Aire viciado…. no para los topos

Por Juan Ignacio Pérez, el 4 abril, 2014. Categoría(s): General ✎ 4
Topo (Imagen: National Science Foundation; Autor: Kenneth Catania, Vanderbilt University)
Topo (Imagen: National Science Foundation;
Autor: Kenneth Catania, Vanderbilt University)

Seguimos con los topos. Como expliqué en la anotación anterior, en las huras y cavidades en que viven algunas especies de mamíferos hay muy poco oxígeno, porque el aire se renueva muy lentamente y además, por su tamaño y modo de vida, tienen tasas metabólicas bastante altas. Es por eso que, comparados con mamíferos similares con otros modos de vida, los topos tienen más hemoglobina en la sangre y esa hemoglobina tiene más afinidad por el oxígeno.

Pero resulta que la escasez de oxígeno no es el único problema que deben afrontar estos animales; además de poco oxígeno, la atmósfera en la que pasan la mayor parte del tiempo tiene una alta concentración de CO2, -de hasta un 6% incluso-, y eso es un problema, distinto del anterior, pero un problema. La razón de ello tiene que ver con cómo funciona un mecanismo respiratorio básico. Empezaré por explicar, brevemente, ese mecanismo.

Todo el mundo sabe que los movimientos respiratorios son automáticos. Esto es, aunque se puede modificar a voluntad la frecuencia respiratoria en alguna medida, no se puede dejar de respirar, ni tampoco hacerlo lentamente si el cuerpo necesita que se haga rápidamente. Pues bien, una de las señales que hacen que un animal respire más rápidamente es la concentración de CO2 en la sangre. Cuando ésta sube, la elevación es detectada por sensores (quimiorreceptores) internos que desencadenan una respuesta que consiste en un aumento de la frecuencia respiratoria y de la frecuencia cardíaca. Es lógico, un subida de la concentración de CO2 en la sangre, aparte de provocar una peligrosa acidificación de la misma (porque reacciona con el agua para dar ácido carbónico y bicarbonato), es señal de que el organismo está catabolizando rápidamente sustratos carbonados y por lo tanto, de que se necesita incorporar más oxígeno y eliminar los productos resultantes de tal actividad. Y para ello, la respuesta lógica es ventilar más los pulmones y bombear más sangre.

Pero, ¿qué ocurre si la atmósfera en la que se respira tiene demasiado CO2? Pues ocurre que el paso de CO2 de la sangre a la cavidad pulmonar se obstaculiza, porque la transferencia de un gas de un compartimento a otro es proporcional a la diferencia de presión parcial entre los dos compartimentos; por ello, si hay mucho CO2 en la cavidad pulmonar, se transferirá más lentamente desde la sangre por esa razón, y esto no hace sino iniciar un círculo vicioso muy peligroso, porque el corazón no dejaría de aumentar su frecuencia de latido.

Por todo lo anterior, los animales que viven en este tipo de enclaves no son tan sensibles al CO2 sanguíneo como lo son el resto; una elevación en la concentración de CO2 no da lugar a la misma respuesta cardíaca y respiratoria que ocurre en otros mamíferos. Y además, algunos de ellos han desarrollado vías alternativas a la respiratoria para expulsar el CO2: de hecho, en vez de eliminarlo en forma de gas lo excretan en forma de carbonatos o bicarbonatos de calcio y de manganeso.

Se trata de una adaptación verdaderamente notable, pues constituye una curiosa, -y yo diría que asombrosa-, excepción al normal funcionamiento respiratorio de los mamíferos.

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Nota: Gracias al comentario de Daniel, me doy cuenta de un error que he corregido. Se refiere a la consideración de los topos como roedores; no lo son, porque no son Rodentia, sino Soricomorpha, un orden diferente. La confusión viene de que los topillos, que también excavan bajo tierra, sí son roedores. A los efectos de esta y la siguiente anotación, lo importante es el modo de vida.



4 Comentarios

  1. Se me pasó en la otra entrada: los topos no son roedores, pertenecen al Orden Soricomorpha, igual que las musarañas, no al Rodentia. Antes eran llamados «insectívoros», pero ahora hay que llamarlos soricomorfos.

  2. Gracias Daniel, como explico en las notas que he añadido, he corregido los errores. La confusión viene de que he identificado el grupo de los topillos, que sí son roedores, con el de los topos, que no lo son. Ambos excavan galerías subterráneas y se enfrentan a los mismos problemas de concentración de oxígeno o CO2.

    1. ¿Se ha estudiado qué pasa cuando un topo o topillo sale a la superficie y cambia bruscamente de respirar el aire de la topera al aire normal? Los topillos creo que salen a menudo, mientras que los topos sólo ocasionalmente. Lo imagino como un «sock» de oxígeno, pasar del 6% al 21%.

      1. No lo sé. Lo paradójico del asunto es que el pigmento se saturaría fácilmente, dada su alta afinidad por el oxígeno, pero no sé si eso supone algún problema a efectos de la descarga a los tejidos. No lo creo, porque con dejar de respirar se resolvería el problema.

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