Los delfines adaptan su función cardíaca para ajustar el flujo sanguíneo a la inmersión
05/07/2019 - 10:08:54
Hace casi un siglo que el bi�logo noruego Per Scholander describi� la llamada �respuesta de buceo�, los cambios que se activan en el organismo de los mam�feros marinos al estar bajo el agua. La existencia de esta reacci�n fisiol�gica al buceo �apodada por Scholander �interruptor maestro de la vida�� se considera la soluci�n al misterio de c�mo delfines, focas y ballenas soportan sus largas inmersiones en apnea, y se acepta casi como un dogma. No obstante, investigadores de la Fundaci�n Oceanogr�fic, en Valencia, cuestionan ahora su validez, y proponen una alternativa.
En un nuevo trabajo con delfines, que se publica ahora en la revista Scientific Reports, los investigadores niegan que exista una reacci�n espec�fica del organismo al buceo, una respuesta fisiol�gica como tal que se desencadena al comenzar la inmersi�n.
Por el contrario, afirman que los delfines poseen una ins�lita capacidad de controlar el ritmo card�aco a voluntad, igual que los humanos controlan la respiraci�n o el parpadeo. Esa podr�a ser la adaptaci�n evolutiva clave para favorecer el buceo.
�Nuestros datos muestran que los delfines modifican voluntariamente el ritmo card�aco y la cantidad de sangre bombeada en cada latido�, explica Andreas Fahlman, autor principal del estudio, realizado en colaboraci�n con la organizaci�n Dolphin Quest, en Haw�i, y el Instituto de Investigaci�n Sanitaria la Fe, en Valencia.
�Este mecanismo les permitir�a ajustar el flujo sangu�neo a la inmersi�n, que planean realizar desde el principio, y hacer cambios sobre la marcha, si hace falta. Esta ser�a la adaptaci�n evolutiva que les ayuda a equilibrar la demanda de ox�geno con su disponibilidad�, se�ala Fahlman.
No hay una �respuesta de buceo� autom�tica
La �respuesta de buceo� descrita por Scholander consiste en una serie de cambios fisiol�gicos encaminados a aprovechar mejor el ox�geno disponible. Uno de estos cambios es la disminuci�n del ritmo cardiaco -bradicardia- durante la inmersi�n.
Los investigadores de la Fundaci�n Oceanogr�fic constatan que ese cambio se produce, pero no lo consideran �un rasgo que aparece en la evoluci�n espec�ficamente para el buceo� -explica Fahlman- sino la manifestaci�n extrema de un fen�meno llamado arritmia sinusal respiratoria, que se da en todos los vertebrados y que busca sincronizar el ritmo cardiaco con la respiraci�n: si el organismo consigue que haya m�s sangre en los pulmones justo cuando estos est�n llenos de ox�geno, el intercambio de gases de la respiraci�n ser� m�s eficiente�.
As�, la arritmia sinusal respiratoria logra que el coraz�n lata m�s r�pido cuando se inspira y m�s lentamente entre inspiraciones. En humanos y en el resto de mam�feros tambi�n ocurre, pero en los delfines la arritmia es mucho m�s acusada por c�mo es su respiraci�n: toman aire una o dos veces por minuto -nosotros lo hacemos una docena de veces-, y el tiempo entre inspiraciones, mucho m�s largo, puede ser muy variable.
Lo que propone el nuevo trabajo es que la ralentizaci�n del ritmo cardiaco atribuida a la �respuesta de buceo� es, en realidad, el latido m�s lento entre inspiraciones que cabe esperar en delfines que acoplan el latido del coraz�n con la respiraci�n. �La respuesta de buceo no existe como tal, sino que es una extensi�n de la arritmia sinusal respiratoria, especialmente acusada en delfines�, dice Fahlman.
Los investigadores de la Fundaci�n Oceanogr�fic llegaron a esa conclusi�n cuando, para estudiar la �respuesta de buceo� en delfines, intentaron sustraer el efecto de la arritmia sinusal respiratoria. Al eliminar de sus medidas los cambios en la funci�n cardiaca que cre�an atribuibles a la arritmia sinusal, observaron que apenas quedaban cambios que medir.
�Nuestros resultados sugieren que los cambios asociados con el buceo, tras sustraer el efecto de la arritmia sinusal, son mucho menos pronunciados de lo esperado�, escriben en Scientific Reports. �Cuando tenemos en cuenta la arritmia sinusal los delfines no muestran una reducci�n pronunciada del ritmo cardiaco. Queda por determinar si estos resultados son aplicables tambi�n a otros mam�feros marinos�.
La verdadera adaptaci�n evolutiva espec�fica al buceo
As� pues, �basta un fen�meno que se da en todos los vertebrados �la arritmia sinusal respiratoria- para explicar la adaptaci�n de los mam�feros a la vida acu�tica? Los autores de este trabajo creen que hay algo m�s.
Sus datos sugieren que, adem�s, los delfines pueden ajustar voluntariamente el ritmo cardiaco y la cantidad de sangre, que bombea el coraz�n en cada latido, para controlar de manera muy fina la cantidad de sangre total que llega a los pulmones.
La irrigaci�n de los pulmones es clave en la gesti�n del comportamiento de los gases en los tejidos, un proceso del que depende la vida de los buceadores. En el aire hay ox�geno y nitr�geno; durante una inmersi�n el ox�geno debe pasar de los pulmones a la sangre pero el nitr�geno no, porque al subir a la superficie, con el cambio de presi�n, se formar�an peligrosas burbujas de nitr�geno en los tejidos.
La idea de que los mam�feros marinos controlan voluntariamente cu�nta sangre llega a los pulmones, y en qu� momento, no es nueva. Hay evidencias de que las marsopas, tambi�n cet�ceos, lo hacen.
Hay evidencias de que las marsopas, tambi�n cet�ceos, lo hacen
�Nuestros resultados indican que los delfines reducen m�s la frecuencia cardiaca desde el principio de la inmersi�n cuando esta es m�s larga�, se�alan los investigadores del Oceanogr�fic. �Es un resultado similar al obtenido con marsopas. Apoyan la hip�tesis de que los cambios cardiovasculares durante el buceo son una respuesta fisiol�gica compleja en la que intervienen numerosos factores, como el ajuste previo voluntario, el ejercicio, el estr�s y el miedo. Es decir, se tratar�a de un rasgo fisiol�gico muy pl�stico, en lugar de una respuesta puramente autom�tica o refleja�.
