Pese a que las ballenas habitan en el mar, estos animales son mamíferos y requieren ir a la superficie para conseguir oxígeno y así llevar a cabo su proceso respiratorio. Sin embargo, muchas personas desconocen cómo se ejecuta este proceso. Por ello, en este artículo te explicaremos Cómo Respiran las Ballenas y por dónde lo hacen.
¿Cómo Respiran Las Ballenas?
Las ballenas respiran gracias a sus pulmones y espiráculos. Allí radica la importancia de salir a la superficie para tomar aire, tal cual como si fuesen seres humanos, esto se debe a que estos animales son mamíferos y no peces como muchos creen. Dicho en otras palabras, son animales que necesitan usar sus pulmones para respirar, que además dan a luz a sus crías y los alimentan a través de sus glándulas mamarias.
La familia a la que pertenecen las ballenas son los cetáceos, descendientes de animales terrestres que sufrieron ciertas adaptaciones anatómicas para volver a la vida acuática, en este grupo se incluyen los delfines y las marsopas. La más significativa de todas fue el desplazamiento de los orificios nasales hacia la parte dorsal de su cuerpo, justo encima de la cabeza. Desde entonces, esta modificación en su anatomía se denomina espiráculos. Al estar ubicados los orificios respiratorios en la zona superior de su cabeza, el animal puede obtener oxígeno en la superficie fácilmente, sin realizar un mayor esfuerzo.
A pesar de que necesitan oxígeno para respirar, las ballenas no pueden respirar por la boca a diferencia de nosotros. Esto se debe a que poseen dos conductos aislados; uno para respirar y otro para la alimentación. Por lo tanto, estos cetáceos tienen la capacidad de alimentarse bajo el agua, sin que esta entre a sus pulmones. Asimismo, las ballenas pueden ser divididas en dos clases, puesto que no todas presentan la misma cantidad de espiráculos en su cuerpo.
En el mundo, existen alrededor de 80 especies de ballenas diferentes, las cuales se dividen en dos subórdenes debido a sus diferencias anatómicas; las ballenas barbadas y las ballenas dentadas. Las barbadas o misticetos, por ejemplo, no tienen dientes y son las más grandes de las dos subórdenes. Además, poseen dos orificios respiratorios. Por otro lado, se encuentran las ballenas dentadas o odontocetos, las cuales como su nombre lo especifica, si tienen dientes. Los cetáceos de este suborden son más pequeños y solo poseen un espiráculo para respirar.
Algo que diferencia a las ballenas de otros mamíferos, es que estas tienen un proceso respiratorio que sucede casi de manera voluntaria. En el limitado tiempo que suben a la superficie, sucede un intercambio rápido de dióxido de carbono por oxígeno. Por ello, este intercambio de gases en los mamíferos marinos se considera bidireccional, los alvéolos son los encargados de este proceso. Estos son pequeñas sacos que se encuentran en los pulmones, los cuales desarrollan el intercambio de gases entre el aire que se inhaló y la sangre.
Esta expulsión de aire puede suceder tanto en la superficie como dentro del mar. Si se trata del segundo caso, el aire expulsado llegará a la superficie en forma de burbujas. De igual manera, estudios aseveran que en ocasiones, algunas ballenas utilizan este método para atrapar a los peces en una especie de red de burbujas. Permitiendo de esta manera que otras de su especie se aprovechen de ello para alimentarse. No obstante, la introducción del oxígeno nuevo a su organismo si debe practicarse fuera del agua.
¿Cómo Respiran Las Ballenas cuando duermen?
En comparación con nuestra manera de respirar que es involuntaria, estos enormes animales respiran conscientemente. Los seres humanos tenemos un reflejo de respiración que se activa a penas nos quedamos dormidos, en cambio las ballenas no poseen tal mecanismo, ellas pueden dejar de respirar si se duermen completamente. Al igual que otros muchos mamíferos, las ballenas necesitan salir a la superficie para no asfixiarse mientras están descansando.
Por tal motivo, las ballenas tienen un modo bastante peculiar de dormir, el cual recibe por nombre sueño unihemisférico de ondas lentas. Este tipo de sueño tan característico consiste en el descanso de uno de los hemisferios cerebrales, permitiendo así que el otro se mantenga en funcionamiento y, de igual manera, garantizando que el animal no se hunda. Además, esta somnolencia evita que la ballena sea atacada por un depredador.
A causa de esta adaptación biológica, se podría decir que los cetáceos en general se mantienen medio despiertos al dormir. Facilitándoles la posibilidad de que salgan cada cierto tiempo a la superficie para respirar y luego regresar a su estado de adormecimiento. Asimismo, este tipo de sueño no sólo lo llevan a cabo las ballenas, sino que otros animales marinos también lo practican, como por ejemplo sus familiares los delfines.
Todos los órganos involucrados durante el proceso respiratorio de las ballenas son orquestados de manera controlada por el sistema nervioso. Este patrón contribuye igualmente a mantener la temperatura corporal del animal, puesto que al ser animales mamíferos necesitan mantenerla en un rango específico. Esto se debe a que un cuerpo en el mar pierde su calor hasta 90 veces más que en el aire. La actividad muscular y cerebral ayuda a que el cuerpo se mantenga cálido.
Finalmente, el lugar donde duermen estos cetáceos varía dependiendo de su especie. Normalmente se dividen en tres tipos; las ballenas que descansan arriba en la superficie, las ballenas que descansan mucho más abajo de la superficie del mar y las que simplemente se mantienen nadando constantemente. Las ballenas grandes, usualmente descansan en la superficie en periodos cortos de media hora. Estas permanecen inmóviles durante estos lapsos de tiempo como troncos gigantescos que se encuentran flotando en el agua.
Proceso de la Respiración
Debido a su requerimiento de oxígeno, las ballenas necesitan atrapar el aire directamente de la superficie. Por lo tanto, lo primero que sucede es la salida del animal al exterior, generalmente saltando. Los músculos que rodean a los espiráculos se abren a penas estas ascienden a la superficie del océano e inhalan el oxígeno que necesitan. Los cetáceos tienen la habilidad de llenar hasta el 85% de su capacidad pulmonar cada vez que se lleva a cabo esta nueva toma de aire.
Una vez que el aire fresco es inhalado, los músculos de los espiráculos se relajan y se cierran, impidiendo de esta manera el paso del agua. De modo que, pueden sumergirse y seguir nadando, en ocasiones algunas ejemplares pueden estar entre 20 minutos y 2 horas conteniendo la respiración. Esto ocurre gracias a la capacidad que tienen para procesar el aire que han tomado de la superficie previamente, además que utilizan el 90% del oxígeno depositado en sus pulmones.
El aire que ha ingresado en sus fosas nasales por medio del espiráculo, viaja a través de la faringe, la laringe, la tráquea y por último, a los pulmones. Estando en los pulmones el oxígeno podrá iniciar su circuito de respiración. A partir de allí, el oxígeno se traslada desde los pulmones al corazón a través de los vasos sanguíneos. Posterior a ello, el corazón se encarga de bombear la sangre oxigenada hacia todas las partes del cuerpo que lo requieran.
Luego de haber transcurrido todo este proceso, el organismo desea liberar el dióxido de carbono junto con el nitrógeno y las mucosidades que se encuentran en los pulmones. Este último paso se denomina exhalación, puesto que es el instante en el que el espiráculo expulsa todo lo anteriormente mencionado mediante un mecanismo de propulsión, el cual ocasiona que emerjan desde la superficie grandes corrientes de agua y aire en forma de columnas verticales.
Tomando en consideración todo el proceso que implica como respiran las ballenas, se puede dictaminar que se trata de una respiración de tipo pulmonar. Además, es preciso destacar que a pesar de que este proceso pueda ser parecido al de los seres humanos, son bastantes diferentes, debido a que las ballenas no pueden respirar por la boca en comparación con nosotros. Pese a ello, el proceso respiratorio de las ballenas es considerado como uno de los más eficientes entre todos los mamíferos.
Espiráculos
Los espiráculos son los orificios respiratorios de muchos animales marinos, estos permiten el ingreso del aire a su sistema respiratorio interno. Por lo común, el espiráculo de todos estos animales se localiza en la parte superior de su cuerpo, precisamente detrás de sus ojos. En el caso particular de las ballenas, estos orificios se encuentran sobre su cabeza, teniendo comunicación directa con sus 3 pulmones. Los espiráculos están envueltos por una cresta gruesa que posibilita que se abran y se cierren fácilmente. Asimismo, su ubicación permite que la ballena pueda respirar sin tener que esforzarse demasiado.
Diversos estudios científicos, han llegado a la conclusión de que el movimiento de estos músculos es realizado voluntariamente por parte de las ballenas, no es un reflejo automático, pues estas son las que determinan cuando accionar este mecanismo y cuando desactivarlo. El espiráculo propicia la entrada de una gran cantidad de aire, con una proporción de aproximadamente el 85% de la capacidad pulmonar de la ballena. Lo que resulta beneficioso para el proceso respiratorio, puesto que al entrar de nuevo al agua, puede reducir su ritmo cardíaco y aprovechar al máximo el oxígeno respirado en la superficie.
Pulmones
La evolución de las ballenas hace miles de años hizo que desarrollaran pulmones especiales, algo diferentes a los de nosotros. Puesto que estos les permiten inhalar oxígeno extra para luego transferirlo a sus vasos sanguíneos, donde puede ser utilizado provechosamente en su organismo. Según investigaciones, las ballenas tienen la capacidad de aprovechar hasta el 90% del oxígeno inhalado, en comparación con el 15% del oxígeno utilizado por nosotros.
En lo que se refiere al tiempo, las ballenas pueden aguantar la respiración bajo al agua depende de su especie y su tamaño. Existen algunas especies que sólo pueden retener la respiración por poco tiempo, al pasar unos cinco o siete minutos deben subir a la superficie a respirar, lo que significa que realizan esta acción constantemente. Por otro lado, hay otras especies que pueden aguantar la respiración por 100 minutos o más.
Métodos para conservar el oxígeno
Existen algunos tipos de cetáceos que pueden conservar el oxígeno durante casi dos horas, debido a diversos métodos. Estos se basan en: disminuir el esfuerzo al desplazarse, de esta manera la sangre sólo va a los órganos vitales; la bradicardia, en donde su ritmo cardíaco disminuye; y la tolerancia de estos animales al dióxido de carbono, la cual es muy alta. Además de lo que se mencionó anteriormente, que ellos a diferencia de nosotros, pueden almacenar más oxígeno en su cuerpo gracias a sus desarrollados pulmones.
Menos esfuerzo al nadar
La principal estrategia que utilizan las ballenas para conservar el oxígeno es hacer el menor esfuerzo posible al momento de nadar. Esta es una práctica muy común entre los cetáceos. De este modo, estos animales estarán optimizando su respiración, puesto que sólo están enviando oxígeno a través de la sangre a los órganos vitales de su cuerpo; al cerebro, al corazón y a los músculos que estén utilizando al nadar.
Bradicardia
Otro de los métodos tan utilizados por estos animales para conservar el oxígeno, es la bradicardia. Proceso en el cual disminuyen su ritmo cardíaco. Al disminuir los latidos del corazón este no requiere de tanto oxígeno y, por lo tanto, desciende la demanda de él. Las ballenas al llevar a cabo esta práctica pueden permanecer mucho más tiempo sumergidas dentro del agua antes de efectuar la siguiente inhalación.
Alta tolerancia al dióxido de carbono
Aunado a los dos métodos anteriores, las ballenas presentan una elevada tolerancia al dióxido de carbono o también conocido como (CO2). De tal manera que, pueden mantener estas moléculas en su sistema respiratorio durante extensos períodos de tiempo, más largos de los que podemos aguantar los seres humanos antes de cada exhalación. Por consiguiente, al tener una mayor tolerancia ante el CO2, estas pueden sumergirse dentro del agua durante mucho más tiempo que cualquier otro mamífero.
Por último, ten presente que las ballenas son seres que respiran con consciencia, debido a que siempre intentarán hacer lo máximo posible para conservar el oxígeno dentro de su cuerpo. Estas procuran hacer un mínimo esfuerzo a la hora de nadar o de cazar. De igual manera, estos animales evitan dormirse completamente ya que pueden perder la conciencia durante mucho tiempo, ocasionándoles de esta manera la muerte por asfixia. Durante estos períodos de descanso, la mitad de su cerebro se duerme y la otra mitad se encuentra en estado de alerta ante cualquier ataque de un depredador.
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