Pot un humà competir en apnea amb una foca?

Port Williams, Xile: la població permanent més austral del món. Embotit en un gruixut vestit de neopré, estic assegut sobre una gran roca a la riba de l'oceà. Al meu costat, Petra s'adorm sota el tebi sol de gener.

Embravit pel recent rècord mundial de l'apneísta croat Budimir Buda Šobat (24 mins. i 33 seg. sense respirar), li propose a Petra un repte: a veure qui pot romandre més temps sota l'aigua.

El repte

Sé que no aguantaré tant com Budimir, però confie a fer un bon paper. Tots dos, Petra i jo, ens afonem alhora en les fredes aigües antàrtiques. A penes dos minuts després he d'emergir i prendre una gran glopada d'aire; els pulmons em couen i note la sang polsar en les meues temples. Sota la superfície, veig a Petra donar uns quants girs. Em dirigix una última mirada amb els seus grans ulls negres, pren impuls i se submergix cap a les profunditats.

Per què ha sigut Petra capaç de derrotar-me tan humiliantment en la nostra xicoteta aposta? La raó principal és que jo soc un Homo sapiens i Petra va nàixer com unisca Leptonychotes weddellii; és a dir, una foca de Weddell.

Els mamífers marins bussejadors més coneguts es troben principalment inclosos entre els cetacis (balenes, catxalots, dofins…) i els carnívors pinnípedos (foques, elefants marins, lleons marins…). Tots ells posseïxen unes sorprenents adaptacions evolutives dirigides a maximitzar la seua eficiència fisiològica sota l'aigua i que, en el cas de Petra i els seus congèneres, els permet aconseguir profunditats de fins a 600 metres i romandre submergits més d'una hora.

El reflex mamífer d'immersió

Tots els mamífers –i, possiblement, tots els vertebrats– posseïm un mecanisme fisiològic peculiar, denominat reflex mamífer d'immersió. Este s'activa principalment quan contenim la respiració i la nostra cara entra en contacte amb aigua freda. La combinació d'estos dos detonants dispara una sèrie de canvis en el nostre organisme, com la reducció de la freqüència cardíaca o del flux de sang a la pell. Però les foques de Weddell han portat estes respostes a un extrem.

Al contrari del que faríem qualsevol de nosaltres, Petra va exhalar i va buidar parcialment els seus pulmons d'aire abans de submergir-se. D'esta manera aconseguix evitar els problemes derivats de l'alta pressió que la massa d'aigua exercirà sobre el seu cos a grans profunditats. Això implica que, durant la seua immersió, Petra no dependrà de l'oxigen que poguera retindre en els seus pulmons, perquè tot el que necessita l'haurà emmagatzemat ja en els seus teixits quan es trobava encara en superfície.

Els seus músculs contenen una quantitat de mioglobina molt major que els nostres. La mioglobina és una molècula que guarda gran semblança amb l'hemoglobina que es troba en els glòbuls rojos de la sang. Mentres l'hemoglobina s'encarrega de transportar oxigen per tot l'organisme, ja que la capacitat de l'oxigen de dissoldre's en líquids (com pot ser el plasma sanguini) és bastant escassa, la mioglobina reté oxigen a l'interior dels músculs. En tindre la mioglobina molt alta afinitat per l'oxigen, només alliberarà este quan la concentració en el teixit siga molt baixa.

A més, les foques posseïxen una melsa de grans dimensions, que funciona a mode de dipòsit de glòbuls rojos. Quan l'animal està en superfície i pot captar oxigen de l'aire sense limitació, la melsa d'una foca pot emmagatzemar prop de vint litres d'estes cèl·lules sanguínies concentrades, plenes d'hemoglobina oxigenada.

Un cor a mínims

Quan Petra es va submergir i es va activar el seu reflex mamífer d'immersió, la seua freqüència cardíaca va baixar bruscament; de més de cent, a només unes poques pulsacions per minut. A més, molts dels seus vasos sanguinis es van contraure, reduint o, directament, tallant la circulació als òrgans més resistents a la falta d'oxigen i nutrients: els grans músculs, els pulmons (en haver-los buidat d'aire, la sang no podrà captar oxigen d'ells), el sistema digestiu (no té sentit gastar recursos a fer la digestió mentres es busseja) o el cor (en bategar molt amb molta menys freqüència no requerix tanta energia).

Només els òrgans i teixits més delicats i que han de romandre actius, com el cervell, les retines o la placenta en cas de ser una foca femella prenyada, continuaran rebent una aportació de sang normal. És a dir, Petra va experimentar una redistribució selectiva del flux sanguini.

Encara que els músculs sí que faran un esforç considerable durant la immersió, ja hem vist que estos compten amb la seua pròpia reserva d'oxigen en forma de mioglobina.

Una aportació de sang extra

D'altra banda, la melsa allibera la sang circulant tota la seua reserva de glòbuls rojos amb hemoglobina carregada d'oxigen. D'esta manera, el volum de sang circulant pot augmentar durant el busseig fins a un 60% respecte a quan l'animal està en superfície.

Si a això sumem que, ja de per si mateix, les foques tenen una proporció de sang en relació amb el seu volum corporal major que els humans, es fa evident la seua gran capacitat de resistir períodes prolongats sense respirar.

Després de repassar mentalment estes qüestions durant una bona estona, Petra emergix de l'aigua, inspira profundament i solta als meus peus un xicotet bacallà antàrtic. Sé que és només la meua imaginació, però quasi sembla somriure'm. Damunt recochineo!

Rick Visser, Professor Titular d'Universitat en l'àrea de Fisiologia Animal, Universitat de Màlaga

Este article va ser publicat originalment en The Conversation.