كيف تتجنب الثدييات البحرية مرض الغوص؟

May 3, 2018 تنقسم بنية الرئة لدى الثدييات البحرية التي تغوص في أعماق البحار إلى قسمين

يمكن أن تصاب الحيتان التي تغوص في أعماق البحار والثدييات البحرية الأخرى، وكذلك الغواصين الذين يخرجون بسرعة كبيرة، بمرض تخفيف الضغط . تفترض دراسة جديدة الآن كيف تتجنب الثدييات البحرية مرض تخفيف الضغط. ويقول الباحثون إن هذه الآليات قد تفشل تحت الضغط. وهذا يمكن أن يفسر جنوح الحيتان نتيجة لضوضاء السونار تحت الماء.

المفتاح هو بنية الرئة غير العادية للحيتان والدلافين والدلافين قارورية الأنف (وربما الفقاريات الأخرى التي تتنفس) والتي تظهر منطقتين مختلفتين من الرئة تحت الماء. ضغط. نشر باحثون من معهد وودز هول لعلوم المحيطات (WHOI) ومؤسسة Fundacion Oceanografic في إسبانيا مؤخرًا دراستهم في مجلة Proceedings of the Royal Society B.

"نظرًا لأن بعض الثدييات البحرية والسلاحف يمكنها الغوص بعمق شديد ولهذا السبب يقول مايكل مور، مدير مركز الثدييات البحرية في معهد الصحة العالمية والمؤلف المشارك للدراسة: "عندما تغوص الثدييات التي تتنفس الهواء في أعماق كبيرة، فإن ضغط الرئتين. وفي الوقت نفسه، تنهار الحويصلات الهوائية - وهي أكياس صغيرة في نهاية الجهاز التنفسي، حيث يحدث تبادل الغازات. تتشكل فقاعات النيتروجين في مجرى الدم وفي أنسجة الحيوانات عند ظهورها. وعندما ترتفع ببطء، يمكن للنيتروجين العودة إلى الرئتين ويتم إخراجه مع الزفير. ولكن إذا ارتفعت بسرعة كبيرة، فلن يكون لدى فقاعات النيتروجين الوقت الكافي للانتشار مرة أخرى إلى الرئتين. مع انخفاض الضغط على أعماق أقل عمقا، تتوسع فقاعات النيتروجين في مجرى الدم والأنسجة، مما يسبب الألم والضرر.

يضغط هيكل الثدي في الثدييات البحرية على رئتيها. ويعتقد العلماء أن هذا الضغط السلبي هو التكيف الرئيسي للثدييات البحرية لتجنب امتصاص النيتروجين الزائد في العمق.

وفي دراستهم، أجرى الباحثون فحوصات مقطعية لدلفين ميت وفقمة وخنزير منزلي. ، والتي تم ضغطها في غرفة الضغط العالي. وتمكن الفريق من رؤية كيف أن بنية الرئة لدى الثدييات البحرية تخلق منطقتين من الرئة: واحدة مملوءة بالهواء والأخرى منهارة. ويعتقد الباحثون أن الدم يتدفق بشكل رئيسي من خلال المنطقة المنهارة من الرئتين. وينتج عن هذا ما يسمى بعدم تطابق التهوية والتروية حيث يتم امتصاص الأكسجين وثاني أكسيد الكربون عن طريق مجرى الدم للحيوان بينما يتم تقليل تبادل النيتروجين أو منعه. وهذا ممكن لأن كل غاز له قابلية ذوبان مختلفة في الدم. ولم يُظهر الخنازير الأليفة التي تم فحصها للمقارنة هذا التعديل الهيكلي. وقال الباحثون إن هذه الآلية من شأنها حماية الحيتان والدلافين من الإفراط في امتصاص النيتروجين، وبالتالي تقليل خطر الإصابة بمرض تخفيف الضغط.

." الإجهاد المفرط الذي قد يحدث أثناء التعرض لأصوات من صنع الإنسان يمكن أن يتسبب في فشل النظام وتدفق الدم إلى المناطق المليئة بالهواء، مما يؤدي إلى تحسين تبادل الغازات وزيادة النيتروجين في الدم والأنسجة عندما ينخفض ​​الضغط أثناء الصعود. يوضح دانييل غارسيا-باراجا من مؤسسة Fundacion Oceanografic، المؤلف الرئيسي للدراسة.

يعتقد العلماء أن الثدييات البحرية الغاطسة كانت محصنة ضد "مرض الغوص". ومع ذلك، أظهرت حادثة جنوح عام 2002 المرتبطة بتمارين السونار العسكرية أن 14 حوتًا ماتوا قبالة جزر الكناري بعد الشاطئ كانت لديهم فقاعات غازية في أنسجتهم - وهي علامة على مرض تخفيف الضغط.


مزيد من المعلومات: http://www.whoi.edu.