Paul J. Ponganis og Gerald L. Kooyman av Senter for Marin Bioteknologi og Biomedisin ved Scripps Institution of Oceanography gi følgende svar.
Noen sjødyr utnytte store dyp., Den største fysiologiske utfordringer i å tilpasse seg til trykket er sannsynligvis møtt av de dyrene som må rutinemessig reiser fra overflaten til stor dybde. To slike dyr er spermhval og bottlenose hval. Fra dagene av fangsten, disse dyrene har blitt anerkjent som enestående dykkere, med rapporter om dykk varte så lenge som to timer etter at de ble harpooned. I dag, med bruk av ekkolodd sporing og festet tid-dybde-opptakere, dykker så dypt som 6000 fot (mer enn en kilometer under havoverflaten) har blitt målt., Rutine dykke dyp er vanligvis i 1500 til 3000 meters rekkevidde, og dykk kan vare mellom 20 minutter og en time.
Dykking til dybde kan medføre mekanisk forvrengning og vev komprimering, spesielt i gass-fylt områder i kroppen. Slike områder omfatter mellomøret hulrom, air bihulene i hodet, og lungene. Utvikling av selv små press differensialer mellom en luft hulrom og dens omkringliggende vev kan resultere i vev forvrengning og disruptiona tilstand i menneskelig dykkere kjent som «the squeeze.,»I enkelte arter av hvalarter, midt øret hulrom er foret med et omfattende venøs plexus, noe som er postulert å bli engorged i dybden og dermed redusere eller utslette den luftrom og hindre utvikling av presse. Hvalarter har også store Eustachian rør kommunisere med tympanic hulrom av øret, og den store pterygoid bihulene av hodet. Disse rommene bihulene av hodet har en omfattende blodkarene, som er tenkt å fungere på en måte som ligner den som er i midten øre og legge til rette for equilibration av lufttrykket innen disse områder., Til slutt, de fleste marine pattedyr mangel frontal kraniale bihulene som de som er til stede i landlevende pattedyr.
et Annet organ utsatt for kompresjon skade på lungene. I dyp-dykking hval og sel, de perifere luftveier er forsterket, og det er antatt at dette gjør at lungene til å kollapse under reise til dybde. En slik kollaps har blitt observert radiographically og bekreftet med blod nitrogen analyser i dyp-dykking Weddell segl.
Kollaps av lungene styrker luft vekk fra alveolene, hvor gassutveksling mellom lunger og blod oppstår., Dette blunting av gassutveksling er viktig i deep diver fordi det hindrer opptaket av nitrogen i blodet og den påfølgende utviklingen av høyt blodtrykk nitrogen nivåer. Høy blod nitrogen press kan utøve en narkotisk effekt (såkalte nitrogen narkose) på dykker. Det kan også føre til nitrogen bobledannelse i løpet ascenta fenomen som er kjent som dekompresjon sykdom eller «svingene.»Sammenbruddet av lungene i deep diver unngår disse to problemene.,
Tap av gassutveksling i dybden har en annen viktig implikasjon: lungene av deep diver ikke kan tjene som en kilde til oksygen under dykket. I stedet dyp-dykking hval og sel stole på store oksygen butikker i blodet og musklene. Flere tilpasninger aktivere denne. Første, disse dyrene har masse spesifikke blod volumer som er tre til fire ganger de som finnes i landlevende pattedyr (dvs., 200 til 250 milliliter blod per kilo kroppsvekt, i motsetning til en menneskelig verdi av 70 milliliter blod per kilo)., Andre konsentrasjonen av hemoglobin (oksygen-transport protein i blodet) er også hevet til et nivå omtrent det dobbelte av det som er funnet i mennesker. Tredje, konsentrasjonen av myoglobin, oksygen lagring protein i muskelen, er ekstremt forhøyet i disse dyrene, måler ca 10 ganger i menneskelig muskel.
I sammendraget, det primære anatomiske tilpasninger for press av en dyp dykking pattedyr som spermhvalen center på luft som inneholder mellomrom og forebygging av vev barotrauma., Air hulrom, når de er til stede, er foret med venøs plexuses, som er tenkt å fylle på dybde, utslette den luftrom, og hindre «presse.»Lungene kollapser, som hindrer lunge sprekke og (viktig med hensyn til fysiologi) blokker gassutveksling i lungene. Mangel på nitrogen absorpsjon i dybden hindrer utvikling av nitrogen narkose og dekompresjon sykdom. I tillegg, fordi lungene ikke tjene som en kilde til oksygen i dyp, dyp dykkere stole på forbedret oksygen butikker i blodet og musklene.
Artikkel opprinnelig publisert Mai 2, 2002.