Tiefsee Delfine vermeiden "Kurven" mit leistungsfähigen Lunge


Wenn Delfine tief unter die Wasseroberfläche Tauchen, vermeiden sie erliegen Dekompressionskrankheit oder "Kurven", wahrscheinlich, weil die riesigen Meeresbewohner zusammenklappbare Lungen haben eine neue Studie findet. Diese Lungen können Delfine, ein- und Ausatmen zwei-bis dreimal schneller als Menschen.

Verstehen, wie Delfine atmen schnell und pflegen, Lunge Funktionalität unter immensem Druck könnte helfen Wissenschaftler Menschen sicher halten, wenn sie in ähnlicher Weise Extremsituationen sind wie unter Narkose bei Operationen, sagte der Forscher.

Im Gegensatz zum Menschen müssen die Delfine nicht geschnallt, ein Sauerstoffgerät, ihre beeindruckenden Tauchen Kunststücke zu erreichen sein. Und zwar deshalb, weil Delfine kompressible Lungen haben, dass Hilfe ihnen widerstehen hohen tief in den Ozean Druck. [Tief Taucher: eine Galerie der Delfine]

"Die tiefere [Delphine] desto kleiner wird die Lautstärke von Gas oder Luft in den Lungen, in den Ozean gehen", sagte Studie leitende Autor Andreas Fahlman, Professor für Biologie an der Texas A & M University in Corpus Christi. Fahlman herausgefunden, dass Delfine mehr als 95 Prozent der Luft in ihre Lungen in einem einzigen Atemzug ersetzen können. Zum Vergleich: ist der Mensch nur weniger als 65 % ersetzen. Delfine atmen Sie aus und dann über Wasser inhalieren, bevor wieder abtauchen, mit Lungen mit Luft gefüllt – jedem Atemzug verbraucht und löst eine bestimmte Menge an Sauerstoff, die die Tiere energetisiert, wie sie den Ozean schwimmen.

Die Forscher untersuchten sechs männliche Bottlenose Delphine am Dolphin Quest Oahu, einer Delphin-Schulungseinrichtung in Hawaii, das öffentlich zugänglich ist. Die Delfine waren frei, Weg von den Forschern schwimmen wann immer sie wünschten Fahlman sagte:, obwohl die Tiere trainiert wurden, still sitzen und atmen in eine Maske, eine Pneumotachometer genannt. Dieses Gerät funktioniert im Wesentlichen wie "Tachometer für die Lunge", sagte Fahlman. Die Maske bedeckt die Delphine Lunker auf dem Rücken der Hälse.

Als Trainer hatte Delfine atmen so gut sie konnte, in Atemzüge Forscher namens "Dampfstöße," könnte die Tiere 8 Gallonen (30 Liter) Luft in einer Sekunde zu inhalieren und Ausatmen 34 Gallonen (130 Liter) Luft pro Sekunde. Ein Mensch am stärksten Ausatmen bewegt sich mit einer Rate von 4 Gallonen (15 Liter) pro Sekunde, und menschliche hustet reichen von etwa 10 bis 16 Gallonen (40 bis 60 Liter) pro Sekunde. Das heißt, sagte Delfine Luft zwei-bis dreimal schneller als Menschen jemals tun konnte, Fahlman.

Klinische Anwendungen

Die Grund-Delfine gehören Experten Taucher ist, weil sie können ihre Alveolen kollabieren, die kleinen Säcke auf die Lunge, die Luftströmung zu überwachen, und dann wieder eröffnen, "aber Menschen nicht", sagte Fahlman.

Dies hat Auswirkungen für den Menschen, die auch extremen Bedingungen, wie z. B. Patienten ausgesetzt sind, die Notfall-Operationen zu unterziehen.

"[I] f, die du im Krankenhaus bist und du bist Operation unterziehen, oft was sie tun ist einen Schlauch in Ihre Kehle und legte ein Überdruck zu verhindern [Lunge] Zusammenbruch verhindern," Fahlman sagte.

Positiver Druck auf der Lunge hält sie geöffnet, sondern kann auch gefährlich sein, fügte er hinzu. "Dies ist ein klinisch relevantes Thema für die Menschen in der Notfallversorgung für Menschen unterziehen Chirurgie, weil wir als leicht öffnen Sie die Alveolen nicht." [Die 10 erstaunlichsten tierischen Fähigkeiten]

Fahlman sagte, dass es möglich ist, dass Delfine Lungen von Menschen völlig anders aussehen oder Delfine haben eine sehr unterschiedliche biochemische Zusammensetzung in der Lunge, was, ihre beeindruckenden Ausatmung Fähigkeiten erklären könnte. Lungen enthalten in der Regel eines zusammengesetzten namens Tensid oder pulmonale Tensid, das mit der Atmung hilft. Frühere Untersuchungen gefunden, dass Tensid in einige Robben und Seelöwen können die Alveolen mehr geschmiert, so dass sie leicht öffnen.

Alle Säugetiere verwenden Tensid beim Atmen; Es ist eine "Art und Weise versuchen, die Zahl der Kalorien, die es [zu] kostet Einatmen und Ausatmen," Fahlman sagte, fügte hinzu, dass Tiere Unterschiede in Tensid zur Anpassung an ihre Umgebungen entwickelt.

Frühgeborene Kinder profitieren von Tensid hergestellt von Kühen, Fahlman sagte, weil die Babys genug des Stoffes bei einem so jungen Alter produzieren können.

Tensid aus Delfine und andere Meeressäuger unter verschiedenen Umständen vorteilhaft sein könnte, fügte er hinzu. "Wir können erfahren Sie mehr über die Struktur des Tensids [die Tiere] haben und es für den Menschen, zu replizieren" Fahlman sagte.

Blick in die Zukunft

Studium Tier Atmung Rhythmen und Kapazitäten kann auch helfen, Wissenschaftler, die Erkrankung der Atemwege bei Meerestieren, besser zu verstehen, die eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität unter marine Tiere in freier Wildbahn und in menschlicher Obhut ist, sagte Fahlman.

Menschen ausgesetzt sind Pollen, Schmutz und andere Luftschadstoffe, die viele Delfine und andere Säugetiere nicht in der Lage sind, aus ihren Lunker zu entfernen. Dies kann einige Tiere anfällig für bestimmte Krankheiten wie Lungenerkrankungen machen.

Fahlman sagte, will er seine Forschung auf Beluga-Wale und Delfine zu untersuchen, ihre Atmung zu erweitern. Er sagte, gibt es besonders hohe Sorge um Säugetiere leben in den Gewässern in der Nähe von Bohrinseln. Forscher planen, nach Alaska zu reisen und die Arktis, die Säugetiere zu studieren, bevor es Ölreserven werden ausgenutzt, um Einrichten einer Basislinie für die Tiergesundheit, fügte er hinzu.

Ölunfälle, wie der 2010 Deepwater Horizon-Katastrophe im Golf von Mexiko, können stark Delfine Gesundheit, Schaden, obwohl die direkten Auswirkungen der Ölpest schwer zu messen, ohne zu wissen, die Gesundheit der Tiere vor der Ölpest sein können.

"Nächstes Mal, in diesem Fall werden wir den Gesundheitszustand der Tiere in diesem Bereich wissen, und wir können sagen," Nun, dies war der Gesundheitszustand vor und dies ist der Gesundheitszustand nach,"", sagte Fahlman.

Die Studie wurde am 8. Juli in The Journal of Experimental Biology veröffentlicht.

Elizabeth Goldbaum ist auf Twitter . Folgen Sie Live Science @livescience, Facebook & Google +.

Verwandte Artikel

Promi-Mama Gisele Bündchen macht die Forbes-Liste der meisten leistungsfähigen prominenten

Celebrity Mutter Gisele Bundchen hat der Forbes-Liste der meisten leistungsfähigen Prominenten. Die Mutter und das Modell Platz Nr. 60, die ihr Ehemann Tom Brady auf 55th auf der Liste übertroffen. Was für ein Power-paar! Da mit ihrem Sohn, Benjamin, Gise...

Lemur Liebe: Wie Töchter vermeiden Paarung mit Papa

Winzige nachtaktive Lemuren erkennen ihr Vater weint inmitten der anderen Klänge der nächtlichen Madagaskar Wälder, eine neue Studie findet. Die Forschung ist das erste zu zeigen, dass einsame Tiere Inzucht vermeiden können, indem Sie halten Sie ein Ohr f...

Hier ist, was ein Rekord mit leitfähigen Tinte klingt wie gemalt

Leitfähige Farbe ist unglaublich cool – es ermöglicht das erstellen eine Schaltung auf nahezu jedem Material aus menschlichen Körpern an einer Betonwand. Aber einen Rekord? Das ist neu. Feild Craddock und Shruti KNR, zwei Forscher am Copenhagen Institute...

Wo befindet sich die Vielfalt? Die Kehrseite der "Working Mother die meisten leistungsfähigen Moms in Social Media"-Liste

Gestern schrieb ich diesen Beitrag Komplimente Working Mother für die offensichtliche Wahl hinauszugehen und gut verdient arbeitenden Mütter in den sozialen Medien zu erkennen. Was ich nicht erwähnt wurde wie in der ethnischen Vielfalt schmerzlich war die...

Hurrikan Sandy am zweithäufigsten leistungsfähigen Sturm

In schiere Kraft, Hurrikan Sandy zählt zweite zu modernen Hurrikane schlagen sogar Hurrikan Katrina, laut Brian McNoldy, ein Hurrikan-Forscher an der University of Miami. Sandy war in den Atlantischen Ozean, die energiereichste tropischer Wirbelsturm in d...

Organ der Seeigel ist ein großes Auge

Seeigel die ganze Oberfläche ihres Körpers als Facettenaugen verwenden können, haben Wissenschaftler jetzt vor. Obwohl Seeigelhabe keine Probleme vermeiden Raubtiere oder der Suche nach komfortablen dunkelEcken zu verstecken, sie haben keine Augen. Die Fr...

Früher habe ich die endgültige Oculus Rift. Hier sind die Spiele spielenswert.

Ich weiß nicht, was die endgültige Oculus Rift VR Kopfhörer Kosten wird. Die Tatsache, dass es mit seiner erstaunlichen Motion-Controller nicht makes me wanna warten. Aber auch mit nur einer Xbox One Gamepad gibt es bereits Mindblowing Erfahrungen werden...

11 überraschende Fakten über das Verdauungssystem

Einführung Das Verdauungssystem hat zwei Hauptfunktionen: Essen in Nährstoffe Ihrem Körper umwandeln muss, und den Körper von Abfällen zu befreien. Um diese Aufgabe zu erfüllen, benötigt das System die Zusammenarbeit einer Reihe von verschiedenen Organen...

Animationen zeigen, wie Dinosaurier gegangen sein könnte

Als das American Museum of Natural History ein digital zu Fuß Tyrannosaurus Rex für eine neue Dinosaurier-Ausstellung schaffen wollte, stellte sich Dinosaurier Fortbewegung Experten John Hutchinson und Stephen Gatesy zur Orientierung. Das Paar fand das Ve...

10 Vorhersagen über die Zukunft, die die Hölle aus Sie erschrecken sollte

Die Zukunft sieht gut aus, außer wenn dies nicht der Fall. Hier sind 10 außerordentlich bedauerliche Entwicklungen, die wir in den kommenden Jahrzehnten erwarten können. In keiner bestimmten Reihenfolge aufgelistet. (1) praktisch jedermann werden erstelle...

Beängstigend klein: Neue Tracking-Chip-Größe von einem Staubkorn

Die weltweit kleinste und dünnste RFID-Tags wurden Dienstag von Hitachi eingeführt. Kleine Wunder der Miniaturisierung, messen diese RFID-Chips (Radio Frequency IDentification Chips) nur 0,05 x 0,05 Millimeter. "RFID" bezieht sich auf kleine ele...

Going Viral: Als lebendige Netzwerke schief gehen

Netzwerke – realer und virtueller – überall, von unseren social-Media-Kreisen an das Stromnetz angeschlossen, die Strom liefert. Die Wechselwirkungen von Genen, Proteinen und anderen Molekülen in einer Zelle sind Beispiele für Netzwerke, auch. Wissen...

Untersuchen die molekularen Mechanismen der Krankheit Goes Digital

Diese ScienceLives Artikel wurde Live Science in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt. Während des Studiums der Veterinärmedizin in Mexiko, Clemente Aguilar am meisten genossen die Praxis der Chirurgie. Aber dann zog i...

Internet-Service in Ägypten nach 5 Tage Stromausfall wiederhergestellt

Inmitten von anhaltenden politischen Proteste, die ägyptische RegierungMittwoch nach einem fünftägigen Blackout Internetdienst auf das Land wiederhergestellt. "Ägyptische Internet Provider zurückgegeben, im Internet unter09: 29:31 UTC (11:29-Cairo-Ze...