Zašto se brtve dugo mogu biti pod vodom?

Podvodno okruženje je neprijateljsko na sisare. Bez akvalange, osoba može držati pod vodom ne više od šest minuta, dok se neki pečati mogu uroniti u period do pola sata.

CESESONUS (dekompresija) bolest (poznata kao bolest ronioca), uzrokujući gubitak svijesti na dubini od 100 m, trovanja kisikom, uzrokujući konvulzije, teška hipoksija, zbog kojih su to problemi povezani s uranjanjem na veću dubinu. Da bi se izbjegle ove opasnosti, brtve su prosljeđuju dug razvoj evolutivnog razvoja i razvili niz savršenih uređaja.

Mnogi sisavci hrane se u vodi ili blizu njega, ali samo su dva odreda - kitovi i sirene - u potpunosti su prilagođeni vodovodnom načinu života. Brtve, morske mačke i morski lavovi koji pripadaju odredu štandova provode većinu svog života u vodi, samo ga ostavljajući samo kratko vrijeme.

Sve su ove životinje dobro prilagođene podvodnom životu, ali, ostajući zrak, oni su prisiljeni da se vrate u površinu vode kako bi napunili opskrbu kisikom.

Prvi korak za ronilačke brtve bio je izdisaj većine zraka iz pluća. Nakon ronjenja pod pritiskom vode, pluća su komprimirana, a zrak se gura u bronhiju, a zatim prolazi kroz usta i nos. Ovaj mehanizam kompresije pluća dovodi do činjenice da na dubini od oko 60 m u tijelu životinje nema besplatnog plina, što pomaže izbegavanja zračne embolije - fenomen kada su u velikoj mjeri mjehurići slobodnog plina pod pritiskom dubine se rastvaraju u krvi, a kad se uzgajaju na površinu, prokuhajte u površinske posude ronjenja.

Na prvi pogled ideja o komprimiranju pluća nije najuspješnija. Ali ta je sposobnost postala neophodna za pečate za ronjenje na značajnu dubinu. Kad se pluća komprimiraju, trajanje uranjanja ovisi o količini kisika pohranjenog u tijelu.

Ronjenje, svi sisari trebaju kisik, jer se metabolizam ne zaustavlja tokom uranjanja. Njihov krvni sustav dobro je prilagođen kako bi se osiguralo da se opskrba mozga ne zaustavi. Krv brtva sadrži veliki broj crvenih krvnih zrnaca i puno hemoglobina koji veže kisik i širi ga u cijelom tijelu. Značajan dio pečata kisika čuva se u mišićima koristeći mioglobin (protein kisika).

Još jedna prilagodba ključa je ograničenje kisika tkiva smanjenjem ili zaustavljanje cirkulacije krvi u udovima i organima koji nemaju vitalne funkcije. Ovaj efekat postiže se komprimiranjem krvnih žila i smanjenjem otkucaja srca. U nekim slučajevima srce za vrijeme uranjanja čini do 4 otkucaja u minuti umjesto uobičajenog 60-80. U trudnoćnoj ženskoj, čak i srčani ritam embriona istovremeno usporava majku.

Sve ove fiziološke promjene omogućavaju sisarima da naprave izvanrednu uranjanje. Seanski slonovi smatraju se prvacima, mada njihova dostignuća izblijede pred sposobnostima kljuna i spermatone. Mužjaci morskih slonova zaronjuju u prosjeku 30-40 minuta, restorativni nedostatak kisika u par minuta na površini vode. U moru, gdje troše 10 mjeseci godišnje, 90% vremena morskog slona je pod vodom. Ako je potrebno, povećava trajanje uranjanja na sat vremena, što omogućava ulov ribe na značajnoj dubini. Obično se morski slonovi hrane 300-600 metara od površine vode, ali ako je potrebno, padnu na dubinu od oko 900 metara.

Ronjenje Dugo, brtve treba dugačak odmor: 45 minuta provedeno pod vodom zahtijeva odmor na sat na površini. Međutim, morski slonovi mogu napraviti nekoliko zarona u nizu, opuštajući se u zraku samo nekoliko minuta.

Značajna masa pomaže morskom slonu da smanji metaboličke troškove prilikom ronjenja po jedinici mase. Budući da količina pohranjenog kisika ovisi o masi, u velikim sisarima, opskrba je veća i u apsolutnim vrijednostima i relativno njihove potrebe. Ali čak i mužjaci morskih mačaka, čija je tjelesna težina uporediva s masom psa, može se spustiti na dubinu više od 200 metara više od 5 minuta.

Naučnici su dugo trudili o tome kako su životinje, čija su anatomija i fiziologija toliko slične u većini zemalja, mogle bi napraviti tako dugo uranjanje. Ronilački sisari koristili su svu plastičnost njihove strukture, što im je omogućilo pristup bogatim hranićima okeana. Granica njihovih mogućnosti određuje se uglavnom količinom kisika, koji se može riješiti u tijelu. Pored toga, znamo da neke životinje imaju režim anaerobnog metabolizma, što ovisi o redox-obnavljajućim tampon imanjima krvi i mišića u uvjetima brzog nakupljanja mliječne kiseline kao proizvoda takvog metabolizma.

Morski sisari su otporniji na visoke koncentracije mliječne kiseline nego ljudi. Anaerobni metabolizam je 18 puta efikasan od aerobika, a obično zahtijeva dugo razdoblje oporavka, tako da se može koristiti samo u ekstremnim slučajevima. S druge strane, daver je potrebno pružiti pristup bogatom hranom, koji birače relativno visoku energetsku vrijednost uronjenog procesa u vodenom stupcu.