Intentan eliminar el ácido láctico de su organismo y reponer las reservas de oxígeno
El buceo supone un desafío fisiológico para los animales marinos. Las largas y profundas inmersiones pueden desencadenar un metabolismo anaeróbico (sin oxígeno) en órganos distintos del corazón y el cerebro, lo que provoca la acumulación de ácido láctico.
Aunque los animales buceadores suelen haber desarrollado mecanismos para evitar la enfermedad por descompresión, pueden acumularse burbujas de nitrógeno en su sangre. Suelen recuperarse de este estrés nadando en la superficie durante prolongados periodos.
Pero, ¿Qué ocurre si el tiempo que pasan en la superficie no es suficiente para saldar esta perjudicial "deuda de oxígeno"? Este fue el tema central de un nuevo estudio realizado por un equipo multinacional.
Este estudio demuestra que las focas peleteras tienen una sorprendente respuesta al regresar a tierra: su ritmo cardíaco alcanza un máximo de alrededor de 80 latidos por minuto, entre seis y ocho horas después de volver a tierra firme.
"En este estudio, demostramos en lobos marinos del Cabo y australianos que existe una relación positiva entre su frecuencia cardíaca en el mar durante la búsqueda de alimento y su frecuencia cardíaca en tierra durante el descanso. Esto probablemente significa que la recuperación de algunos de los costos fisiológicos de la búsqueda de alimento en el mar se retrasa y se completa más tarde cuando la foca está en tierra", afirmó la Dra. Melissa Walker, primera autora del estudio e investigadora asociada de la Universidad Deakin en Australia.
Walker y sus colegas se centraron en la frecuencia cardíaca como un indicador preciso del consumo de oxígeno y la quema de energía. Estudiaron su variación a lo largo de ciclos completos en el mar y en tierra de dos especies: el lobo marino del Cabo (Arctocephalus pusillus pusillus) y su pariente cercano, el lobo marino australiano (A. pusillus doriferus).
La primera especie vive a lo largo de las costas sur y suroeste de África y suele cazar en mar abierto, mientras que la segunda habita en la costa sureste de Australia y prefiere buscar alimento en el fondo marino.
Un exhaustivo estudio de la fisiología de las focas
Entre 2003 y 2008, los científicos estudiaron seis lobos marinos del Cabo hembras en Kleinsee, Sudáfrica, y seis lobos marinos australianos hembras en la isla Kanowna, frente a las costas de Australia. A cada uno le colocaron un transmisor de frecuencia cardíaca hermético, un registrador de inmersión y un enlace de radio, y tomaron mediciones cada 10 segundos durante un período de hasta 8,2 días.
Los instrumentos mostraron que un ciclo completo de salida del mar y llegada a tierra duraba, en promedio, 5,5 días en los lobos marinos del Cabo y 3,8 días en los lobos marinos australianos. Dentro de cada ciclo, se pasaban entre 60,4 y 96,5 horas en el mar, la mayor parte del tiempo (entre el 60 % y el 70 %) en la superficie.
Los lobos marinos del Cabo se alimentaban principalmente en la columna de agua (68,4 %) y, durante sus inmersiones más largas y profundas (más de 400 segundos hasta una profundidad de 190 metros), mantenían sus frecuencias cardíacas más bajas, pero solo durante un breve período (10 latidos por minuto durante menos de 60 segundos).
En comparación, los lobos marinos australianos se alimentaban principalmente en el fondo marino (71,5%), pero durante sus inmersiones más largas y profundas (más de 400 segundos a 80 metros) mantenían una frecuencia cardíaca más rápida y constante durante prolongados periodos (de 20 a 30 latidos por minuto durante 300 segundos).
Cambio de ritmo cardíaco en tierra
Basándose en estudios previos, los autores esperaban observar una frecuencia cardíaca mayormente plana y constante en las focas en tierra. Sin embargo, lo que observaron fue diferente. La frecuencia cardíaca de las focas mostró picos claros entre seis y ocho horas después de llegar a tierra, alcanzando hasta 84 latidos por minuto.
Con frecuencia, se producían varios picos de este tipo. Solo después de que se produjeran estos picos, la frecuencia cardíaca descendía a un estado estable de entre 42 y 61 latidos por minuto, similar al de las focas en la fase REM del sueño.
Es importante destacar que existía una fuerte correlación positiva entre el área bajo la curva de frecuencia cardíaca en el mar y el área bajo la curva de frecuencia cardíaca en tierra, lo que sugiere una relación con la deuda total de oxígeno acumulada durante el tiempo que las focas pasaban en el mar.
Los autores concluyen que, lejos de un simple descanso, las focas aprovecharon su tiempo en tierra para recuperarse activamente. Los autores sugieren que una posible explicación de que las focas aumenten su ritmo cardíaco, y por ende su metabolismo, es eliminar el ácido láctico de su organismo y reponer las reservas de oxígeno que no pudieron recuperar durante su inmersión. Esta y otras posibles explicaciones se analizan en profundidad en la discusión.
"La recuperación fisiológica de la deuda de oxígeno es más prolongada, compleja y se produce en plazos mucho más largos de lo que se creía anteriormente, y es probable que la elevada frecuencia cardíaca en tierra contribuya a una recuperación tardía", concluyó Walker.
"Una ventaja clave de tener una frecuencia cardíaca tan alta en tierra puede ser que las focas pueden priorizar la búsqueda de alimento mientras están en el mar, centrándose en conseguir comida y evitar a los depredadores, y luego destinar energía al procesamiento y la recuperación una vez que regresan a tierra".
Aún quedan preguntas clave. "Probablemente existan numerosos factores que influyen en la elevada frecuencia cardíaca que muestran las focas en tierra. Será necesario investigar más a fondo cómo factores como el esfuerzo durante la inmersión, el éxito en la búsqueda de alimento y el estado digestivo contribuyen a esta respuesta", afirmó Walker.
"Los futuros estudios podrían realizar un seguimiento de estas variables junto con los patrones de frecuencia cardíaca en tierra para aclarar los mecanismos que subyacen a esta tardía aparente recuperación".
El estudio se ha publicado en Frontiers in Physiology: Aquatic and terrestrial heart rates in fur seals: evidence for delayed metabolic processing
