شبکه رگ های خونی به محافظت از مغز نهنگ ها در هنگام شنا کمک می کند

هنگامی که نهنگ دم خود را به بالا و پایین پمپ می کند تا شنا کند، موجی از فشار خون بالا از دم به سر می رسد – اما شبکه ای از رگ ها خون حیوان را برای محافظت از مغز هدایت می کند.

توسط کورین وتزل

شبکه پیچیده‌ای از رگ‌های خونی در مغز نهنگ‌ها ممکن است از آسیب‌های ناشی از پالس‌های قوی فشار خون تولید شده در هنگام شنا محافظت کند.

نهنگ ها با حرکت دادن دم خود در آب به سمت بالا و پایین حرکت می کنند و در حالی که نفس خود را حبس می کنند، موجی از فشار را از دم به سر می فرستند. این معمولا باعث آسیب مغزی می شود، اما نهنگ ها از چنین آسیبی جلوگیری می کنند.

رابرت چادویک از دانشگاه بریتیش کلمبیا در کانادا می‌گوید: «روش‌های فشرده‌سازی نبض‌های فشاری ایجاد می‌کنند که می‌توانند از طریق رگ‌ها یا شریان‌ها در خون حرکت کنند. “بر خلاف پستانداران دونده، [whales] نمی تواند تکانه های ناشی از حرکت با بازدم هوا را کاهش دهد. “

محققان برای اولین بار در قرن هفدهم شبکه‌های عروقی معروف به Retia mirabilia – یک کلمه لاتین به معنی شبکه‌های شگفت‌انگیز – را در نهنگ‌های غواصی در عمق کشف کردند، اما تاکنون، عملکرد آنها به خوبی شناخته نشده بود. برای بررسی، تیم چادویک یک مدل کامپیوتری ایجاد کردند که تغییرات فشار را در بدن نهنگ در حین شنا شبیه‌سازی می‌کرد. آنها مدل خود را بر اساس ویژگی‌های فیزیکی 11 ستاسه، از دلفین‌های پوزه بطری گرفته تا نهنگ‌های بالین، پایه‌گذاری کردند.

تجزیه و تحلیل آنها نشان داد که شبکیه معجزه آسا به حفظ فشار خون ثابت در مغز بدون کاهش شدت تکانه ها یا نیروی حرکت دم کمک می کند.

شبکه رگ‌های خونی، هجوم فشار را از شریان‌هایی که وارد مغز می‌شوند به وریدهایی که از مغز خارج می‌شوند، هدایت می‌کند. این بدون تغییر در نحوه حرکت خون در بقیه بدن، از مغز سینه‌داران در برابر نوسانات فشار محافظت می‌کند.

“شبیه سازی نشان داد که شبکیه [mirabilia] چادویک می‌گوید که می‌تواند بیش از 90 درصد از اثرات مضر تکانه‌های ناشی از حرکت را از طریق این مکانیسم انتقال از بین ببرد. نتیجه شبیه‌سازی‌ها قطعاً شگفت‌انگیز بود.

این کار همچنین به توضیح اینکه چرا سایر پستانداران دریایی مانند فوک ها و شیرهای دریایی فاقد شبکه معجزه آسا هستند کمک می کند. همانطور که این حیوانات در کنار هم در میان امواج شنا می کنند، از ارسال تکانه های فشار خطرناک به مغز اجتناب می کنند و نیاز به شبکیه چشم معجزه آسا را ​​کاهش می دهند.

مرجع مجله: علوم، DOI: 10.1126 / science.abn3315