Descubren cómo los delfines bucean sin desmayarse

Al pensar en un delfín, todos nos imaginamos la típica escena con este animal saltando sobre la superficie del mar. Para dar estos saltos, los delfines bucean a gran profundidad y ascienden rápidamente para salir del agua. Todo correcto, pero hay un problema. Los delfines son animales que aguantan la respiración al nadar, y si un buceador intenta hacer lo mismo, el cambio de presión al subir y bajar le provocaría lesiones internas y desmayos. ¿Cómo lo hacen entonces los delfines? Este misterio es que se ha resuelto recientemente gracias a un equipo de investigación español y sus delfines entrenados.

El peligro de la presión del mar

Primero, entendamos qué le sucede a un humano cuando bucea a gran profundidad. Esta lección se enseña a todos los buceadores en su primera inmersión, y puede suponer un asunto de vida o muerte para el buceador.

A medida que el buceador se sumerge, el agua que tiene encima empieza a pesar, sometiéndole a una presión cada vez mayor. Siempre y cuando no bajemos más de una decena de metros, nuestro cuerpo, piel y huesos pueden soportarlo. Pero el problema está en el aire de nuestros pulmones, que al ser un gas se comprime más de la cuenta, afectando a nuestra respiración.

El aire de la atmósfera es una mezcla de varios gases, siendo los más abundantes el nitrógeno, el oxígeno, y el dióxido de carbono. Nosotros usamos el oxígeno para activar las reacciones químicas de nuestro cuerpo, transformándolo en dióxido de carbono durante el proceso. En cambio, no hacemos nada con el nitrógeno. Este entra y sale de nuestros pulmones sin llegar a acceder al interior, y eso que supone hasta un 75% del aire que respiramos.

Cuando un buceador sin botella decide sumergirse aguantando la respiración, tendrá en sus pulmones una cantidad limitada de aire. El oxígeno irá entrando en nuestro cuerpo y se irá transformando en dióxido de carbono, pero el nitrógeno permanecerá ahí, acumulándose poco a poco.

Ese desajuste en la proporción de nitrógeno es peligroso para el buceador. Si permanece demasiado bajo el agua, el aumento de nitrógeno le provocará mareos y sensación de embriaguez. Además, el nitrógeno es muy sensible a los cambios repentinos de presión, formando burbujas que pueden acceder a la sangre y bloquear nuestras venas y arterias, provocando una embolia gaseosa.

Para evitarlo, los buceadores sin botella se centran en subir y bajar lentamente, evitando cambios rápidos de presión. En esta modalidad de buceo, el tiempo lo es todo, y es necesario planear a qué profundidad bajar y cuánto tiempo se necesita para hacerlo a la velocidad correcta.

Pero los delfines no necesitan esto. Estos mamíferos marinos permanecen mucho tiempo bajo el agua aguantando la respiración, y no pueden permitirse bajar o subir lentamente, porque entorpecería sus posibilidades de cazar o huir. Se ha descubierto que para evitar el exceso de nitrógeno siguen una estrategia completamente diferente: respirar menos.

Relájate y bucea

Investigadores de diferentes universidades del mundo han formado un equipo para investigar la inmersión de los delfines. Y para hacerlo, han reclutado a tres delfines nariz de botella (Tursiops trucatus) procedentes de la Fundación Oceanographic de la Comunidad Valenciana. Durante meses, un equipo ha entrenado a estos delfines para realizar varios ejercicios de inmersión. Primero, una inmersión corta de veinte segundos. Luego, una inmersión larga de varios minutos. Y, por último, un ejercicio donde pueden sumergirse el tiempo que ellos quieran antes de volver a salir a respirar.

Estos delfines no han buceado solos. Llevan conectados a su cuerpo sensores para medir su ritmo respiratorio, cardiaco, y su movimiento. Los sensores tratan de entender qué sucede en el cuerpo del delfín mientras se sumerge, algo que no había sido posible hasta ahora debido a complicaciones técnicas. Ha sido difícil inventar un sensor que aguante la presión del agua y se ajuste correctamente al animal.

Durante los ejercicios de inmersión, notaron algo raro en sus registros. Los tres delfines bajaban su ritmo cardiaco justo en el momento de sumergirse. Estar bajo el agua les pone en un estado de suspensión, donde la sangre circula más lentamente y consumen menos oxígeno. En este estado, el aire en sus pulmones no llega a verse saturado por el nitrógeno tan rápidamente, logrando moverse con más libertad y permanecer en el agua más tiempo.

Además, esta caída del ritmo cardíaco no es siempre igual. El corazón de los delfines se vuelve más lento cuanto más tiempo piensan quedarse bajo el agua. Es decir, es algo intencionado. Al igual que los buceadores controlan su respiración antes de sumergirse, los delfines pueden controlar su ritmo cardíaco con la misma facilidad, ajustándose al tiempo que planean quedar sumergidos.

Si esto se confirma con más delfines de otras especies, puede que sea la primera pista sobre algún método de control cardiaco que no conocíamos, y que sería la solución al proceso de buceo de estas especies.

Este descubrimiento explicaría por qué los delfines se ven afectados por la contaminación acústica dentro del agua, como las ondas que generan las explotaciones petrolíferas. Los ruidos fuertes y repentinos pueden asustar al delfín mientras está bajo el agua, acelerando su ritmo cardiaco y dando al traste todo su plan de buceo. En situaciones de huida y aceleración, los delfines prefieren permanecer en la superficie y coger pequeñas caladas de aire, pero si reciben el susto en las zonas más profundas, estos pueden provocar un desmayo fatal, igual que los que sufren los buceadores.

Cómo los delfines eran capaces de bajar y subir con soltura era un misterio que mantenía envidiosos a los buceadores sin botella. Hoy ya sabemos que su técnica no dista tanto de la nuestra: planificar la inmersión y no perder la concentración.

QUE NO TE LA CUELEN:

• En los buceadores con botella, entre los gases de la botella se sustituye el nitrógeno por otro gas inocuo, como el helio. De este modo se evita la formación de burbujas de nitrógeno mientras el buceador está a gran profundidad con altas presiones.
• Esta diferencia de presiones también sucede a gran altitud. Las cabinas de avión están comprimidas para que se mantenga la presión en su interior (como las botellas de los buceadores). Sin esa hermeticidad, no seriamos capaces de soportar el cambio de presión. Aun así, sigue existiendo cambios de presión más leves, que hacen que un buceador de profundidad no pueda coger un avión en los días siguientes a la inmersión.

REFERENCIAS:

• Fahlman, Andreas, et al. “Conditioned Variation in Heart Rate During Static Breath-Holds in the Bottlenose Dolphin (Tursiops Truncatus).” Frontiers in Physiology, vol. 11, Frontiers, Nov. 2020