- Un esfínter en la arteria pulmonar permite a las tortugas marinas bucear sin que se formen peligrosas burbujas de nitrógeno en su organismo
- Cuando el animal queda atrapado en una red, el sistema puede fallar: por eso hay tortugas que sufren enfermedad descompresiva y mueren a los pocos días si no son tratadas en una cámara hiperbárica
- La revista ‘Journal of Experimental Biology’ publica el trabajo elaborado a partir de estudios in vitro con tejidos de cinco tortugas
Hasta hace menos de una década no había evidencias de que los animales que bucean pueden sufrir el síndrome de descompresión, o enfermedad del buceador. Pero el descubrimiento en 2014, por parte de investigadores de la Fundación Oceanogràfic, en Valencia, de que muchas tortugas atrapadas en redes de pesca mueren por esta enfermedad ha abierto toda una nueva área de estudio, y ha alertado de que podrían estar muriendo por la acción humana más tortugas de lo que se creía. Ahora, los mismos autores describen en la revista Journal of Experimental Biology el mecanismo fisiológico que está detrás de este fenómeno. Los investigadores proponen cómo estos animales evitan la descompresión en condiciones normales, y por qué puede fallar el sistema en situaciones de estrés, provocando el mal del buceador.
El nuevo trabajo, liderado por el veterinario de la Fundación Oceanogràfic Daniel García-Párraga, pone el foco en un esfínter específico situado en la arteria pulmonar de las tortugas marinas. Cuando estos animales bucean normalmente este esfínter cierra el acceso de la sangre a los pulmones, mientras que en situaciones de estrés, por ejemplo cuando quedan atrapados en las redes, ocurre lo contrario: el esfínter se relaja y la sangre llega a los pulmones.
El acceso de la sangre a los pulmones durante la inmersión es lo que pone a la tortuga en riesgo de padecer el síndrome de descompresión.
El aire que respiramos contiene sobre todo nitrógeno y oxígeno. El oxígeno se usa en la respiración, pero el nitrógeno debe exhalarse de nuevo. Cuando un buceador humano se sumerge, el nitrógeno pasa de los pulmones al torrente sanguíneo y a los tejidos; durante su regreso a la superficie deberá hacer paradas a distintas profundidades, para dar tiempo a que el gas regrese a los pulmones para ser expulsado -de lo contrario, el nitrógeno disuelto en sangre puede formar las burbujas que dan lugar a la enfermedad del buceador-.
Las tortugas marinas no hacen paradas al subir, sino que cierran su esfínter en la arteria pulmonar desde el inicio de la inmersión, evitando así en todo momento que el nitrógeno llegue a la sangre.
“Nuestro trabajo demuestra que cuando la tortuga bucea normalmente su sistema circulatorio funciona de manera diferente de cuando está estresada”, explica García-Párraga. “Cuando la tortuga bucea tranquila aguanta bien, porque tiene la capacidad de que la sangre no pase por el pulmón -o que pase muy poca-, pero cuando se queda enmallada y libera adrenalina, el esfínter se relaja”.
Demostración ‘in vitro’
Se trata, no obstante, de una primera demostración hecha in vitro, no con animales vivos. Los investigadores recurrieron a tejidos de cinco tortugas que ya tenían heridas letales, y los expusieron a los neurotransmisores que se emplean habitualmente para estudiar fisiología de los vasos sanguíneos y del músculo liso respiratorio (acetilcolina, serotonina, epinefrina e histamina). Se sabe que los animales secretan o no estos compuestos en función del grado de estrés que sufren, así que variando sus concentraciones los investigadores pudieron simular situaciones de buceo “normal” y de estrés, y comparar ambas.
En su trabajo en Journal of Experimental Biology los autores escriben: “Este trabajo propone un mecanismo que permite a las tortugas restringir el flujo sanguíneo a través de los pulmones y limitar el intercambio de gases durante el buceo, para reducir el riesgo de embolia gaseosa”. Dado que en situaciones de estrés el esfínter se relaja, “este mecanismo se vuelve una desventaja, y aumenta el riesgo de enfermedad descompresiva cuando la tortuga queda atrapada en las redes”.
Importantes implicaciones para la conservación
El hallazgo de que las tortugas pueden en efecto sufrir el síndrome de descompresión es el logro que precede al trabajo que ahora se publica, y supuso en su día un importante cambio de paradigma.
“Antes se daba por hecho que las tortugas marinas, como otros animales buceadores, habrían desarrollado mecanismos de adaptación a los cambios de presión, y que por tanto no sufrían la descompresión”, explica García-Párraga. Pero en 2014 este grupo postulaó que los animales sufrían la enfermedad descompresiva al observar que algunas tortugas que habían quedado atrapadas en redes de pesca y que, en apariencia, estaban sanas, morían a los pocos días. El hecho de que los animales se curaran tras pasar unas horas en una cámara hiperbárica, igual que se hace con los buceadores humanos, les dio la razón.
Este hallazgo tuvo un gran impacto en la comunidad científica y también en la conservación, ya que implica que muchas de las tortugas capturadas en las redes, y devueltas al mar, podrían morir poco después. El impacto real de la pesca sobre las tortugas puede ser mayor de lo estimado hasta ahora.
Casi cien tortugas enfermas al año
En la actualidad llegan cada año al Oceanogràfic casi un centenar de tortugas marinas, principalmente tortuga boba o Caretta caretta, que han sido capturadas accidentalmente o aparecen enfermas en la costa. Los pescadores ya conocen el problema y la solución y no las devuelven inmediatamente al mar, sino que facilitan el que puedan ser descomprimidas en la cámara hiperbárica de la Fundación Oceanogràfic antes de regresar a aguas abiertas.
Un sistema similar en mamíferos marinos
Este hallazgo en tortugas, y los precedentes relativos a la función pulmonar de mamíferos marinos, ha permitido a investigadores de la Fundación Oceanogràfic y la Woods Hole Oceanographic Institution en Massachusetts, EE. UU, proponer una nueva hipótesis, publicada este año en la revista Proceedings of the Royal Society B. Según esta nueva propuesta, los mamíferos marinos cuentan con adaptaciones fisiológicas y anatómicas que les permiten gestionar de manera voluntaria el intercambio de gases en los pulmones; en condiciones de estrés, no obstante, estos mecanismos fallan, lo que resulta en un exceso de nitrógeno en sangre que aumenta el riesgo de embolia gaseosa y enfermedad descompresiva.
Comprender mejor la respuesta fisiológica de estos animales al estrés, por tanto, puede contribuir a reducir el impacto de la acción humana sobre la vida marina.
REFERENCIAS:
García-Párraga, D., Lorenzo, T., Wang, T., Ortiz, J. L., Ortega, J., Crespo-Picazo, J. L., … & Fahlman, A. (2018). Deciphering function of the pulmonary arterial sphincters in loggerhead sea turtles (Caretta caretta). Journal of Experimental Biology 2018 221: jeb179820 doi: 10.1242/jeb.179820 Publicado el 4 de diciembre de 2018
