© 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
Hogyan kerülhetik el a tengeri emlősök a búvárbetegséget?
May 3, 2018
A mélyre merülő tengeri emlősök tüdeje két részre oszlikA mélybúvár bálnák és más tengeri emlősök, valamint a túl gyorsan előkerülő búvárok megkaphatják a dekompressziós betegséget . Egy új tanulmány azt feltételezi, hogy a tengeri emlősök hogyan kerülik el a dekompressziós betegséget. A kutatók szerint stressz esetén ezek a mechanizmusok meghibásodhatnak. Ez megmagyarázhatja a bálnák víz alatti szonárzaj miatti partraszállását.
A kulcs a bálnák, delfinek és palackorrú delfinek (és esetleg más lélegző gerincesek) szokatlan tüdőszerkezetében rejlik, amelyek két különböző tüdőrégiót mutatnak nyomás. A Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) és a spanyol Fundacion Oceanografic kutatói a közelmúltban publikálták tanulmányukat a Proceedings of the Royal Society B folyóiratban.
"Mivel egyes tengeri emlősök és teknősök olyan mélyre tudnak merülni, és ezért a tudósok sokáig összezavarodtak" – mondja Michael Moore, a WHOI Tengeri Emlős Központjának igazgatója és a tanulmány társszerzője.
Amikor a levegőt lélegző emlősök nagy mélységekbe zuhannak, a tüdő tömörítése. Ugyanakkor az alveolitáik - a légutak végén lévő apró zsákok összeomlanak, ahol a gázcsere megtörténik. Nitrogénbuborékok keletkeznek a véráramban és az állatok szöveteiben, amikor megjelennek. Amikor lassan emelkednek, a nitrogén visszatérhet a tüdőbe, és kilélegezhető. De ha túl gyorsan emelkednek, a nitrogénbuborékoknak nincs idejük visszadiffundálni a tüdőbe. Kisebb mélységben kisebb nyomás mellett a nitrogénbuborékok kitágulnak a véráramban és a szövetekben, fájdalmat és károsodást okozva.
A tengeri emlősök emlőszerkezete összenyomja tüdejüket. A tudósok úgy vélték, hogy ez a passzív kompresszió a tengeri emlősök fő adaptációja annak érdekében, hogy elkerüljék a túlzott nitrogén felszívódását a mélyben.
Tanulmányuk során a kutatók CT-felvételeket készítettek egy elhullott delfinről, egy fókáról és egy házisertésről. , amelyek túlnyomásos kamrában voltak nyomás alatt. A csapat láthatta, hogy a tengeri emlősök tüdőszerkezete hogyan hoz létre két tüdőrégiót: az egyik levegővel telt és egy összeesett. A kutatók úgy vélik, hogy a vér elsősorban a tüdő összeomlott régióján keresztül áramlik. Ez úgynevezett szellőztetés-perfúziós eltérést eredményez, amelyben az oxigént és a szén-dioxidot az állat vérkeringése veszi fel, miközben a nitrogéncserét minimálisra csökkentik vagy megakadályozzák. Ez azért lehetséges, mert minden gáznak más az oldhatósága a vérben. Az összehasonlítás céljából megvizsgált házisertés nem mutatta ezt a szerkezeti kiigazítást.
Ez a mechanizmus megvédené a bálnákat és delfineket a túlzott nitrogénfelvételtől, ezáltal minimalizálva a dekompressziós betegség kockázatát – mondták a kutatók.
" Az ember által keltett hangnak való kitettség során fellépő túlzott stressz a rendszer meghibásodását okozhatja, és vér áramolhat a levegővel teli területekre, ami javítja a gázcserét, és növeli a nitrogén mennyiségét a vérben és a szövetekben, amikor a nyomás csökken emelkedés közben. magyarázza Daniel García-Parraga, a Fundacion Oceanografic munkatársa, a tanulmány vezető szerzője.
A tudósok úgy vélték, hogy a búvár tengeri emlősök immunisak a "búvárbetegségre". A katonai szonárgyakorlatokhoz kapcsolódó, 2002-es Stranding incidens azonban azt mutatta, hogy 14 bálna, amelyek a Kanári-szigeteken elpusztultak partraszállás után, gázbuborékok voltak a szöveteiben – ez a dekompressziós betegség jele.
További információ:
http://www.whoi.edu.