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Grazie a “Under pressure”, ecco spiegato come i cetacei si adattano alle pressioni elevate

Grazie a “Under pressure”, ecco spiegato come i cetacei si adattano alle pressioni elevate

Resistere alle elevate pressioni durante le immersioni non è semplice, per questo motivo i cetacei hanno sviluppato ingegnosi adattamenti anatomici per tollerare al meglio le alte pressioni in profondità.

Quando Bowie e i Queen nel 1981 pubblicarono “Under pressure”, sicuramente pensavano a tutt’altro che i cetacei durante l’immersione, poco ma sicuro. Questa canzone, ad ogni modo, può portarci alla scoperta di una serie di complessi adattamenti a livello di apparato locomotore, cardiocircolatorio e respiratorio che questi animali hanno sviluppato per resistere alle forti pressioni a cui sono sottoposti durante le immersioni.

GLI ADATTAMENTI DEL TORACE E DELLE SUE COMPONENTI

Il primo apparato che subisce importanti modificazioni è il locomotore,  nello specifico il torace. Il torace è delimitato nella sua parte più dorsale dalle vertebre toraciche, lateralmente dalle coste e ventralmente da una struttura che prende il nome di sterno. Se si considera una vertebra in generale, la porzione ventrale prende il nome di corpo della vertebra e, dorsalmente a questo, vi è l’arco vertebrale. Queste due strutture determinano la formazione di un foro che prende il nome di foro vertebrale. Dorsalmente all’arco vertebrale prende poi origine il processo spinoso, mentre nei punti di giunzione tra arco vertebrale e corpo della vertebra, prendono origine i processi trasversi, uno destro e uno sinistro. Nel caso delle vertebre toraciche i processi trasversi risultano essere scarsamente sviluppati in quanto su questa sezione della colonna vertebrale si articolano le coste. Le coste si identificano come sternali, se si articolano con lo sterno, o asternali nel caso in cui non si articolassero con lo sterno ma solamente con le vertebre toraciche. Considerando l’aumento costante delle pressioni durante l’immersione e il fatto che il torace contiene importantissimi organi, è ovvio che questa struttura debba essere sufficientemente flessibile. Per questo motivo, le ultime coste del torace non risultano essere articolate né con lo sterno né con la colonna vertebrale, sono infatti mantenute in posizione dai muscoli intercostali: in questo modo gli organi interni vengono comunque protetti e si garantisce comunque sufficiente flessibilità al torace.

GLI ADATTAMENTI DEL SISTEMA CARDIOCIRCOLATORIO

I cetacei, come tutti i mammiferi, presentano una circolazione definita come doppia, dove pertanto si distingue la piccola e la grande circolazione, e completa, cioè l’impianto dei vasi risulta essere chiuso. Il cuore è localizzato all’interno del torace, in particolare si localizza in mezzo ai due polmoni ma ventralmente a quest’ultimi, dividendosi in una porzione destra (con atrio e ventricolo destro) e una porzione sinistra (in cui si ha un atrio e un ventricolo sinistro). Il cuore può essere schematizzato come un organo a forma di cono in cui la base è rivolta dorsalmente mentre l’apice ventralmente. Il primo adattamento importante di questo organo, relativo alla resistenza alle pressioni, riguarda il fatto che, per evitare un’eccessiva compressione, il cuore risulta aver subito una rotazione in senso antiorario attorno al proprio asse. In questo modo, la metà destra del cuore risulterà essere più craniale, mentre quella sinistra più caudale. Con questo adattamento, nel momento in cui il torace subirà la compressione data dalle pressioni, il cuore non risulterà essere danneggiato da questa condizione. Un altro adattamento importante del sistema cardiocircolatorio, riguarda le reti mirabili. Queste si originano nel momento in cui un’arteria si ramifica sempre più finemente fino a formare una fitta rete di capillari. Le reti mirabili più importanti coinvolte durante l’immersione sono la rete mirabile peri-spinale, toracica e cervicale. Quando gli animali si immergono queste reti fungono innanzitutto da riserva di ossigeno che, con l’intervento del sistema nervoso autonomo, verrà dirottato da apparati non necessari in quel momento (come il digestivo) verso invece encefalo e midollo spinale. Le reti mirabili inoltre contengono sangue, cioè un liquido incomprimibile, che pertanto permette di resistere ancor di più alle elevate pressioni.

ADATTAMENTI DELL’APPARATO RESPIRATORIO

Il primo importante adattamento riguarda la costituzione della trachea. Quest’organo è infatti costituito di anelli di cartilagine che internamente sono rivestiti di mucosa e sottomucosa. Questi anelli nei cetacei sono continui di modo tale che durate le immersioni non si verifichi lo schiacciamento della trachea. La sottomucosa di cui è rivestita la trachea presenta inoltre numerosi vasi sanguigni di ampio diametro che, durante le immersioni, si dilatano a causa del rilascio di ossido nitrico. L’accumulo di sangue all’interno di questi vasi va a conferire ulteriore resistenza alla trachea per evitarne lo schiacciamento. Un altro importante adattamento riguarda le strutture all’interno dei polmoni, ovvero l’albero bronchiale e bronchiolare. Dalla trachea si diramano i bronchi, che s’immetteranno all’interno dei polmoni andando a formare, con le loro diramazioni, l’albero bronchiale e bronchiolare: oltre a permettere l’ingresso dell’aria nei polmoni, questi risultano essere la struttura portante dei polmoni. Pertanto, per svolgere costantemente la loro funzione di supporto, sono anch’essi costituiti da anelli di cartilagine continua di modo tale da evitare il collasso dei polmoni durante le immersioni.

 

 

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