Adaptaciones fisiológicas necesarias para el buceo

Índice

• Introducción• Primera concepción fisiológica• Concepción moderna• Estrategias fisiológicas:– Reservas de oxígeno– Ajuste circulatorio– Metabolismo

• Enfermedad por descompresión

Foca de Weddell 400-500 Kg

Pingüino emperador 9Km/h

Ballena azul : 33 m de longitud Calderón picudo: Hyperoodon ampullatus 2h

Introducción

Tortuga laúd (Dermochelys coriacea): 1200 mCachalote (Physeter macrocephalus): 1200 m

Ballena gris (Eschrichtius robustus) 20000 km

Mamíferos

Delfín (Delphinidae)

Hippopotamus amphibiusOrnithorhynchus anatinus

Nutrias (Lutrinae)

Reptiles y aves

Tortugas marinas (Chelonioidea)

Cocodrilo del Nilo (Crocodylus niloticus)Alca común (Alca torda)

Frailecillo común (Fratercula arctica)

Primera concepción del buceoSe llegó a conclusiones erróneas debido a:• Reducir el estudio a buceos

forzados en laboratorios• Falta de medios

Conclusión: respuesta fisiológica mostraba pequeñas variaciones de un buceo a otro porque estaba controlado por reflejos muy estereotipados.

Una concepción más acertada

Gracias a los logros de las técnicas de monitorización se llegó a tener una percepción más exacta del buceo.

Una concepción más acertadaSe llegó a dos conclusiones

Avances gracias a la monitorización

Permiten seguir incluso migraciones enteras.

Enfoque actual

Los mamíferos marinos usan un espectro de estrategias fisiológicas durante sus diferentes tipos de buceos.

Metodología del estudio de los buceos

1. ¿Es un buceo forzado o voluntario?

A la hora de sacar conclusiones sobre la fisiología del buceo es imprescindible tener en cuenta las siguientes cuestiones.

1. ¿Es largo o corto en relación con los valores máximos de la especie?

1. ¿Es pasivo o activo?

Adaptaciones fisiológicas

Estrategias principales

• Reservas de oxígeno• Ajustes circulatorios• Metabolismo

Reservas de oxígeno

Tres reservorios internos:1. Hemoglobina de la sangre2. Mioglobina de los músculos3. Aire de los pulmones

Reservas de oxígeno

La cantidad de oxígeno que puede almacenarse en la sangre depende de tres factores:

• Capacidad de transporte de oxígeno de la sangre

• Volumen total de la sangre• Grado de saturación de oxígeno de la sangre

Determinan la duración del buceo

Reservas de oxígeno

• Los mamíferos buceadores tienen concentraciones elevadas de mioglobina y grandes reservas de la misma unida al O2

Reservas de oxígeno

Adaptación pulmonar:•El tener pulmones muy grandes tiene consecuencias negativas•El tórax es altamente compresible en los mamíferos marinos.

Estrategias principales

• Reservas de oxígeno• Ajustes circulatorios• Metabolismo

Ajustes circulatorios

Buceos de máxima duración:Las reservas de oxígeno no permiten que los buceos de máxima duración sean totalmente aeróbicos.

Ajustes circulatorios

• Vasoconstricción• Disminución de la frecuencia cardíaca• Eliminación de los eritrocitos

Ajustes circulatorios

Vasoconstricción regional:La mayor parte del cuerpo de los mamíferos buceadores no recibe irrigación durante buceos forzados o prolongados

Ajustes circulatorios

0,5 seg 2 seg 6 seg

Ajustes circulatorios

1 seg 4 seg 14 seg

Ajustes circulatorios

BradicardiaLa vasoconstricción explica la bradicardia observada

Ajustes circulatorios

• Las respuestas cardiovasculares son graduadas en los animales que bucean libremente.

• En algunas focas los eritrocitos son eliminados de la circulación entre secuencias de buceos.

Estrategias principales

• Reservas de oxígeno• Ajustes circulatorios• Metabolismo

Adaptaciones metabólicas

• Subdivisiones metabólicas

Buceadores no mamíferos

Sangre caliente VS Sangre fría

Enfermedad por descompresión

Los humanos al no poder llevar a cabo el colapso alveolar pueden sufrir dicha enfermedad

Bibliografía• Bryan RM Jr. Jones DR. Cerebral energy metabolism in diving and

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• Kooyman GL. Ponganis PJ. The physiological basis of diving to depth: birds and mammals. [Review] [76 refs] [Journal Article. Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.. Review] Annual Review of Physiology. 60:19-32, 1998. UI: 9558452

• Brischoux F. Bonnet X. Cook TR. Shine R. Allometry of diving capacities: ectothermy vs. endothermy. [Journal Article. Research Support, Non-U.S. Gov't] Journal of Evolutionary Biology. 21(1):324-9, 2008 Jan. UI: 18005017

• Fisiología animal (Hill, Wyse, Anderson)

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