Alicia Borque Espinosa, è una ricercatrice e biologa presso l'Università di Valencia e presso la Fondazione Oceanogràfic.

Il suo lavoro di ricerca si concentra sullo studio della fisiologia del sistema respiratorio in diverse specie di mammiferi marini, con l'obiettivo di migliorare gli sforzi di conservazione per aiutare a proteggere questi animali nel loro ambiente naturale.

Spirometria volontaria per comprendere la funzione polmonare nei trichechi

I mammiferi marini hanno acquisito una serie di adattamenti morfologici (o anatomici) che hanno dato loro la possibilità di colonizzare l'ambiente acquatico e che ci permettono di differenziarli facilmente dalle loro controparti terrestri.

Questi adattamenti non sono solo esterni, ma si estendono a molti livelli diversi come l'anatomia interna o il funzionamento di diversi organi e sistemi. Conoscere nel dettaglio le particolarità di questi adattamenti ci permette di capire molto meglio come funzionano queste specie in un ambiente così diverso dal nostro.

Ad esempio, sebbene non possiamo distinguerlo ad occhio nudo, anche il sistema respiratorio dei mammiferi marini è stato modificato nel corso della loro storia evolutiva! Questi animali hanno strutture e componenti molto simili al sistema respiratorio dei mammiferi terrestri (fori respiratori, trachea, bronchi, polmoni, ecc.), Ma i mammiferi marini hanno sviluppato una serie di peculiarità che richiedono la nostra particolare attenzione.

 

Perché è importante lo studio della funzione polmonare?

I polmoni sono incaricati di effettuare lo scambio di ossigeno, ma durante l'immersione questi compartimenti pieni d'aria subiscono le conseguenze dell'alta pressione della colonna d'acqua e vengono compressi.

Tuttavia, è proprio la particolare anatomia e funzionamento (o fisiologia) dell'apparato respiratorio di questi animali, che consente uno scambio d'aria molto efficiente, ovvero che possono immergersi a grandi profondità senza che i polmoni soffrano di problemi legati alla pressione.

Pertanto, sapere come funzionano i polmoni dei mammiferi marini ci aiuta a capire le loro capacità subacquee, ma anche i loro limiti.

Inoltre, questi studi ci consentono di capire meglio come influisce sulla capacità polmonare, ad esempio, una situazione di spiaggiamento o malattie respiratorie.

 

Come viene studiata la funzione polmonare?

Negli esseri umani, lo studio della funzione polmonare viene eseguito di routine negli ospedali per valutare possibili malattie del sistema respiratorio.

La procedura più comune è la spirometria, un test in cui i medici chiedono ai pazienti di eseguire una serie di manovre respiratorie (riempire i polmoni al massimo, espellere l'aria con forza, ecc.). Questi test misurano parametri come il volume o il flusso (volume diviso per tempo) di aria inspirata o espirata e, in base ai valori ottenuti e al calcolo di indici specifici, i medici determinano lo stato di salute dei pazienti.

 

Ma è possibile utilizzare la spirometria anche nei mammiferi marini?

Ebbene, come di solito accade nel mondo veterinario e, soprattutto nel piccolo mondo degli animali esotici, dobbiamo trovare il modo per adattare ciò che già abbiamo per aiutare altri tipo di animali .

In questo caso, il dott.Andreas Fahlman e Alicia Borque Espinosa, ricercatori della Fondazione Oceanogràfic della Comunità Valenciana (Spagna) e coautori dello studio di cui parleremo in questo articolo, hanno realizzato un progetto in collaborazione con ingegneri e veterinari, che ha permesso loro di sviluppare e adattare apparecchiature per eseguire spirometria in diverse specie di mammiferi marini.

Grazie a questo lavoro, siamo stati in grado di misurare la funzione polmonare di molte specie per le quali non c'erano informazioni precedenti, dai leoni marini ai beluga!

Una di queste specie è il tricheco del Pacifico.

 

Conoscevamo la funzione polmonare nei trichechi?

Prima di questo progetto, era stata studiata solo l'anatomia del sistema respiratorio nei trichechi. Per questo motivo, insieme alla collaborazione della Dott.ssa Romana Capaccioni Azzati dell'Università di Valencia (Spagna), abbiamo voluto ampliare la conoscenza di questa specie attraverso lo studio della sua funzione polmonare attraverso l'uso della spirometria.

Una caratteristica molto importante della spirometria è che è un test non invasivo che consente di ottenere dati senza aggiungere una componente di disagio agli animali.

Inoltre, per svolgere questa ricerca abbiamo avuto l'aiuto e la collaborazione di specialisti nel addestramento e nella cura dei trichechi che, attraverso il loro lavoro , hanno potuto insegnare a questi animali come dovevano eseguire la spirometria per ottenere i dati di cui avevamo bisogno.

 

Addestramento della spirometrica nei trichechi

Questo progetto di collaborazione tra ricerca e addestramento è stato fatto con tre femmine adulte di tricheco del Pacifico (Odobenus rosmarus divergens) che si trovavano nelle strutture dell'Oceanogràfic (Spagna).

Vi presentiamo i protagonisti della nostra storia: Petruska, Ninotchka e Tanya:

 

 

Il team di addestratori specialisti incaricati dei tre trichechi, inclusa Diana Ferrero Fernández (anche una coautrice di questo studio), hanno lavorato in stretto coordinamento con i ricercatori per raggiungere gli obiettivi del progetto.

Grazie ad un precedente periodo di desensibilizzazione all'attrezzatura e all'addestramento per eseguire le manovre respiratorie desiderate, i trainer hanno fatto eseguire ai trichechi la spirometria respirando normalmente o spontaneamente, e dandoci anche il massimo del respiro!

 

Bastava posizionare sul loro "muso" uno spirometro appositamente studiato per loro, la cui superficie fosse liscia per non provocare danni sulla loro pelle.

In questo modo, e come mostrato nella fotografia, siamo stati in grado di misurare i parametri della funzione polmonare come il volume o il flusso.

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Fondamentali sono stati gli addestratori dei trichechi, che sono riusciti a fare della spirometria un'attività in più e interessante per gli animali.

I trichechi eseguivano la spirometria in tre posizioni: seduti e appoggiati sulle pinne pettorali, sdraiati e con il corpo immerso nell'acqua, poiché volevamo sapere se c'erano cambiamenti nella funzione polmonare che erano legati alla posizione del corpo o all'ambiente in cui si trovavano i trichechi.

 

Risultati dello studio

Grazie alla collaborazione di Petruska, Ninotchka e Tanya, ora sappiamo che, come in altri mammiferi marini, il volume d'aria che questi animali respirano è molto maggiore di quello che ci si aspetterebbe da un mammifero terrestre delle stesse dimensioni loro!

Inoltre, i nostri tre trichechi avevano un livello più elevato di flessibilità nei polmoni rispetto ai mammiferi terrestri, come è stato visto in precedenza anche in altre specie di mammiferi marini.

Questi adattamenti, insieme ad altre peculiarità del sistema polmonare, sono ciò che consente allo scambio d'aria in questi animali di essere così efficiente.

Inoltre, il flusso respiratorio era inferiore quando i trichechi erano sdraiati a terra rispetto a quando erano immersi in acqua, dimostrando che questo fattore è importante quando si studia la funzione polmonare.

 

Importanza della sinergia tra ricerca e addestramento

La collaborazione tra ricercatori e specialisti ( addestratori ) nella cura dei trichechi è stata fondamentale per realizzare questo progetto di ricerca. Grazie alla comunicazione reciproca e costante, lo studio è stato condotto seguendo criteri fondamentali di benessere animale, sia per gli animali stessi che per la qualità dei risultati ottenuti.

Inoltre, l'addestramento di questo tipo di comportamento, la cui delicatezza è molto simile a quella dell’addestramento di un comportamento per un controllo veterinario, fornisce anche un arricchimento unico agli animali che collaborano con noi.

Animali come Petruska, Ninotchka e Tanya stanno aiutando a comprendere le capacità e i limiti dei loro simili in situazioni di ambiente controllato.

La conoscenza di queste limitazioni ci consente di valutare il livello di rischio di queste specie nel loro ambiente naturale.

Ad esempio, se la sua preda principale si sposta a profondità maggiori a causa dei cambiamenti climatici , i mammiferi marini saranno in grado di raggiungerli senza problemi?

Questo tipo di scienza ex situ offre importanti opportunità per contribuire con nuove conoscenze che aiutano a preservare il nostro ambiente naturale e i suoi abitanti.

 

Grazie Petruska, Ninotchka e Tanya per aver reso tutto questo possibile.

 

I risultati di questo studio possono essere consultati al seguente link :

www.doi.org/10.1242/jeb.227389 ” o su richiesta via e-mail (Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.).

 

Gli autori di questo studio ringraziano immensamente tutto il team di specialisti che, con tanta pazienza e determinazione, sono riusciti a trasmettere a Petruska, Ninotchka e Tanya tutto ciò di cui avevamo bisogno per aiutare a la conservazione, studio e maggiore conoscenza di questa specie.

 

Se vuoi saperne di più sui progetti di ricerca e conservazione relativi ai mammiferi marini, ti invitiamo a visitare i social network del nostro laboratorio Global Diving Resarch Inc.

Vi terremo aggiornati!

 

Vorrei ringraziare il team di WeZooit per aver condiviso il nostro lavoro con tutti i suoi follower.

 

 

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