Fisiologia de buceo de vertebrados marinos

Fisiología de buceo de vertebrados marinos:

Durante la evolución se sabe que conforme se fueron desarrollando los vertebrados algunos salieron del medio acuoso para habitar en la tierra. No obstante, tiempo después algunos de estos organismos regresaron al mar. Aquellos grupos incluyen a reptiles (serpientes marinas,  tortugas marinas, cocodrilos e iguanas marinas) y mamíferos (nutrias, pinípedos, cetáceos y sirenios). Si bien algunos de estos están limitados a buceos cortos y en zonas someras, otros de estos grupos llegan a profundidades increíbles por tiempos muy largos. Todos estos organismos han sufrido adaptaciones para contrarrestar los efectos del incremento de la presión debido a la profundidad y al efecto de aguantar la respiración por largos periodos de tiempo.

Todos estos organismos tienen que lidiar con cambios de presiones en su cuerpo. Uno de los principales problemas es el cambio del volumen del aire ante la presión. Esto se basa en la Ley de Boyle la cual establece que conforme la presión de un sistema cerrado aumenta, el volumen de este sistema se reduce proporcionalmente. A nivel superficial todos los organismos sufren una presión de 1 atm y cada diez metros aumenta otra atmósfera. El volumen de los gases se reduce dependiendo a la cantidad de atmósferas de presión (volumen/ # atm). Es cierto punto el volumen del aire es tan pequeño que causa que los pulmones se colapsen. La estructura interna de los pulmones cuentan con estructuras especiales que permiten que los alvéolos colapsen primero y luegos las vías aéreas, de igual manera sirven para inflar otra vez los pulmones.

Otro problema al que se tuvieron que adaptar es a la solubilidad de los gases ante la presión. El nitrógeno y el oxígeno se vuelven tóxicos a ciertas concentraciones, en humanos esto ocasiona narcosis (nitrógeno) y pérdida del conocimiento (oxígeno). Sin embargo, algunos mamíferos marinos evitan el problema con el nitrógeno colapsando sus pulmones en la etapa inicial del buceo. Esto ayuda a evitar cualquier tipo de problemas con la toxicidad de ambos gases.

En el caso del metabolismo, este se reduce al momento de la inmersión. También su ritmo cardíaco se reduce, la sangre se concentra en órganos vitales y casi no hay en la periferia. Pero la parte más importante es la cantidad de oxígeno que pueden almacenar. Estos pueden almacenar grandes cantidades de oxígeno en los pulmones, en la sangre y en los músculos.

En teoría entre más grande el cuerpo debería de tener mayor habilidad de buceo. Sin embargo, la ballena azul se sumerge a una profundidad máxima de 113 metros por 6.6 minutos. Así que esto no es un factor. Todas estas adaptaciones dependen de los organismos, no del tamaño.

...