Speciali vasi sanguigni nel cervello delle balene potrebbero proteggerli dagli impulsi, causati dal nuoto, nel sangue che danneggerebbero il cervello, ha suggerito una nuova ricerca UBC.

Ci sono molte teorie sull'uso esatto di queste reti di vasi sanguigni che cullano il cervello e la spina dorsale di una balena, note come "retia mirabilia" o "rete meravigliosa", ma ora gli zoologi dell'UBC credono di aver risolto il mistero, con la modellazione al computer sostenendo le loro previsioni.

I mammiferi terrestri come i cavalli sperimentano "impulsi" nel sangue quando galoppano, dove la pressione sanguigna all'interno del corpo sale e scende ad ogni passo. In un nuovo studio, l'autrice principale, la dott.ssa Margo Lillie e il suo team, hanno suggerito per la prima volta che lo stesso fenomeno si verifica nei mammiferi marini che nuotano con movimenti dorso-ventrali; in altre parole, balene. E potrebbero aver scoperto perché le balene evitano danni a lungo termine al cervello per questo.

In tutti i mammiferi, la pressione sanguigna media è più alta nelle arterie, o nel sangue che esce dal cuore, che nelle vene. Questa differenza di pressione guida il flusso sanguigno nel corpo, anche attraverso il cervello, afferma la dott.ssa Lillie, ricercatrice associata emerita nel dipartimento di zoologia dell'UBC. Tuttavia, la locomozione può spostare con forza il sangue, causando picchi di pressione o "impulsi" al cervello. La differenza di pressione tra il sangue che entra ed esce dal cervello per questi impulsi può causare danni.

Danni a lungo termine di questo tipo possono portare alla demenza negli esseri umani, afferma la dott.ssa Lillie. Ma mentre i cavalli gestiscono le pulsazioni inspirando ed espirando, le balene trattengono il respiro quando si tuffano e nuotano. "Quindi, se i cetacei non possono usare il loro sistema respiratorio per moderare gli impulsi di pressione, devono aver trovato un altro modo per affrontare il problema", afferma la dott.ssa Lillie.

La dott.ssa Lillie e colleghi hanno teorizzato che i retia utilizzino un meccanismo di "trasferimento di impulsi" per garantire che non vi sia alcuna differenza nella pressione sanguigna nel cervello del cetaceo durante il movimento, oltre alla differenza media. In sostanza, invece di smorzare gli impulsi che si verificano nel sangue, i retia trasferiscono l'impulso nel sangue arterioso che entra nel cervello al sangue venoso in uscita, mantenendo la stessa "ampiezza" o forza del polso, e quindi, evitando qualsiasi differenza di pressione nel cervello stesso.

I ricercatori hanno raccolto parametri biomeccanici da 11 specie di cetacei, inclusa la frequenza del fluking, e hanno inserito questi dati in un modello computerizzato.

"La nostra ipotesi che il nuoto generi impulsi di pressione interna è nuova e il nostro modello supporta la nostra previsione secondo cui gli impulsi di pressione generati dalla locomozione possono essere sincronizzati da un meccanismo di trasferimento degli impulsi che riduce la pulsatilità del flusso risultante fino al 97 percento", afferma l'autore senior Dr. .Robert Shadwick, professore emerito nel dipartimento di zoologia dell'UBC.

Il modello potrebbe essere potenzialmente utilizzato per porre domande su altri animali e cosa sta succedendo ai loro battiti della pressione sanguigna quando si muovono, compresi gli esseri umani, afferma il dottor Shadwick. E mentre i ricercatori affermano che l'ipotesi deve ancora essere verificata direttamente misurando la pressione sanguigna e il flusso nel cervello dei cetacei nuotatori, questo non è attualmente eticamente e tecnicamente possibile, poiché comporterebbe l'inserimento di una sonda in una balena viva.

"Per quanto interessanti siano, sono essenzialmente inaccessibili", dice. "Sono gli animali più grandi del pianeta, forse mai, e capire come riescono a sopravvivere, vivere e fare quello che fanno è un affascinante pezzo di biologia di base."

"Capire come il torace risponde alle pressioni dell'acqua in profondità e come i polmoni influenzano le pressioni vascolari sarebbe un importante passo successivo", afferma il coautore Dr. Wayne Vogl, professore nel dipartimento di scienze cellulari e fisiologiche dell'UBC. "Naturalmente, le misurazioni dirette della pressione sanguigna e del flusso cerebrale sarebbero inestimabili, ma non tecnicamente possibili in questo momento."

"Retia mirabilia:proteggere il cervello dei cetacei dagli impulsi della pressione sanguigna generati dalla locomozione" è stato pubblicato oggi su Scienza . + Esplora ulteriormente

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