© 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
海洋哺乳動物如何避免潛水病？
May 3, 2018
深潛海洋哺乳動物的肺部結構分為兩部分深潛鯨魚和其他海洋哺乳動物，以及浮出過快的潛水員都會患上減壓病。一項新的研究正在假設海洋哺乳動物如何避免減壓病。研究人員表示，在壓力下，這些機制可能會失敗。這可以解釋鯨魚因水下聲納噪音而擱淺的原因。
關鍵是鯨魚、海豚和寬吻海豚（可能還有其他可呼吸脊椎動物）的不尋常的肺部結構，它們在水下顯示出兩個不同的肺部區域壓力。來自伍茲霍爾海洋研究所(WHOI) 和西班牙海洋基金會的研究人員最近在《英國皇家學會學報B》雜誌上發表了他們的研究。
「由於一些海洋哺乳動物和海龜可以潛入如此深的深度，因此WHOI 海洋哺乳動物中心主任、該研究的合著者邁克爾·摩爾(Michael Moore) 說：“長期以來，科學家們一直感到困惑。”
當呼吸空氣的哺乳當動物陷入深淵時，它們的肺部受壓。同時，它們的肺泡（呼吸道末端的小袋子）塌陷，在那裡進行氣體交換。氮氣泡出現時會在動物的血液和組織中形成。當它們緩慢上升時，氮氣可以返回肺部並被呼出。但如果它們上升得太快，氮氣泡就沒有時間擴散回肺部。由於深度較淺的壓力較低，氮氣泡在血液和組織中膨脹，引起疼痛和損傷。
海洋哺乳動物的乳房結構會壓縮肺部。科學家認為，這種被動壓縮是海洋哺乳動物避免在深海吸收過量氮氣的主要適應方式。
在他們的研究中，研究人員對死去的海豚、海豹和家豬進行了 CT 掃描，在高壓艙中加壓。研究團隊能夠看到海洋哺乳動物的肺部結構如何形成兩個肺部區域：一個充滿空氣，一個塌陷。研究人員認為，血液主要流經肺部塌陷的區域。這導致所謂的通氣-灌注不匹配，其中氧氣和二氧化碳被動物的血流吸收，而氮氣交換被最小化或被阻止。這是可能的，因為每種氣體在血液中具有不同的溶解度。用於比較的家豬沒有表現出這種結構調整。
研究人員表示，這種機制將保護鯨魚和海豚免受過量氮吸收，從而最大限度地降低減壓病的風險。< br>
」在暴露於人造聲音時可能出現的過度壓力會導致系統故障，血液流入充滿空氣的區域，這會改善氣體交換，並在上升過程中壓力下降時增加血液和組織中的氮氣，」該研究的主要作者、Fundacion Oceanografic 的 Daniel García-Parraga 解釋道。
科學家認為，潛水海洋哺乳動物對「潛水疾病」免疫。然而，2002 年與軍事聲納演習相關的擱淺事件表明，在加那利群島擱淺後死亡的14 頭鯨魚的組織中存在氣泡，這是減壓病的徵兆。
更多資訊： http://www.whoi.edu。