Todos los secretos de cómo bucean los mamíferos marinos

¿Cómo hacen los mamíferos marinos para no sufrir la enfermedad de descompresión? Cualquiera que haya buceado sabrá del riesgo que existe al subir demasiado rápido a la superficie: el gas nitrógeno que ha pasado del aire a la sangre ya los tejidos del cuerpo durante la inmersión, puede expandirse rápidamente y provocar la aparición de burbujas que, en situaciones muy graves pueden causar la muerte.

El pasado abril, la Fundación Oceanogràfic y el Centro de Mamíferos Marinos de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI, en sus siglas en inglés) de Massachusetts (EE UU) propusieron una hipótesis rompedora que explicaba cómo mecanismos pulmonares activos de los animales, y no pasivos como se creía hasta ese momento, les permitían no padecer la enfermedad del buceador.

Todos los secretos de cómo bucean los mamíferos marinos

Ahora, un equipo internacional de investigadores liderados por Andreas Fahlman, investigador de la Fundación Oceanogràfic, publica en Frontiers in Physiology dos nuevos estudios sobre delfines en libertad que parecen corroborar esta teoría.

“¿Cómo puede una única especie tener estilos de vida tan distintos?”, se planteó Fahlman cuando observaba a dos poblaciones diferentes de delfín mular (Tursiops truncatus): una caza en superficie, cerca de la costa de Florida (EE UU); y otra, en las Islas Bermudas, donde busca comida a unos mil de metros de profundidad, realizando inmersiones de hasta 13 minutos con una sola respiración.

“Queríamos evaluar qué tipo de diferencias ocasionaban comportamientos tan diversos; permitiéndonos determinar hasta qué punto la fisiología puede cambiar dentro de una misma especie, y entender la amenaza que el estrés provocado por la actividad humana puede suponer a estos delfines en sus inmersiones profundas”, explica el experto.

Ahora, un equipo internacional de investigadores liderados por Andreas Fahlman, investigador de la Fundación Oceanogràfic, publica en Frontiers in Physiology dos nuevos estudios sobre delfines en libertad que parecen corroborar esta teoría.

Los resultados reflejan que no hay diferencias en la mecánica pulmonar ni en el metabolismo entre una y otra población, lo que concuerda con la hipótesis planteada en abril. Al depender la respiración de un mecanismo activo, la misma especie podría perfeccionarlo de diferentes maneras, según sus necesidades. Este mecanismo activo consistiría en dirigir el flujo sanguíneo durante la inmersión hacia las zonas del pulmón que han colapsado por la elevada presión, lo que limita el intercambio de gases, incluyendo el nitrógeno.

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No obstante, el flujo sanguíneo puede redirigirse a otras zonas permitiendo la captación de suficiente cantidad de oxígeno en sangre y eliminación del dióxido de carbono cuando fuera necesario. Este estudio también concluyó que, de ser cierto, el mecanismo podría llegar a fallar si el animal se encuentra estresado.

El corazón marca la diferencia

La principal diferencia, el ritmo cardíaco. En otro de los estudios que se publican, los investigadores han estimado cómo las diferentes poblaciones gestionan el intercambio de gases entre la sangre y los tejidos en sus respectivos estilos de vida.

Elaboraron un modelo del metabolismo gracias a parámetros específicos de la especie, con el objetivo de determinar qué adaptaciones necesitarían los delfines de gran profundidad para alcanzar dichas marcas sin sufrir daños.“Los resultados indicaron que, para que un grupo buceara a tal profundidad sería necesario un ritmo cardíaco más elevado, no solo durante las estancias de recuperación en la superficie, sino también durante las inmersiones más superficiales que realizan entre dos profundidades para recuperar sus reservas de oxígeno”, indica Fahlman.

“Mantener la sangre en movimiento rápido y constante entre las sesiones de caza submarina les ayuda a reducir el tiempo que pasan en la superficie y mejorar la recuperación”, prosigue.

Las diferencias encontradas que permiten a una población bucear unas cien veces más hondo que la otra son unos mayores promedios de masa muscular, concentración demioglobina y volumen de sangre, que se sumarían al mayor ritmo cardíaco. No se distinguieron diferencias en la anatomía de las poblaciones ni en los mecanismos que emplean para bucear, como el mencionado colapso o compresión pulmonar.

Según Fahlman, “la hipótesis ofrece nuevas e interesantes rutas de investigación, orientadas a comprender cómo los mamíferos son capaces de sumergirse a profundidades extremas con el único apoyo de los pulmones llenos de aire, sin sufrir ninguno de los problemas que experimentamos los humanos”.

Uno de los objetivos de Fahlman con estas investigaciones es “entender mejor cómo afecta nuestro impacto a estas especies, de forma que al final, podamos mejorar los esfuerzos para la conservación de los delfines y del resto de mamíferos marinos”.

Referencia bibliográfica:

Fahlman A, McHugh K, Allen J, Barleycorn A, Allen A, Sweeney J, Stone R, Faulkner Trainor R, BedfordG, Moore MJ, Jensen FH, and Wells RS. "Resting Metabolic Rate and Lung Function in Wild Offshore Common Bottlenose Dolphins, Tursiops truncatus, Near Bermuda". Front. Physiol. 9:886. doi:10.3389/fphys.2018.00886

Fahlman A, Jensen FH, Tyack PL and Wells RS. "Modeling Tissue and Blood Gas Kinetics in Coastaland Offshore Common Bottlenose Dolphins, Tursiops truncatus". Front. Physiol. 9:838. doi:10.3389/fphys.2018.00838

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