af knæleddets form gjorde det muligt at reducere energitab på grund af den vertikale bevægelse af tyngdepunktet under bevægelse [1] [6] .
Stigningen i benlængden efterhånden som bipedalismen udviklede sig førte til ændringer i muskelfunktionen. Den kraft, der er nødvendig for at gå, overføres fra benmusklerne gennem anklen . Lange ben gør det muligt at bruge lemmernes naturlige oscillerende bevægelse, når man går, så der kræves ingen yderligere muskler for at flytte det andet ben fremad til næste trin [6] .
De øvre (forreste) lemmer, udelukket fra bevægelsesprocessen, har ændret sig på en sådan måde, at det blev muligt at bruge dem til at holde genstande og fine manipulationer med genstande [10] . Dette har resulteret i et fald i den relative styrke af de menneskelige øvre lemmer sammenlignet med andre hominider [11] [12] [13] . Med overgangen til oprejst kropsholdning øgedes glutealmusklernes rolle , hvilket blev en af de største muskler i menneskekroppen. Hos chimpanser er disse muskler meget mindre, hvilket beviser denne muskelgruppes vigtige rolle i bipedal bevægelse. Balderne forhindrer også kroppen i at vippe fremad under løb [9] .
Det menneskelige kranium er afbalanceret på rygsøjlen: foramen magnum er i bunden af kraniet, som overfører meget af hovedets vægt tilbage. Derudover hjælper den flade form af det menneskelige ansigt med at balancere kraniet på de occipitale kondyler , hvilket gør det muligt at vedligeholde hovedet uden de ekstra muskler og udviklede pandekamme, som ses hos menneskeaber. Som følge heraf bruges pandemusklerne hos mennesker udelukkende til ansigtsudtryk [10] .
Den vigtigste rolle i menneskets evolution blev spillet af stigningen i hjernens størrelse, som begyndte for omkring 2,4 millioner år siden [ca. 1] . Den moderne størrelse af hjernen nåede senest for 500 tusind år siden. Som følge heraf er den menneskelige hjerne tre til fire gange større end hjernen hos den nærmeste evolutionære forgænger, chimpansen [14] .Også, som følge af overgangen til planter og blødere fødevarer, bliver underkæben nogle gange mindre og smallere (hvilket også er ført til et fald i volumen af tyggemuskler .) Som regel er mennesker med en smal kæbe eller med en proksimal kæbe mere tilbøjelige til at blive diagnosticeret med caries og andre patologier i mundhulen.
Med overgangen til oprejst stilling modtog den menneskelige rygsøjle en dobbelt bøjning: den øvre (thorax) sektion buede tilbage, og den nedre (lænde) sektion fremad. Uden lumbal krumning ville rygsøjlen konstant læne sig fremad, hvilket ville kræve meget større muskulær indsats for at opretholde balancen [8] . Tilstedeværelsen af en dobbeltbøjning placerer projektionen af kroppens tyngdepunkt direkte mellem fødderne [6] , hvilket sparer energi ved gang [1] .
Selv under hensyntagen til talrige morfologiske ændringer, er det menneskelige skelet stadig dårligt tilpasset til oprejst kropsholdning, hvilket fører til adskillige sygdomme i bevægeapparatet [15] . Med alderen begynder et stort antal mennesker således at få problemer med lændehvirvelsøjlen og knæleddene: ifølge nogle rapporter er rygsmerter den primære årsag til tabte arbejdsdage [16] . Gigt blev et problem umiddelbart efter overgangen fra hominider til at gå oprejst: videnskabsmænd fandt spor af det i ryghvirvlerne på forhistoriske jæger-samlere [16] [ca. 2] . Yderligere ændringer i leddene, der kunne rette op på situationen, er umulige på grund af modsigelsen i kravene til stabilitet og bevægelseseffektivitet [6] .
Det antages, at kvinders bækken som følge af overgangen til oprejst stilling skulle være indsnævret, så de kunne bevæge sig på to ben. På grund af dette buede fødselskanalen , hvilket komplicerede processen med at få børn. Som et resultat af stigningen i hjernevolumen havde de babyer, de bar, et forstørret hoved, hvilket komplicerede processen med deres passage gennem den allerede smalle fødselskanal. Fødslen blev meget smertefuld og farlig. I 1960 antropolog Sherwood Washburnkaldte denne teori "det obstetriske dilemma» [17] [18] .
Denne teori er dog for nylig blevet udfordret af nogle forskere. De hævder, at i de tidlige jæger-samlersamfund var fødslen ikke vanskelig. Men efter overgangen af mennesker til landbrug var der ændringer i strukturen af menneskekroppen: bønder, som det fremgår af arkæologiske fund, var betydeligt kortere end jæger-samlere. På samme tid, jo mindre højden af en kvinde er, jo smallere hendes hofter, det vil sige overgangen til landbrug komplicerede processen med at føde. På den anden side har landmændenes mere kulhydratrige kost ført til, at babyer i livmoderen begyndte at tage på i vægt hurtigere, og det er meget sværere at føde et stort barn [17] .