© 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
Kako se morski sesalci izognejo potapljaški bolezni?
May 3, 2018
Arhitektura pljuč globoko potapljajočih se morskih sesalcev je razdeljena na dva delaGloboko potapljajoči se kiti in drugi morski sesalci ter potapljači, ki prehitro izplavajo, lahko dobijo dekompresijsko bolezen . Nova študija zdaj domneva, kako se morski sesalci izognejo dekompresijski bolezni. Pod stresom, pravijo raziskovalci, bi lahko ti mehanizmi odpovedali. To bi lahko razložilo nasedanje kitov zaradi hrupa sonarja pod vodo.
Ključna je nenavadna arhitektura pljuč kitov, delfinov in velikih pliskavk (in morda drugih dihajočih vretenčarjev), ki pod vodo prikazujeta dve različni regiji pljuč. pritisk. Raziskovalci iz oceanografskega instituta Woods Hole (WHOI) in Fundacion Oceanografic v Španiji so nedavno objavili svojo študijo v reviji Proceedings of the Royal Society B.
»Ker se lahko nekateri morski sesalci in želve potapljajo tako globoko in tako znanstveniki so že dolgo zmedeni,« pravi Michael Moore, direktor Centra za morske sesalce pri WHOI in soavtor študije.
Ko se sesalci, ki dihajo zrak, potopijo v velike globine, pljučni obkladek. Hkrati se sesedejo njihovi alveoli – drobne vrečke na koncu dihalnih poti, kjer poteka izmenjava plinov. Dušikovi mehurčki nastanejo v krvnem obtoku in v tkivih živali, ko se pojavijo. Ko se počasi dvignejo, se lahko dušik vrne v pljuča in se izdihne. Toda če se dvignejo prehitro, mehurčki dušika nimajo časa, da bi difundirali nazaj v pljuča. Pri nižjem tlaku na manjših globinah se mehurčki dušika razširijo v krvnem obtoku in tkivih ter povzročijo bolečino in poškodbe.
Zgradba prsi morskih sesalcev stisne njihova pljuča. Znanstveniki verjamejo, da je ta pasivna kompresija glavna prilagoditev morskih sesalcev, da se izognejo absorpciji prekomerne količine dušika v globini.
V svoji študiji so raziskovalci posneli CT mrtvega delfina, tjulnja in domačega prašiča , ki so bili pod pritiskom v hiperbarični komori. Ekipa je lahko videla, kako pljučna arhitektura morskih sesalcev ustvarja dve pljučni regiji: eno napolnjeno z zrakom in eno zrušeno. Raziskovalci verjamejo, da kri teče predvsem skozi kolapsirano območje pljuč. To ima za posledico tako imenovano ventilacijsko-perfuzijsko neskladje, pri katerem krvni obtok živali sprejme kisik in ogljikov dioksid, medtem ko je izmenjava dušika zmanjšana ali onemogočena. To je mogoče, ker ima vsak plin različno topnost v krvi. Domači prašič, pregledan za primerjavo, ni pokazal te strukturne prilagoditve.
Ta mehanizem bi zaščitil kite in delfine pred pretiranim vnosom dušika, s čimer bi zmanjšal tveganje za dekompresijsko bolezen, so povedali raziskovalci.
" Prekomerna obremenitev, ki se lahko pojavi med izpostavljenostjo umetnemu zvoku, lahko povzroči odpoved sistema in pretok krvi v področja, napolnjena z zrakom, kar bi izboljšalo izmenjavo plinov in povečalo dušik v krvi in tkivih, ko se pritisk med vzponom zmanjša," pojasnjuje Daniel García-Parraga iz Fundacion Oceanografic, vodilni avtor študije.
Znanstveniki so verjeli, da so potapljaški morski sesalci imuni na "potapljaško bolezen". Vendar pa je incident v Strandingu leta 2002, povezan z vojaškimi sonarnimi vajami, pokazal, da je imelo 14 kitov, ki so poginili ob Kanarskih otokih po naplavini, v tkivih plinske mehurčke – znak dekompresijske bolezni.
Več informacij:
http://www.whoi.edu.