Alicia Borque Espinosa, Bióloga e investigadora predoctoral en la Universitat de València y la Fundación Oceanogràfic. Su trabajo de investigación se centra en el estudio de la fisiología del sistema respiratorio en diferentes especies de mamíferos marinos, con el objetivo de mejorar los esfuerzos de conservación para ayudar a proteger a estos animales en su medio natural.

 

Espirometría voluntaria para entender la función pulmonar en morsas

Los mamíferos marinos han adquirido una serie de adaptaciones morfológicas (o anatómicas) que les han proporcionado la oportunidad de colonizar el medio acuático, y que nos permiten diferenciarlos fácilmente de sus congéneres terrestres. Estas adaptaciones no son únicamente externas, sino que se extienden a muchos niveles diferentes como la anatomía interna, o el funcionamiento de diferentes órganos y sistemas. Conocer en detalle las particularidades de estas adaptaciones, nos permite entender mucho mejor cómo funcionan estas especies en un entorno tan diferente al nuestro.

Por ejemplo, aunque no podamos distinguirlo a simple vista, el sistema respiratorio de los mamíferos marinos ¡también ha sido modificado a lo largo de su historia evolutiva! Estos animales presentan estructuras y componentes muy similares al sistema respiratorio de los mamíferos terrestres (orificios de respiración, tráquea, bronquios, pulmones, etc.), pero los mamíferos marinos han desarrollado una serie de peculiaridades que necesitan de nuestra especial atención.

 

¿Por qué es importante el estudio de la función pulmonar?

Los pulmones se encargan de realizar el intercambio de oxígeno, pero, durante la inmersión, estos compartimentos llenos de aire sufren las consecuencias de la elevada presión de la columna de agua y se comprimen. Sin embargo, es precisamente la particular anatomía y funcionamiento (o fisiología) del sistema respiratorio en estos animales, la que permite un intercambio muy eficaz del aire, o que puedan sumergirse a grandes profundidades sin que los pulmones sufran ningún problema relacionado con la presión. Por ello, conocer cómo funcionan los pulmones de los mamíferos marinos nos ayuda a entender sus capacidades de buceo, pero también sus propias limitaciones. Además, estos estudios nos permiten comprender mejor cómo afecta a la capacidad pulmonar, por ejemplo, una situación de varamiento o las enfermedades respiratorias.

 

¿Cómo se estudia la función pulmonar?

En humanos, el estudio de la función pulmonar se realiza de forma habitual en los hospitales para valorar posibles enfermedades del sistema respiratorio. El procedimiento más habitual es la espirometría, una prueba en la que los médicos piden a los pacientes que realicen una serie de maniobras respiratorias (llenar los pulmones al máximo, expulsar el aire con fuerza, etc.). Estas pruebas miden parámetros como el volumen o el flujo (volumen dividido por tiempo) de aire inhalado o exhalado y, a partir de los valores obtenidos y del cálculo de índices concretos, los médicos determinan el estado de salud de los pacientes.

Pero ¿también es posible utilizar la espirometría en mamíferos marinos? Bueno, como ocurre habitualmente en el mundo veterinario y, sobre todo en el pequeño mundo de los animales exóticos, hay que buscar la fórmula para adaptar aquello que ya tenemos para ayudar a los animales que queremos. En este caso, el Dr. Andreas Fahlman y Alicia Borque Espinosa, investigadores de la Fundación Oceanogràfic de la Comunitat Valenciana (España) y coautores del estudio del que vamos a hablar en este artículo, han llevado a cabo un proyecto en colaboración con ingenieros y veterinarios, que les ha permitido desarrollar y adaptar equipos para hacer espirometrías en diferentes especies de mamíferos marinos. Gracias a este trabajo, hemos podido medir la función pulmonar de muchas especies de las que no se tenía información previa, ¡desde leones marinos hasta belugas! Una de estas especies es la morsa del Pacífico.

 

¿Conocíamos la función pulmonar en morsas?

Con anterioridad a este proyecto, sólo se había estudiado la anatomía del sistema respiratorio en morsas. Por ello, nosotros, junto con la colaboración de la Dra. Romana Capaccioni Azzati de la Universitat de València (España), quisimos ampliar el conocimiento de esta especie a través del estudio de su función pulmonar mediante el uso de espirometrías. Una característica muy importante de la espirometría es que es una prueba no invasiva que permite obtener datos sin añadir un componente de molestia a los animales. Además, para la realización de esta investigación contamos con la ayuda y colaboración de especialistas en el cuidado de las morsas que, a través de su trabajo de entrenamiento, consiguieron enseñar a estos animales cómo tenían que realizar las espirometrías para poder obtener los datos que necesitábamos.

 

El entrenamiento de espirometrías en morsas

Este proyecto colaborativo entre investigación y entrenamiento se realizó con tres hembras adultas de morsa del Pacifico (Odobenus rosmarus divergens) que se encontraban en las instalaciones del Oceanogràfic (España). Os presentamos a las protagonistas de nuestra historia: Petruska, Ninotchka y Tanya:

 

El equipo de especialistas encargados del cuidado de las tres morsas, entre los que se encontraba Diana Ferrero Fernández (también coautora de este estudio), trabajaron en estrecha coordinación con los investigadores para conseguir los objetivos del proyecto.

Gracias a un periodo previo de desensibilización a los equipos y de entrenamiento para realizar las maniobras respiratorias deseadas, los entrenadores consiguieron que las morsas realizasen espirometrías mientras respiraban de forma normal o espontánea, e incluso proporcionándonos ¡respiraciones máximas! Sólo necesitábamos colocar sobre su “hocico” un espirómetro especialmente diseñado para ellas, cuya superficie fuera suave para no provocar ninguna erosión en la piel. De este modo, y tal y como se muestra en la fotografía, pudimos medir parámetros de función pulmonar como el volumen o el flujo.

 

Los especialistas en el cuidado de las morsas fueron fundamentales, ya que consiguieron que las espirometrías fueran una actividad más que resultase interesante para los animales. Las morsas realizaron las espirometrías en tres posiciones: sentadas y apoyadas sobre sus aletas pectorales, tumbadas, y con el cuerpo sumergido en el agua, ya que queríamos saber si había cambios en la función pulmonar que estuvieran relacionados con la posición corporal o con el medio en el que se encontrasen las morsas.

 

Resultados del estudio

Gracias a la colaboración de Petruska, Ninotchka y Tanya, ahora sabemos que, como ocurre en otros mamíferos marinos, el volumen de aire que respiran estos animales ¡es mucho mayor que el que se esperaría para un mamífero terrestre de su tamaño! También, nuestras tres morsas presentaron un nivel mayor de flexibilidad en los pulmones que los mamíferos terrestres, como también se había visto anteriormente en otras especies de mamíferos marinos. Estas adaptaciones, junto con otras particularidades del sistema pulmonar, son las que permiten que el intercambio de aire en estos animales sea tan eficaz. Además, el flujo respiratorio fue menor cuando las morsas estaban tumbadas con respecto a cuando estaban sumergidas en el agua, poniendo en evidencia que este factor es importante a la hora de estudiar la función pulmonar.

 

Importancia de la sinergia entre investigación y entrenamiento

La colaboración entre los investigadores y los especialistas en el cuidado de las morsas ha sido fundamental para llevar a cabo este proyecto de investigación. Gracias a la mutua y constante comunicación, el estudio se ha llevado a cabo siguiendo criterios de bienestar animal fundamentales, tanto para los propios animales, como para la calidad de los resultados obtenidos. Además, el entrenamiento de este tipo de comportamientos, cuya delicadeza es muy similar a la de los entrenamientos veterinarios, también aporta un enriquecimiento único a los animales que colaboran con nosotros.

 

Animales, como Petruska, Ninotchka y Tanya están ayudando a comprender las capacidades y limitaciones de sus congéneres bajo situaciones controladas. Conocer estas limitaciones nos permite valorar el nivel de riesgo de estas especies en su medio natural. Por ejemplo, si sus principales presas se desplazan a mayores profundidades por cambios en el medio ambiente ¿podrán los mamíferos marinos alcanzarlas sin problemas? Este tipo de ciencia ex situ proporciona importantes oportunidades para aportar nuevo conocimiento que ayude a la conservación de nuestro entorno natural y de sus habitantes. Gracias Petruska, Ninotchka y Tanya por haberlo hecho posible.

Los resultados de este estudio pueden ser consultados en el siguiente enlace “www.doi.org/10.1242/jeb.227389” o bajo petición por correo electrónico (Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.).

Los autores de este estudio queremos transmitir nuestra inmensa gratitud a todo el equipo de especialistas (los que fueron y los que son) que, con tanta paciencia y determinación, lograron transmitir a Petruska, Ninotchka y Tanya todo aquello que necesitábamos para ayudar a la conservación de esta especie.

Si queréis conocer más proyectos de investigación y conservación relacionados con mamíferos marinos, os invitamos a visitar las redes sociales de nuestro laboratorio Global Diving Resarch Inc ¡Os mantendremos actualizados!

 

Muchas gracias al equipo de WeZooit por compartir nuestro trabajo con todos sus seguidores.

 

 

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