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El secreto de los delfines para respirar bajo el agua

Científicos de la Fundación Oceanogràfic han averiguado por qué estos mamíferos marinos no sufren el síndrome descompresivo

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El secreto de los delfines para respirar bajo el agua
Estudiando la respiración del delfín

Estudiando la respiración del delfín Fundación Oceanogràfic

Resumen:

Bucear a gran profundidad es un peligro para un humano o cualquier otro mamífero terrestre. Allí abajo las condiciones son de alta presión. Así el aire acumulado en los pulmones se comprime, y el nitrógeno que contiene se incorpora al torrente sanguíneo en forma de microburbujas, que al regresar a la superficie se expanden, taponan vasos sanguíneos y rompen tejidos. Los mamíferos marinos, a pesar de tener también pulmones, no sufren este síndrome descompresivo. Científicos de la Fundación Oceanogràfic han averiguado su secreto.


Así estudian y tratan a tortugas y cetáceos en el Oceanogràfic de Valencia ante los extraños casos de síndrome descompresivo. | Vídeo: M.V., Oceanogràfic

 

“Cuando se sumergen los delfines crean dos regiones en sus pulmones. La inferior se comprime y la superior guarda el aire que el animal retuvo antes de sumergirse en apnea”, explica a El Independiente el veterinario Daniel García-Párraga, director de la investigación. Para que no se produzca la fatal incorporación de nitrógeno al torrente sanguíneo, los delfines desvían la sangre a la parte comprimida, que al estar colapsada no puede realizar el intercambio gaseoso habitual de la respiración, es decir, difundir oxígeno a la sangre y liberar dióxido de carbono al aire. En la parte no colapsada sí se produce intercambio de gases, pero al pasar tan poca sangre la incorporación del nitrógeno polizón es mínima y no causa daños. Esas escasas y pequeñas burbujas son inofensivas ya que pueden ser filtradas por los pulmones y exhaladas al exterior. Es un mecanismo magistral que pueden controlar a voluntad.

“La inusual arquitectura y funcionalidad del sistema respiratorio de ballenas y delfines les permite que, de manera activa, y no fundamentalmente pasiva como se pensaba hasta ahora, puedan disminuir la absorción de elevadas cantidades de nitrógeno durante el buceo y, por lo tanto, minimizar el riesgo de sufrir la enfermedad asociada al embolismo gaseoso”, explica García-Párraga, sobre su estudio publicado en la revista Proceedings of the Royal Society B, en el que también han participado investigadores del Centro de Mamíferos Marinos de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI, por sus siglas en inglés).

Para averiguarlo, el equipo de veterinarios, fisiólogos y biólogos marinos, tomó imágenes de cadáveres de focas y delfines varados en la playa mediante tomografía axial computarizada (o TAC) presurizados en una cámara hiperbárica. Los compararon con los de un cerdo. “Estos resultados, sumados al trabajo sobre mecánica pulmonar que hemos realizado los últimos años en acuarios en todo el mundo con delfines y belugas entrenados para colaborar con los investigadores han sido cruciales para desarrollar la nueva hipótesis”, resalta Andreas Fahlman, director del Departamento de Investigación de la Fundación Oceanogràfic.

Hasta ahora, los científicos creían que, por la acción de la presión hidrostática de la columna de agua, los pulmones de estos mamíferos marinos se comprimían tanto que impedían el intercambio de gases con la sangre. Se pensaba que la causa era básicamente pasiva. “Esta hipótesis, sin embargo, no explicaría cómo sobreviven a la descompresión los cetáceos que bucean a profundidades menores a las requeridas para alcanzar el colapso alveolar completo”, señala García-Párraga. Su nuevo estudio resuelve esta contradicción.

El sónar, enemigo de los cetáceos

Sin embargo, el mecanismo no siempre funciona. “Cuando sufren estrés prolongado en profundidad, como al enmallarse en una red pesquera o por el sonar antisubmarinos, el sistema de adaptación podría dejar de funcionar y provocar su muerte”, indica García-Párraga. Al igual que sucede con los submarinistas, una cantidad significativa del nitrógeno contenido en el aire pasa a la sangre en forma de microburbujas. Durante el ascenso rápido estas burbujas se expanden al disminuir de la presión y causan coagulación intravascular.

Antes de 2002, los científicos estaban convencidos de que los mamíferos marinos eran inmunes a la enfermedad de descompresión. Pero en ese año se produjo el varamiento de 14 ballenas frente a las Islas Canarias, hecho que coincidió con las maniobras con sonar que la Armada estaba realizando en la zona. Los cetáceos muertos presentaban burbujas de gas en sus tejidos y lesiones compatibles con la enfermedad del buceador. Este trabajo que sugería por primera vez la posibilidad de que estos animales pudiesen sufrir descompresión, fue descrito por el profesor Antonio Fernández, del Instituto Universitario de Sanidad Animal y Seguridad Alimentaria (IUSA) de la Universidad de las Palmas de Gran Canaria.