Web av blodkärl hjälper till att skydda valarnas hjärnor när de simmar

När en val pumpar svansen upp och ner för att simma, rör sig en våg av ökat blodtryck från svansen till huvudet – men ett nätverk av kärl dirigerar om djurets blod för att skydda hjärnan

Liv


22 september 2022

PD30RR knölvalar (Megaptera novaeangliae), simmar tillsammans, undervattensvy, Tonga, Western, Fiji

Valar och andra valar har ett nät av blodkärl som skyddar deras hjärnor

Ett intrikat nätverk av blodkärl i valarnas hjärnor kan skydda dem från skador orsakade av kraftiga blodtryckspulser som genereras under simning.

Valar tar sig runt genom att föra svansen upp och ner i vattnet som i kombination med andningshållning skickar en tryckvåg från svansen till huvudet. Detta skulle vanligtvis orsaka skada på hjärnan, men valar lyckas undvika sådana skador.

“Klämningshandlingarna skapar tryckpulser som kan färdas i blodet genom vener eller artärer”, säger Robert Shadwick vid University of British Columbia i Kanada. “Till skillnad från ett springande däggdjur, [whales] kan inte lindra de rörelseinducerade pulserna genom att andas ut luft.”

Forskare upptäckte först vävarna av blodkärl som kallas retia mirabilia – latin för “underbara nät” – i djupdykande valar på 1600-talet, men fram till nu var deras funktion dåligt förstått. För att undersöka det skapade Shadwicks team en datormodell som simulerar tryckförändringar i en vals kropp när de simmar. De baserade sin modell på de fysiska egenskaperna hos 11 valar, från flasknosdelfiner till bardvalar.

Deras analys visade att retia mirabilia hjälper till att upprätthålla ett stabilt blodtryck i hjärnan utan att dämpa intensiteten av pulserna eller kraften i svansrörelsen.

Nätet av blodkärl omdirigerar tryckrusningen från artärer som kommer in i hjärnan till vener som lämnar hjärnan. Detta skyddar hjärnan hos valar från trycksvängningar utan att ändra hur blodet rör sig i resten av kroppen.

”Simuleringarna visade att retia [mirabilia] skulle kunna eliminera över 90 procent av den skadliga effekten av rörelseinducerade pulser genom denna överföringsmekanism, säger Shadwick. “Resultatet av simuleringarna var verkligen överraskande.”

Arbetet hjälper också till att förklara varför andra marina däggdjur som sälar och sjölejon saknar retia mirabilia. Eftersom dessa djur simmar via vågningar från sida till sida undviker de att skicka en farlig tryckpuls till hjärnan, vilket minskar behovet av retia mirabilia.

Journalreferens: Vetenskap, DOI: 10.1126/science.abn3315

Mer om dessa ämnen:

Leave a Comment

Your email address will not be published.