Paul J. Ponganis y Gerald L. Kooyman del Centro de biotecnología marina y Biomedicina de Scripps Institution of Oceanography proporcionan la siguiente respuesta.
algunas criaturas marinas explotan grandes profundidades., Los mayores desafíos fisiológicos en la adaptación a la presión probablemente los enfrentan aquellos animales que deben viajar rutinariamente desde la superficie a gran profundidad. Dos de estos animales son el cachalote y la ballena nariz de botella. Desde los días de la caza de ballenas, estos animales han sido reconocidos como buceadores excepcionales, con informes de inmersiones que duran hasta dos horas después de que fueron arponeados. Hoy en día, con el uso de rastreadores de sonar y registradores de profundidad de tiempo adjuntos, se han medido inmersiones de hasta 6,000 pies (más de una milla por debajo de la superficie del Océano)., Las profundidades de buceo rutinarias generalmente están en el rango de 1,500 a 3,000 pies, y las inmersiones pueden durar entre 20 minutos y una hora.
el buceo a profundidad puede resultar en distorsión mecánica y compresión de tejidos, especialmente en espacios llenos de gas en el cuerpo. Estos espacios incluyen la cavidad del oído medio, los senos paranasales en la cabeza y los pulmones. El desarrollo de incluso pequeños diferenciales de presión entre una cavidad de aire y su tejido circundante puede resultar en distorsión e interrupción del tejido una condición en los buceadores humanos conocida como «el apretón».,»En algunas especies de cetáceos, la cavidad del oído medio está revestida de un extenso plexo venoso, que se postula que se engorda en profundidad y por lo tanto reduce u destruye el espacio aéreo e impide el desarrollo del apretón. Los cetáceos también tienen grandes trompas de Eustaquio que se comunican con la cavidad timpánica de la oreja y los grandes senos pterigoideos de la cabeza. Estos senos de aire de la cabeza tienen una vasculatura extensa, que se cree que funciona de manera similar a la del oído medio y facilita el equilibrio de la presión del aire dentro de estos espacios., Por último, la mayoría de los mamíferos marinos carecen de senos craneales frontales como los presentes en los mamíferos terrestres.
otro órgano susceptible al daño por compresión es el pulmón. En las ballenas y focas de buceo profundo, las vías respiratorias periféricas están reforzadas, y se postula que esto permite que los pulmones colapsen durante el viaje a profundidad. Dicho colapso se ha observado radiográficamente y confirmado con análisis de nitrógeno sanguíneo en la foca de Weddell.
El colapso de los pulmones obliga a que el aire se aleje de los alvéolos, donde se produce el intercambio de gases entre los pulmones y la sangre., Este embotamiento del intercambio de gases es importante en el buceador profundo porque impide la absorción de nitrógeno en la sangre y el posterior desarrollo de niveles altos de nitrógeno en la sangre. Las altas presiones de nitrógeno en la sangre pueden ejercer un efecto narcótico (la llamada narcosis de nitrógeno) en el buceador. También puede conducir a la formación de burbujas de nitrógeno durante el fenómeno ascenta conocido como enfermedad de descompresión o «las curvas.»El colapso de los pulmones en el Deep diver evita estos dos problemas.,
la pérdida de intercambio de gases en profundidad tiene otra implicación importante: los pulmones del buceador profundo no pueden servir como fuente de oxígeno durante la inmersión. En cambio, las ballenas y focas que bucean en profundidad dependen de grandes reservas de oxígeno en su sangre y músculo. Varias adaptaciones permiten esto. En primer lugar, estos animales tienen volúmenes de sangre específicos de masa que son de tres a cuatro veces los encontrados en los mamíferos terrestres (es decir, 200 a 250 mililitros de sangre por kilogramo de masa corporal, en contraste con un valor humano de 70 mililitros de sangre por kilogramo)., En segundo lugar, la concentración de hemoglobina (la proteína de transporte de oxígeno en la sangre) también se eleva a un nivel aproximadamente el doble que el que se encuentra en los seres humanos. En tercer lugar, la concentración de mioglobina, la proteína de almacenamiento de oxígeno en el músculo, es extremadamente elevada en estos animales, midiendo aproximadamente 10 veces la del músculo humano.
En resumen, las adaptaciones anatómicas primarias para la presión de un mamífero de buceo profundo como el Centro de cachalote en espacios que contienen aire y la prevención del barotrauma tisular., Las cavidades de aire, cuando están presentes, están revestidas con plexos venosos, que se cree que se llenan en profundidad, borran el espacio de aire y evitan «el apretón».»Los pulmones colapsan, lo que impide la ruptura pulmonar y (importante desde el punto de vista fisiológico) bloquea el intercambio gaseoso en el pulmón. La falta de absorción de nitrógeno en profundidad previene el desarrollo de la narcosis nitrogenada y la enfermedad por descompresión. Además, debido a que los pulmones no sirven como fuente de oxígeno en profundidad, los buceadores profundos dependen de las reservas de oxígeno mejoradas en su sangre y músculo.
artículo publicado originalmente el 2 de mayo de 2002.