Investigación
¿Por qué los delfines y ballenas pueden sufrir descompresión en situaciones de estrés?
Descubren que los pulmones de los mamíferos marinos cuentan con mecanismos activos, y no sólo pasivos como se creía hasta ahora, con los que evitan la enfermedad del buceador, pero éstos pueden fallar
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, sugiriendo por primera vez que estos animales pudiesen sufrir descompresión .
Fue la primera pista de que los delfines y ballenas también podían sufrir la enfermedad del buceador, y desde entonces los investigadores se han centrado en entender por qué esto le puede ocurrir a animales sometidos a situaciones de estrés . La teoría comúnmente aceptada era que este sistema de adaptación era un mecanismo pasivo que se ponía en marcha en los animales cuando bajaban a grandes profundidades. Los científicos creían que esto se debía fundamentalmente a que, en profundidad, los pulmones de estos mamíferos marinos se comprimían tanto que se impediría el intercambio de gases con la sangre. Se pensaba que la causa era básicamente pasiva, debida a la acción de la presión hidrostática de la columna de agu a .
«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», explica Daniel García-Párraga, coordinador del Comité Científico de la Fundación Oceanogràfic y autor principal de este estudio que se publica en la revista «Proceedings».
Disminuir la absorción de nitrógeno
Los resultados de su investigación muestran que los pulmones de delfines y ballenas cuentan con mecanismos activos para evitar la enfermedad del buceador. La hipótesis sostiene que «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», cuenta García-Párraga.
«Estos mecanismos funcionan durante las inmersiones en condiciones de normalidad, pero durante episodios de mucho estrés estas adaptaciones pueden fallar generando un embolismo gaseoso», indica Andreas Fahlman, director del Departamento de Investigación de la Fundación Oceanogràfic.
Lo que propone este trabajo es que, en condiciones normales, los cetáceos no tienen este problema porque, durante la inmersión, el aire contenido en aparato respiratorio no entra en intercambio con la sangre . De este modo, evitan incorporar un exceso de nitrógeno al organismo y pueden volver a superficie rápidamente sin la formación de las peligrosas burbujas en sangre y tejidos.
Dos regiones pulmonares
En estudios previos, investigadores del Centro de Mamíferos Marinos de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI, en sus siglas en inglés) de Massachusetts (EE.UU.) tomaron imágenes de cadáveres mediante tomografía axial computarizada (o TAC) de especímenes de focas, delfines y otros animales al tiempo que se mantenían presurizados en una cámara hiperbárica.
En ellas se pudo ver cómo su arquitectura pulmonar creaba dos regiones pulmonares : la superior, llena de aire, y otra completamente colapsada en la parte más declive. «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 Fahlman.
Los investigadores sugieren que la sangre fluiría principalmente a través de la región colapsada de los pulmones. Eso causa lo que se denomina una falta de coincidencia entre la ventilación y la perfusión ( mismatch ), que permite que el oxígeno y el dióxido de carbono, que difunden bastante mejor que el nitrógeno, puedan ser intercambiados a la vez que se minimiza la absorción de nitrógeno. Esto es posible porque cada gas tiene una solubilidad diferente en la sangre.
Sin embargo, «el estrés prolongado sufrido, por ejemplo, durante la exposición a un fuerte sonido producido por el hombre, puede causar que el sistema falle y, al aumentar el bombeo de sangre al pulmón, ésta puede fluir por las regiones llenas de aire, lo que facilitaría el intercambio de gases ( match ). Eso provocaría que la absorción de nitrógeno aumente en la sangre y los tejidos, pudiendo llevar a la descompresión por formación de burbujas a medida que la presión disminuye durante el ascenso», comenta García-Párraga.
