Вони виявляють, що легені морських ссавців мають активні механізми, і не тільки пасивні, як вважали раніше, за допомогою яких вони запобігають хворобі дайвера, але вони можуть вийти з ладу

До 2002 року вчені були впевнені, що морські ссавці не застраховані від декомпресійної хвороби. Але в тому році скупчення 14 китів біля Канарських островів, той факт, що співпав з гідроакустичними маневрами, які ВМС проводили в районі. У загиблих китоподібних у тканинах були бульбашки газу та вогнища, сумісні із хворобою водолаза, вперше припускаючи, що ці тварини можуть зазнати декомпресії.

можуть

Це була перша підказка, що дельфіни та кити також можуть страждати від хвороби водолаза, і з тих пір дослідники зосереджувались на розумінні чому це може трапитися з тваринами, які зазнають стресових ситуацій. Загальновизнаною теорією було те, що ця адаптивна система була пасивним механізмом, який активувався у тварин, коли вони опускалися на глибину. Вчені вважали, що це в основному пов'язано з тим, що глибоко внизу легені цих морських ссавців були стиснуті настільки, що обмін газів з кров'ю буде запобігти. Причиною вважалося, що причина в основному пасивна через дія гідростатичного тиску водної товщідо.

"Однак ця гіпотеза не може пояснити, як китоподібні, які занурюються на глибину, меншу за необхідну для досягнення повного альвеолярного колапсу, переживають декомпресію", - пояснює Даніель Гарсія-Парарга, координатор Наукового комітету Океанографічного фонду та головний автор цього дослідження у журналі "Праці".

Зменшити поглинання азоту

Результати їхніх досліджень показують, що легені дельфінів і китів мають активні механізми запобігання захворювань водолазів. Гіпотеза стверджує, що «незвичайна архітектура та функціональність дихальної системи китів та дельфінів дозволяє їм активно, а не принципово пасивно, як вважалося раніше, зменшувати поглинання великої кількості азоту під час занурень і, отже, стільки, мінімізувати ризик захворювання пов'язана з газовою емболією », - говорить Гарсія-Парага.

"Ці механізми працюють під час звичайних занурень, але під час епізодів сильного стресу ці адаптації можуть зазнати збою, спричиняючи газову емболію", вказує Андреас Фальман, директор Департаменту досліджень Океанографічного фонду.

Ця робота передбачає, що в нормальних умовах китоподібні не мають цієї проблеми, оскільки під час занурення повітря, що міститься в дихальній системі не вступає в обмін з кров’ю. Таким чином, вони уникають надходження надлишку азоту в організм і можуть швидко повернутися на поверхню без утворення небезпечних бульбашок у крові та тканинах.

Дві області легенів

У попередніх дослідженнях дослідники Океанографічного інституту Woods Hole (WHOI), Центр морських ссавців у штаті Массачусетс (США), знімали трупи за допомогою комп'ютерної осьової томографії (або КТ) зразків тюленів, дельфінів та інших тварин під тиском у гіпербаричній камері.

В них можна було побачити, як його легенева архітектура створила дві легені області: верхній, наповнений повітрям, а другий повністю зруйнувався в найбільш похилій частині. "Ці результати, додані до роботи з механіки легенів, яку ми проводили в останні роки в акваріумах по всьому світу з дельфінами та білугами, навченими для співпраці з дослідниками, мали вирішальне значення у розробці нової гіпотези", - підкреслює Фалман.

Дослідники припускають, що кров тече переважно через зруйновану область легенів. Це спричиняє те, що називається a невідповідність вентиляції та перфузії (невідповідність), що дозволяє обмінюватися киснем та вуглекислим газом, які дифузують значно краще, ніж азот, мінімізуючи поглинання азоту. Це можливо, оскільки кожен газ має різну розчинність у крові.

Однак, `` тривалий стрес зазнав, наприклад, під час впливу сильного техногенного шуму, може спричинити збій системи і, збільшуючи перекачування крові до легенів, вона може протікати через заповнені повітрям області, що сприятиме обміну газами (матч). Це призведе до збільшення поглинання азоту в крові та тканинах, що може призвести до декомпресії через утворення бульбашок, оскільки тиск зменшується під час підйому ", - говорить Гарсія-Парарага.