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Un dispositivo portátil desvela el secreto del buceo de las focas

Un dispositivo portátil basado en la espectroscopia de infrarrojo cercano se puede usar para investigar el volumen sanguíneo y los patrones de oxigenación en mamíferos marinos que bucean libremente.

Los resultados de un estudio publicado en la revista ‘PLOS Biology’ por investigadores de la Universidad de St. Andrews proporcionan nuevos conocimientos sobre cómo las focas, durante el buceo, pueden distribuir la sangre y administrar el suministro de oxígeno a sus cerebros y grasa, lo que proporciona información importante sobre los patrones fisiológicos básicos asociados con el buceo.

Ante una inmersión en el agua, los mamíferos muestran una serie de respuestas cardiovasculares, como la reducción de la frecuencia cardiaca o la constricción de los vasos sanguíneos periféricos. Pero la investigación de la distribución y la oxigenación de la sangre en mamíferos marinos hasta ahora se ha visto limitada por la falta de tecnología no invasiva que se pudieran utilizar en animales mientras buceaban libremente.

Los autores plantearon la hipótesis de que el NIRS podría abordar esta brecha en el conocimiento al proporcionar medidas relativas de alta resolución de hemoglobina oxigenada y desoxigenada en tejidos específicos, que a su vez se pueden utilizar para estimar los cambios en el volumen sanguíneo.

En el nuevo estudio, J. Chris McKnight y sus colegas adaptaron la tecnología NIRS para usarla en las focas de puerto en buceo libre para investigar el volumen de sangre y los patrones de oxigenación específicamente en el cerebro y la grasa, utilizando el dispositivo, que llaman ‘PortaSeal’, para obtener datos continuos y detallados de cuatro focas que nadaban libremente en un hábitat casi natural.

El dispositivo va pegado al pelaje de los animales, ya sea en la cabeza para medir la sangre cerebral, o en el hombro para controlar la circulación periférica, y a continuación, se retira fácilmente y se descargan los datos.

Curiosamente, los resultados mostraron que las focas generalmente contraen sus vasos sanguíneos periféricos, acompañado por un aumento en el volumen de sangre cerebral, aproximadamente 15 segundos antes de la inmersión. Estos ajustes anticipatorios sugieren que la redistribución de la sangre en las focas está bajo cierto grado de control cognitivo y no es solo una respuesta refleja a la inmersión. Las focas también aumentan de forma rutinaria la oxigenación cerebral en un tiempo constante durante cada inmersión, a pesar de la falta de acceso al aire.

Los autores proponen que la capacidad de rastrear el volumen sanguíneo y la oxigenación en diferentes tejidos utilizando NIRS permitirá una comprensión más precisa de la plasticidad fisiológica en animales buceadores en un entorno cada vez más perturbado y explotado.

“Descubrir que las focas, que son animales fascinantes desde el punto de vista fisiológico, al parecer pueden ejercer un control activo sobre sus sistemas circulatorios es realmente emocionante –reconoce en un comunicado el doctor McKnight–. Brinda una nueva perspectiva sobre la capacidad de controlar las respuestas fisiológicas fundamentales del cuerpo. Obtener esta perspectiva con tecnología portátil no invasiva del campo biomédico ofrece muchas vías de investigación futuras y emocionantes”.

En este sentido, señala que ahora pueden comenzar a estudiar órganos, como el cerebro, de focas en el océano abierto “que realizan hazañas excepcionales como bucear a 2.000 metros durante 2 horas con frecuencias cardíacas tan bajas como 2 latidos por minuto, y sin embargo, de alguna manera evitan los traumas cerebrales”.

Fuente: europapress.es

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