How do marine mammals avoid the diving disease?

environmentdecompression sicknessmarine mammalslung architecturesonar noise
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

The lung architecture of deep-diving marine mammals is divided into two parts Deep-diving whales and other marine mammals, as well as divers who emerge too quickly, can get the decompression sickness. A new study is now hypothesizing how marine mammals avoid decompression sickness. Under stress, the researchers say, these mechanisms could fail. This could explain the strandings of whales as a result of sonar noise under water. The key is the unusual lung architecture of whales, dolphins and bottlenose dolphins (and possibly other breathable vertebrates) that show two different lung regions under pressure. Researchers from the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) and the Fundacion Oceanografic in Spain recently published their study in the journal Proceedings of the Royal Society B. "As some marine mammals and turtles can dive so deeply and for so long, scientists have been confused for a long time," says Michael Moore, director of the Marine Mammal Center at the WHOI and co-author of the study. When air-breathing mammals plunge into great depths, their lungs compress. At the same time, their alveoli - tiny bags at the end of the respiratory tract collapse where the gas exchange takes place. Nitrogen bubbles form in the bloodstream and in the tissues of the animals when they emerge. When they rise slowly, the nitrogen can return to the lungs and be exhaled. But if they rise too fast, the nitrogen bubbles do not have time to diffuse back into the lungs. With lower pressure at shallower depths, the nitrogen bubbles expand in the bloodstream and tissues, causing pain and damage. The breast structure of marine mammals compresses their lungs. Scientists have believed that this passive compression is the main adaptation of marine mammals to avoid the absorption of excessive nitrogen at depth. In their study, the researchers took CT scans of a dead dolphin, a seal and a domestic pig, which were pressurized in a hyperbaric chamber. The team was able to see how the lung architecture of marine mammals creates two lung regions: one air-filled and one collapsed. The researchers believe that the blood flows mainly through the collapsed region of the lungs. This results in a so-called ventilation-perfusion mismatch in which oxygen and carbon dioxide are taken up by the bloodstream of the animal while nitrogen exchange is minimized or prevented. This is possible because each gas has a different solubility in the blood. The domestic pig examined for comparison did not show this structural adjustment. This mechanism would protect whales and dolphins from excessive nitrogen uptake, thereby minimizing the risk of decompression sickness, the researchers said. "Excessive stress as it may occur during exposure to man-made sound can cause the system to fail and blood to flow into the air-filled regions, which would improve gas exchange and increase nitrogen in the blood and tissues when pressure decreases during ascent, "explains Daniel García-Parraga of Fundacion Oceanografic, lead author of the study. Scientists believed that diving marine mammals were immune to the "diving disease". However, a 2002 Stranding incident associated with military sonar exercises showed that 14 whales that died off the Canary Islands after beaching had gas bubbles in their tissues - a sign of decompression sickness. More information: http://www.whoi.edu

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 structura

Bài viết này được dịch tự động và có thể chứa một số lỗi nhỏ; vui lòng tham khảo bản gốc tiếng Anh nếu có thắc mắc.

Xem thêm

Discover the New SSI Freshwater Ecology Specialty

Khám phá Chuyên ngành Freshwater Ecology Mới của SSI

Khám phá Chuyên ngành Freshwater Ecology mới của SSI và khám phá các hệ sinh thái ẩn giấu của hồ, sông, đầm lầy và các địa điểm lặn nước ngọt.

2 ngày trước
Meet the Faces of the SSI Ambassador Program 2026

Gặp gỡ các gương mặt của Chương trình Đại sứ SSI 2026

Hãy gặp gỡ đội ngũ Chương trình Đại sứ SSI 2026 — những người lặn, nhà sáng tạo và những người bảo vệ đại dương đang truyền cảm hứng cho một thế hệ mới của những nhà thám hiểm dưới nước.

7 ngày trước
francesco-ungaro-unsplash
What Is Coral Bleaching? The Science (and Hope) Behind the Crisis

Tẩy trắng san hô là gì? Khoa học (và hy vọng) đằng sau cuộc khủng hoảng

Tìm hiểu về hiện tượng tẩy trắng san hô, nguyên nhân gây ra hiện tượng này, tác động của nó đối với đời sống biển và cách bạn có thể góp phần bảo vệ rạn san hô.

12 ngày trước
adobestock-artifirsov
What Is Freediving? A Beginner's Guide to Breath-Hold Diving

Lặn tự do là gì? Hướng dẫn cho người mới bắt đầu về lặn nín thở

Lặn tự do là gì? Khám phá cách thức hoạt động của lặn tự do, mức độ an toàn, thiết bị cần thiết và cách người mới bắt đầu có thể tham gia lặn tự do ngay hôm nay.

15 ngày trước
mares
Scuba Certification Course: What to Know Before You Start

Khóa học cấp chứng chỉ lặn biển: Những điều cần biết trước khi bắt đầu

Bạn đang cân nhắc tham gia một khóa học cấp chứng chỉ lặn bình khí? Tìm hiểu nội dung của các khóa học lặn dành cho người mới bắt đầu, từ các yêu cầu và kỹ năng đến những ca lặn vùng nước mở đầu tiên.

18 ngày trước