چرا مغز نهنگ‌ها هنگام غواصی متلاشی نمی‌شود؟ یک توجیه آناتومیک

انسان‌ها انواع و اقسام تجهیزات را برای غلبه بر فشارهای شدید آب در اعماق اقیانوس ساخته‌اند.

با این حال پستانداران، سیتاس ها (دلفین‌ها، نهنگ‌ها و خوک‌های دریایی)، می‌توانند بدون تجهیزات به عمق بیشتری بروند  و ساعت‌ها بدون نفس کشیدن در ژرفا بمانند.

هنگامی که سیتاس‌ها نفس خود را حبس می‌کنند و  شیرجه می‌زنند، هر ضربه دم امواجی از فشار افزایش یافته را از شکم و قفسه سینه آنها عبور می‌دهد و به جریان خون می‌رسد.

اگر این پالس‌های فشار به مغزشان برسد، مویرگ‌های ظریفی که آن را پخش می‌کنند،متلاشی و پاره کند. پس این همه فشار اضافی کجا می‌رود؟

یک مطالعه جدید ممکن است پاسخ را پیدا کرده باشد: یک شبکه اسرارآمیز و عظیم از رگ‌های خونی که مجموعاً رتیا میرابیلیا retia mirabilia نامیده می‌شوند ممکن است به عنوان یک شبکه ایمنی واقعی برای مهار این فشار عمل کنند.

مارگو لیلی جانورشناس دانشگاه بریتیش کلمبیا و همکارانش با بررسی آناتومی یک نوع ،نهنگ باله ( Balaenoptera physalus ) و اطلاعات گذشته از دلفین‌های پوزه بطری ( Tursiops truncatus ) به این موضوع پی بردند.

محققان پس از بازکردن نقاط ظریف آناتومی آنها، مدلی کامپیوتری از دینامیک سیال و فشار  در حال حرکت بر اساس مورفولوژی ۱۱ حالته تولید کردند.

در حالی که بیشتر پستانداران جریان خون نسبتاً مستقیمی به مغز دارند، خون سیتاسیان از  retia mirabilia می‌گذرد که به زبان لاتین به معنای “شبکه شگفت‌انگیز” است، شبکه ای از رگ‌های خونی (هم سیاهرگ ها و هم شریان ها).

با اینکه این ساختار به مدت چندین دهه مورد مطالعه قرار گرفته بود، عملکرد آن تا حد زیادی مرموز باقی مانده است.

این تیم با مدلسازی خود دریافتند که رتیا میرابیلیا پتانسیل محافظت از مغز را در برابر ۹۷ درصد پالس‌های فشار دارد. این دسته از عروق بین آئورت که خون را از قلب پمپاژ می کند و شبکه عروقی که خون را به مغز می‌رسانند قرار دارد.

هنگامی که یکی از این پالس‌های خون تحت فشار از میان این شبکه‌های لایه‌ای رگ‌ها عبور می‌کند، فشار را در سطح وسیع خود می‌گیرند و آن را با کمک مایع مغزی نخاعی پخش می‌کنند.

بنابراین زمانی که خون به  مغز سیستم، ضربه بسیار کمتری به خود می‌گیرد. ممکن است آنها تنها پستاندارانی نباشند که این کار را انجام می دهند.

از سوی دیگر ما مورد زرافه‌ها را داریم که آنها هم شبکه عروفی خاصی دارند تا از تغییرات فشار مغزی مشخص و احتمال “غش کردن” در حین خم شدن حیوانات و سپس بلند کردن سر هنگام نوشیدن اجتناب کنند.

این تحقیق در Science منتشر شده است.