El mal del buceador

Pescadoras de perlas (Fotografía tomada de: http://secretsofajewishbaker.blogspot.com.es/2012/03/ama-pearl-divers.html)
Pescadoras de perlas (Fotografía tomada de: http://secretsofajewishbaker.blogspot.com.es/2012/03/ama-pearl-divers.html)

Aunque haya algunas especies de mamíferos que lo hacen muy bien, bucear constituye un verdadero problema. El más evidente es que los pulmones de mamíferos no sirven para extraer oxigeno del agua, con todo lo que ello implica. Pero bucear también comporta problemas que no tienen nada que ver con que se pueda o no extraer oxígeno del agua. Veamos en qué consiste uno de esos problemas.

El aire que respiramos es una mezcla de gases en la que los más importantes son el nitrógeno (78%) y el oxígeno (21%). El oxígeno es el que utilizamos como comburente en el metabolismo y a cuya adquisición destinamos el sistema respiratorio y, en la medida que le corresponde, el circulatorio.

El nitrógeno, sin embargo, es inerte; no lo usamos ni lo necesitamos. En condiciones normales, tan sólo una mínima fracción de nitrógeno pasa a la sangre en forma disuelta. Pero las cosas cambian en las inmersiones. Si quien se sumerge lo hace a pulmón, como las buceadoras japonesas (ama) que aparecen en las fotos, además del oxígeno inhalado, también el nitrógeno pasará a la sangre por efecto de la alta presión que experimentan al bajar. Durante la inmersión aumenta la presión a la que se encuentran los gases en los pulmones, -por cada 10 m de profundidad la presión aumenta en 1 atm-, y como consecuencia de ello, aumenta la presión parcial del nitrógeno en el aire inhalado por la buceadora. Por esa razón, toma más nitrógeno que el que hubiera tomado a nivel del mar y una parte significativa queda disuelta en su sangre.

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Ahora bien, en el momento en que la buceadora inicia el ascenso para emerger, conforme se eleva en la masa de agua desciende la presión y con el cambio de la presión, el nitrógeno va difundiendo desde las células a la sangre y de ahí a la cavidad pulmonar, de donde es exhalado al exterior. El problema puede surgir cuando el ascenso es rápido y no da tiempo a que el nitrógeno difunda de forma gradual al exterior. Bajo esas condiciones a veces se forman, en la sangre y otros fluidos corporales, burbujas de nitrógeno gaseoso que podrían causar daños graves. Esto es así porque pueden comprimir nervios, obstruir arterias, venas y vasos linfáticos, así como provocar reacciones químicas dañinas en la sangre. En cada inmersión el nitrógeno que pasa a la sangre es poco, por lo que los daños que pueden producir las burbujas son de escasa entidad; no obstante, las pescadoras de perlas acumulan muchos pequeños daños con el paso de los años, y esa acumulación suele tener consecuencias negativas para la salud y, sobre todo, para las capacidades cognitivas tras muchos años de buceo.

Quienes se sumergen con botellas de aire comprimido, sin embargo, se ven expuestos a un riesgo muy superior, porque en cada inhalación incorporan a su sangre algo de nitrógeno, -más o menos dependiendo de la profundidad a la que lleguen, pues depende de esa profundidad la presión parcial a que se encuentran los gases en los pulmones al ser inhalados-. El nitrógeno disuelto en la sangre puede ser importante, por lo que la probabilidad de que se formen burbujas es bastante mayor que en el caso de las pescadoras de perlas ama o de cualesquiera otros que buceen a pulmón libre. El riesgo es mayor cuanto más rápida es la subida y la consiguiente despresurización. Por esa razón, a las personas que bucean con botellas de aire comprimido se las instruye para que eviten ascensos rápidos y minimicen el riesgo de que se produzca ese problema.

Los mamíferos marinos, sin embargo, realizan ascensos muy rápidos. Algunos de ellos son capaces de sumergirse a gran velocidad y hacer lo propio al retornar a la superficie. Y es evidente que delfines y ballenas no experimentan ningún problema por ello. La pregunta es, pues, ¿cómo evitan el problema?

Aunque no cabe certeza absoluta al respecto, parece ser que la respuesta tiene que ver con el hecho de que los mamíferos marinos, antes de sumergirse, vacían sus pulmones todo lo que pueden. Las ballenas, por ejemplo, tienen unos pulmones relativamente pequeños, y los vacían casi por completo antes de sumergirse. Además, a partir de cierta profundidad, los pulmones se colapsan completamente debido a la altísima presión. Esto es, dentro de sus pulmones no queda prácticamente nada. Está claro que si sus pulmones, por no contener aire, no contienen nitrógeno, ningún nitrógeno pasa a la sangre y por lo tanto, no hay ninguna posibilidad de que se formen burbujas de nitrógeno al descomprimirse los pulmones de vuelta a la superficie.

Pero entonces, si vacían sus pulmones antes de sumergirse, ¿de dónde sacan el oxígeno que necesitarán durante la inmersión?


3 Comentarios

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AlexAlex

Mioglobina.
“Evolution of Mammalian Diving Capacity Traced by Myoglobin Net Surface Charge”. Revista : ” Science” 14 June 2013: Vol. 340 no. 6138.
Saludos, Juan Ignacio.

danieldaniel

Me gustaría preguntar, respecto a la discusión que se ha planteado en la entrada del blog Eureka, sobre planetas con atmósferas muy densas:
http://danielmarin.naukas.com/2014/0...pertierras/
Por lo que sabemos en la Tierra ¿piensa que la alta presión atmosférica sería un problema para la existencia de seres vivos que hayan evolucionado en esa atmósfera? ¿Qué presiones máximas podrían ser fisiológicamente permitidas?¿se podría respirar (usar como comburente) un fluido supercrítico, por ejemplo el oxígeno a la alta presión?
Gracias.

Juan Ignacio Pérez

La discusión que se ha planteado en blog vecino se refiere a un asunto que no tiene nada que ver con lo que se trata aquí. Yo hablo de las condiciones fisiológicas para el intercambio de gases bajo presiones parciales de oxígeno o, en este caso, de nitrógeno, muy altas. La discusión en el blog de Daniel Marín se refiere a otra cosa acerca de la que, por cierto, no tengo ni idea. No obstante, después de leer unos comentarios y otros, no acabo de ver por qué razón no podría evolucionar alguna forma de vida bajo presiones atmosféricas altísimas. No tendría nada que ver con lo que conocemos, seguramente, pero esa es otra cuestión. Para las otras dos preguntas no tengo respuesta. Lo siento.

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