Paul J. Ponganis és Gerald L. Kooyman, a Scripps Oceanográfiai Intézet tengeri Biotechnológiai és Biomedicina Központjának munkatársa a következő választ adja.
egyes tengeri lények nagy mélységeket használnak ki., A nyomáshoz való alkalmazkodás legnagyobb fiziológiai kihívásaival valószínűleg azok az állatok szembesülnek, amelyeknek rutinszerűen a felszínről nagy mélységig kell utazniuk. Két ilyen állat a spermabálna és a palackozott bálna. A bálnavadászat napjaitól kezdve ezeket az állatokat kivételes búvároknak ismerik el, a merülésekről szóló jelentések két órával a harpoonálás után tartanak. Ma a szonárkövetés és a csatolt időmélység-felvevők segítségével 6000 láb mélységig (több mint egy mérfölddel az óceán felszíne alatt) merültek fel., A rutin merülési mélységek általában az 1500-3000 méteres tartományban vannak,a merülések pedig 20 perc és egy óra között tarthatnak.
a mélybe merülés mechanikai torzulást és szövetkompressziót eredményezhet, különösen a testben lévő gázzal töltött helyeken. Ilyen terek közé tartozik a középfül üreg, a fejben lévő légüregek, valamint a tüdő. A légüreg és a környező szövet között még kisebb nyomáskülönbségek kialakulása szöveti torzulást és diszruptiona állapotot eredményezhet az emberi búvárokban, a “The squeeze” néven.,”A cetfélék egyes fajaiban a középfül üregét kiterjedt vénás plexus béleli, amely a mélységekbe merül, így csökkenti vagy megsemmisíti a légteret, és megakadályozza a préselés kialakulását. A cetfélék nagy Eustachian csövekkel is rendelkeznek, amelyek kommunikálnak a fül timpan üregével és a fej nagy pterygoid szinuszaival. A fejnek ezek a légüres szinuszai kiterjedt érrendszerrel rendelkeznek, amelyről úgy gondolják, hogy a középfüléhez hasonló módon működik, és elősegíti a Légnyomás kiegyenlítését ezeken a tereken belül., Végül, a legtöbb tengeri emlősnek nincs frontális koponyaürege, mint a szárazföldi emlősökben.
a kompressziós károsodásra érzékeny másik szerv a tüdő. A mélytengeri bálnákban és fókákban a perifériás légutak megerősödnek, és feltételezik, hogy ez lehetővé teszi a tüdő összeomlását a mélybe való utazás során. Az ilyen összeomlást radiográfiailag megfigyelték, és vérnitrogén analízissel igazolták a mélytengeri Weddell pecsétben.
a tüdő összeomlása a levegőt az alveolusoktól távol tartja, ahol a tüdő és a vér közötti gázcsere következik be., Ez a gázcsere tompítása fontos a mély búvárban, mert megakadályozza a nitrogén felszívódását a vérbe, majd a vér magas nitrogénszintjének kialakulását. A magas nitrogénnyomás narkotikus hatást (úgynevezett nitrogén narkózis) gyakorolhat a búvárra. Azt is vezethet, hogy a nitrogén buborék kialakulását során ascenta jelenség néven dekompressziós betegség vagy ” a kanyarokban.”A tüdő összeomlása a mély búvárban elkerüli ezt a két problémát.,
a gázcsere mélységének elvesztése egy másik fontos következménnyel jár: a mély búvár tüdeje nem szolgálhat oxigénforrásként a merülés során. Ehelyett a mélytengeri bálnák és fókák vérükben és izomzatukban nagy oxigénraktárakra támaszkodnak. Számos adaptáció teszi ezt lehetővé. Először is, ezeknek az állatoknak tömegspecifikus vérmennyisége van, amely három-négyszerese a szárazföldi emlősökben (azaz 200-250 milliliter vér kilogrammonként, szemben a 70 milliliter vér kilogrammonkénti emberi értékével)., Másodszor, a hemoglobin koncentrációja (az oxigénszállító fehérje a vérben) szintén körülbelül kétszeresére emelkedik, mint az emberekben. Harmadszor, a myoglobin koncentrációja, az izom oxigéntároló fehérje rendkívül emelkedett ezekben az állatokban, körülbelül 10-szerese az emberi izomnak.
összefoglalva, a mélybúvár Emlősök nyomásának elsődleges anatómiai adaptációi, mint például a spermabálna központ a levegővel rendelkező tereken, valamint a szöveti barotrauma megelőzése., A légüregek, ha jelen vannak, vénás plexusokkal vannak bélelve, amelyekről úgy gondolják, hogy mélyen kitöltik, megsemmisítik a légteret, megakadályozzák a “préselést”.”A tüdő összeomlása, amely megakadályozza a tüdő szakadását, és (ami a fiziológiát illeti) blokkolja a tüdő gázcseréjét. A nitrogén felszívódásának hiánya a mélységben megakadályozza a nitrogén narkózis és dekompressziós betegség kialakulását. Ezen túlmenően, mivel a tüdő nem szolgál oxigénforrásként mélységben, a mély búvárok fokozott oxigénraktárakra támaszkodnak vérükben és izomzatukban.
A cikk eredetileg 2002.május 2-án jelent meg.