Те откриват, че белите дробове на морските бозайници имат активни механизми, а не само пасивни, както се смяташе преди, с които предотвратяват болестта на водолаза, но те могат да се провалят

Преди 2002 г. учените бяха убедени, че морските бозайници са имунизирани срещу декомпресионна болест. Но през тази година заселване на 14 кита край Канарските острови, Този факт съвпадна със сонарните маневри, които ВМС извършваше в района. Мъртвите китоподобни имат газови мехурчета в тъканите и лезии, съвместими с болестта на водолаза., предполага за първи път, че тези животни могат да претърпят декомпресия.

китовете

Това беше първата улика, че делфините и китовете също могат да страдат от болест на водолаза и оттогава изследователите са се фокусирали върху разбирането защо това може да се случи на животни, подложени на стресови ситуации. Общоприетата теория е, че тази адаптивна система е пасивен механизъм, който се задейства при животните, когато те слизат в големи дълбочини. Учените вярват, че това се дължи главно на факта, че дълбоко в белите дробове на тези морски бозайници са били толкова компресирани, че обменът на газове с кръвта ще бъде предотвратен. Смяташе се, че причината е основно пасивна поради действие на хидростатичното налягане на водния стълбда се.

„Тази хипотеза обаче няма да обясни как китоподобните, които се гмуркат на дълбочини, по-малки от тези, необходими за постигане на пълен алвеоларен колапс, преживяват декомпресията“, обяснява Даниел Гарсия-Парага, координатор на Научния комитет на Океанографичната фондация и главен автор на това изследване в списание "Proceedings".

Намалете абсорбцията на азот

Резултатите от техните изследвания показват, че белите дробове на делфините и китовете имат активни механизми за предотвратяване на болестта на водолазите. Хипотезата твърди, че „необичайната архитектура и функционалност на дихателната система на китове и делфини им позволява по активен начин, а не по същество пасивно, както се смяташе преди, да намалят абсорбцията на големи количества азот по време на гмуркане и следователно толкова много, минимизиране на риска от заболяване свързано с газова емболия ”, казва Гарсия-Парага.

„Тези механизми работят по време на гмуркания при нормални условия, но по време на епизоди на силен стрес тези адаптации могат да се провалят, генерирайки газова емболия“, посочва Андреас Фалман, директор на изследователския отдел на океанографската фондация.

Това, което предлага тази работа, е, че при нормални условия китоподобните нямат този проблем, тъй като по време на потапяне въздухът, съдържащ се в дихателната система не влиза в обмен с кръв. По този начин те избягват включването на излишния азот в тялото и могат бързо да се върнат на повърхността, без да се образуват опасни мехурчета в кръвта и тъканите.

Две белодробни области

В предишни проучвания изследователи от Океанографския институт на Уудс Хоул (WHOI) за морски бозайници в Масачузетс (САЩ) са заснели трупове с помощта на компютърна аксиална томография (или CAT) на екземпляри от тюлени, делфини и други животни, докато са били под налягане в хипербарична камера.

В тях се виждаше как неговата белодробна архитектура създава два белодробни региона: горната, изпълнена с въздух, а другата напълно се срути в най-наклонената част. „Тези резултати, добавени към работата по белодробна механика, която извършихме през последните години в аквариуми по целия свят с делфини и белуги, обучени да си сътрудничат с изследователи, бяха от решаващо значение при разработването на новата хипотеза“, подчертава Фалман.

Изследователите предполагат, че кръвта ще тече предимно през колабиралата област на белите дробове. Това причинява това, което се нарича a несъответствие между вентилация и перфузия (несъответствие), което позволява кислородът и въглеродният диоксид, които дифузират значително по-добре от азота, да се обменят, като същевременно минимизират абсорбцията на азот. Това е възможно, тъй като всеки газ има различна разтворимост в кръвта.

Въпреки това, „продължителен стрес, понесен, например, по време на излагане на силен шум, създаден от човека, може да доведе до отказ на системата и, увеличавайки изпомпването на кръв към белия дроб, той може да тече през запълнените с въздух региони, което би улеснило обмена на газове (съвпада). Това би довело до увеличаване на абсорбцията на азот в кръвта и тъканите, което би могло да доведе до декомпресия поради образуването на мехурчета, тъй като налягането намалява по време на изкачването ", казва Гарсия-Парагага.