© Deep diving whales and other marine mammals such as these Pacific white-headed dolphins can experience the same painful and potentially life-threatening decompression sickness that plagues divers who emerge too fast. Photo: © Lance Wills, Woods Hole Oceanographic Institution
© In their study, the researchers took CT scans of a deceased dolphin, a seal and a domestic pig, which were pressurized in a hyperbaric chamber. Photo: © Michael Moore, Woods Hole Oceanographic Institution
© The team was able to see how the marine mammalian lung architecture generates two lung regions: one air-filled and the other collapsed. The researchers believe that the blood flows mainly through the collapsed region of the lungs. The Earth Pig did not show this structural adaptation, Photo: © Andreas Fahlman, © Woods Hole Oceanographic Institution
Jak se mořští savci vyhýbají nemoci z potápění?
May 3, 2018
Architektura plic hlubinně se potápějících mořských savců je rozdělena na dvě částiHluboko se potápějící velryby a další mořští savci, stejně jako potápěči, kteří se vynoří příliš rychle, mohou dostat dekompresní nemoc . Nová studie nyní předkládá hypotézu, jak se mořští savci vyhýbají dekompresní nemoci. Ve stresu by podle vědců mohly tyto mechanismy selhat. To by mohlo vysvětlovat uváznutí velryb v důsledku hluku sonaru pod vodou.
Klíčem je neobvyklá architektura plic velryb, delfínů a delfínů skákavých (a možná i dalších prodyšných obratlovců), která pod sebou zobrazuje dvě různé oblasti plic. tlak. Výzkumníci z Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) a Fundacion Oceanografic ve Španělsku nedávno publikovali svou studii v časopise Proceedings of the Royal Society B.
„Jako někteří mořští savci a želvy se mohou potápět tak hluboko a za to vědci byli dlouho zmateni,“ říká Michael Moore, ředitel Centra pro mořské savce při WHOI a spoluautor studie.
Když se savci dýchající vzduch ponoří do velkých hloubek, komprimovat plíce. Zároveň jim kolabují alveoly – drobné váčky na konci dýchacích cest, kde dochází k výměně plynů. Když se vynoří, v krevním řečišti a ve tkáních zvířat se tvoří bubliny dusíku. Když pomalu stoupají, dusík se může vrátit do plic a být vydechován. Pokud ale stoupají příliš rychle, bublinky dusíku nemají čas difundovat zpět do plic. S nižším tlakem v mělčích hloubkách se bublinky dusíku rozšiřují v krevním řečišti a tkáních, což způsobuje bolest a poškození.
Struktura prsou mořských savců stlačuje jejich plíce. Vědci se domnívají, že tato pasivní komprese je hlavní adaptací mořských savců, aby se vyhnuli absorpci nadměrného dusíku v hloubce.
Ve své studii vědci provedli CT skeny mrtvého delfína, tuleně a domácího prasete , které byly natlakovány v hyperbarické komoře. Tým byl schopen vidět, jak plicní architektura mořských savců vytváří dvě oblasti plic: jednu naplněnou vzduchem a jednu zhroucenou. Vědci se domnívají, že krev proudí hlavně zhroucenou oblastí plic. To má za následek takzvaný nesoulad ventilace a perfuze, při kterém jsou kyslík a oxid uhličitý přijímány krevním řečištěm zvířete, zatímco výměna dusíku je minimalizována nebo je jí zabráněno. To je možné, protože každý plyn má jinou rozpustnost v krvi. U domácího prasete zkoumaného pro srovnání se tato strukturální úprava neprojevila.
Tento mechanismus by chránil velryby a delfíny před nadměrným příjmem dusíku, čímž by se minimalizovalo riziko dekompresní nemoci, uvedli vědci.
“ Nadměrný stres, ke kterému může dojít během vystavení uměle vytvořenému zvuku, může způsobit selhání systému a proudění krve do oblastí naplněných vzduchem, což by zlepšilo výměnu plynů a zvýšilo dusík v krvi a tkáních, když se tlak během výstupu sníží,“ vysvětluje Daniel García-Parraga z Fundacion Oceanografic, hlavní autor studie.
Vědci se domnívali, že potápějící se mořští savci jsou vůči „nemoci z potápění“ imunní. Incident Stranding v roce 2002 spojený s cvičením vojenských sonarů však ukázal, že 14 velryb, které uhynuly u Kanárských ostrovů poté, co se dostaly na pláž, mělo ve svých tkáních bublinky plynu – což je známka dekompresní nemoci.
Další informace:
http://www.whoi.edu.