La botella de oxígeno de los mamíferos marinos

Ballenas, cachalotes, orcas, delfines, calderones y similares son mamíferos que pasan en el mar toda su vida. Otros mamíferos, sin embargo, tienen un modo de vida que podríamos denominar “anfibio”; son la focas, leones marinos y elefantes marinos. Estos permanecen largos periodos de tiempo en tierra, en la costa, pero también se sumergen con frecuencia y son excelentes buceadores.

Cachalotes (Imagen: Gabriel Barathieu, Wikipedia)
Cachalotes (Imagen: Gabriel Barathieu, Wikipedia)

Tal y como señalé en la anterior anotación, las ballenas vacían sus pulmones antes de sumergirse, y lo mismo hacen los demás mamíferos marinos. Eso es algo que nos resulta contraintuitivo, porque si hay algo que hacemos casi sin pensar antes de sumergirnos en cualquier masa de agua es llenar de aire nuestros pulmones. Pero como expliqué en la historia del mal del buceador, el nitrógeno del aire contenido en los pulmones puede causar graves daños una vez ha pasado a la sangre en forma disuelta durante el ascenso para emerger. Esa es la razón por la que los mamíferos marinos vacían de aire los pulmones antes de sumergirse; de esa forma no queda nitrógeno que pueda pasar a la sangre.

Así, puesto que en los pulmones queda una cantidad mínima de oxígeno, ¿de dónde sacan estos mamíferos el que necesitan para surtir a las células el comburente necesario para mantener activo el metabolismo? La respuesta a esa pregunta es que, en principio, el organismo dispone de dos posibles depósitos. Uno de ellos es la propia sangre. Las focas, por ejemplo, tienen, por unidad de masa por supuesto, bastante más sangre que nosotros; para ser precisos, tienen el doble de sangre. Y además, la concentración de oxígeno puede alcanzar niveles más altos en la sangre de las focas que en la nuestra, porque tienen más hemoglobina. No obstante, aun tratándose de una valiosa adaptación, la concentración de hemoglobina en la sangre no puede elevarse de forma indefinida; es, por ello, una adaptación con limitaciones. Una concentración de hemoglobina en sangre demasiado elevada tendría como consecuencia un aumento excesivo de la viscosidad de la sangre y ello conllevaría que el corazón se vería obligado a hacer un trabajo excesivo para bombearla.

El segundo depósito posible es el músculo. Los músculos de todos los vertebrados, y sobre todo los de la musculatura lenta, disponen de mioglobina para almacenar oxígeno. El oxígeno, al pasar de la sangre a las células musculares, se combina con la mioglobina antes de ser utilizado. Almacenado de esa forma, la concentración de oxígeno intracelular se mantiene en valores relativamente constantes. Eso es lo que ocurre en cualquier mamífero. Pero en las células musculares de los mamíferos marinos hay, por comparación, mucho más oxigeno combinado con mioglobina que en las del resto de mamíferos, por la sencilla razón de que en aquéllas hay mucha más mioglobina. Mientras que la concentración de mioglobina en el músculo humano es de 6 g kg-1, la del músculo de foca es de 50-70 g kg-1 y la del músculo del cachalote es de 76 g kg-1.

Por lo tanto, el oxígeno que necesitan los mamíferos marinos durante la inmersión lo obtienen de la hemoglobina sanguínea y, en mayor medida aún, de la mioglobina muscular, porque los pulmones no sirven para eso. Nosotros tenemos los mismos depósitos, pero los de los buceadores son de muy superior capacidad. Podría decirse incluso, sin temor a exagerar, que la “botella” del buceador es su propio músculo.


10 Comentarios

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Alb.Alb.

Si vacian los pulmones antes de sumergirse.¿Porque dan grandes resoplidos cuando emergen?¿Expulsan solo CO2 cuando emergen?
¿Porque esperan hasta emergen para resoplar?

Juan Ignacio Pérez

Lo desconozco. El hecho es que vacían los pulmones, aunque sospecho que no del todo, y en cualquier caso, aunque no lo hicieran, a las presiones que soportan a grandes profundidades los pulmones deben de estar completamente colapsados.

Juan Ignacio Pérez

El comentario nº 5 de meneame afirma que en apnea no puede producirse el mal del buceador. No es cierto, sí se puede producir. Aunque es cierto que el buceo en apnea y el buceo con equipo autónomo no son lo mismo, y siendo cierto también que el problema se plantea especialmente en el caso del buceo con equipo autónomo, también lo es que el problema también se puede presentar y se presenta en determinados casos de buceo en apnea, porque aunque no se inhala aire bajo el agua, el inhalado antes de la inmersión puede ser suficiente para que, bajo determinadas circunstancias, se produzcan burbujas de nitrógeno. El caso lo ilustró a comienzos de los sesenta el Dr. P. Paulev de la Marina Real Danesa, quien experimentó en carne propia (cabría decir en sangre propia) ese problema tras realizar una secuencia de sesenta inmersiones de dos minutos cada una a una profundidad de 20 mts. Media hora después de la última inmersión empezaron los síntomas del mal descompresivo, y tuvo suerte, porque hubo quien lo atendió de manera inmediata, “recomprimiéndolo” y descomprimiéndolo posteriormente durante 19 horas para evitar más problemas.
Otro ejemplo de dive-bend en buceadores en apnea es el de la “taravana” (traducible como “volverse loco”), síndrome que sufren pescadores de perlas del archipiélago Tuamotu que se sumergen de manera repetida a profundidades de hasta 40 mts. Suelen hacer entre seis y catorce inmersiones por hora y se someten a presiones de hasta 5 bares. El tiempo que permanecen en la superficie entre inmersión e inmersión es demasiado corto (entre 4 y 8 minutos) como para que se libere todo el nitrógeno que ha pasado a la sangre. Así pues, casos de dive-bend en buceo en apnea, haberlos, haylos.

Referencia: F. Ashcroft (2001): Life at the extremes. pp. 62-63; Flamingo, Londres.

ValVal

No estoy del todo convencido. Es de sobra conocido como las ballenas jorobadas crean cortinas de burbujas para confinar a los bancos de peces antes de comerselos. No me parece muy plausible que vacien los pulmones antes de la inmersión.

AntonioAntonio

No es incompatible con lo que dice el artículo. Pueden tomar aire cuando van a usar la técnica de las burbujas y no hacerlo en el resto de los casos.

Sergio VeraSergio Vera

He disfrutado mucho con estos artículos, Gracias al autor.

Recuerdo haber leido que al realizar apneas a gran profundidad, los pulmones se comprimen, pero que también acaban llenándose (parcialmente?) de sangre. Es cierto?

Un saludo

1 Trackback

[…] Las vicuñas también tienen más mioglobina en los músculos; esto es, sus células musculares tienen más pigmento para guardar y transferir el oxígeno que llega desde los capilares sanguíneos. De esa forma pasa más oxígeno de la sangre al músculo. De alguna forma, esto también nos recuerda una adaptación de los mamíferos marinos, que basaban su capacidad para permanecer sin respirar en la gran capacidad de almacenar oxígeno en el músculo gracias a su elevada concentración de mioglobina muscular (de esto me ocupé en la entrada “La botella de oxígeno de los mamíferos marinos”). […]

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