Dentro do baú dos golfinhos e das baleias dentadas há um mistério anatômico: um labirinto de minúsculos vasos sanguíneos parecidos com vermes, chamados de "retes torácicos", cuja finalidade há muito incomodou os cientistas. Joy Reidenberg, anatomista da Icahn School of Medicine, de Mount Sinai, acha que descobriu o que é. Se ela estiver certa, pode ser a chave para desenvolver um dispositivo que seja capaz de prevenir a condição mortal que todos os mergulhadores temem: as curvas.
Reidenberg é um dos vários pesquisadores cujo trabalho está se estreitando sobre como as espécies marinhas conseguem mergulhar - e retornar com segurança - às profundezas dos oceanos. E essa crescente compreensão da anatomia de golfinhos, baleias, tartarugas e peixes está trazendo sonhos de permitir que mergulhadores humanos mergulhem mais fundo, mais rápido e com segurança um pouco mais perto da realidade.
Reidenberg examinou 10 golfinhos mortos e botos que foram presos em terra para traçar as conexões entre os misteriosos vasos sanguíneos e o resto das anatomias dos animais. O que ela descobriu foi uma rede que ela suspeita que poderia funcionar como uma espécie de "classificador de moedas" para gases, prendendo as bolhas de nitrogênio que se formam quando os mergulhadores ressurgem, capturando-as em embarcações cada vez menores. Isso, por sua vez, os impede de entrar nas articulações e bloquear o suprimento de sangue aos órgãos, o que pode causar doenças descompressivas letais, também conhecidas como curvas.
Ela ainda precisa testar totalmente essa teoria, mas outras pesquisas recentes parecem dar credibilidade à sua ideia. Um estudo publicado em abril por pesquisadores do Woods Hole Oceanographic Institution e da Fundacion Oceanografic na Espanha descobriu que os pulmões dos mamíferos marinhos se comprimem sob pressão de tal forma que as bolhas de nitrogênio são mantidas fora da corrente sanguínea.
É diferente em humanos. Quando você mergulha mais fundo, a pressão crescente faz com que o nitrogênio do ar que você respira se dissolva no sangue. Aumente muito rapidamente e esse nitrogênio se dissolve para formar bolhas de gás na corrente sanguínea, onde elas se expandem e podem ficar presas nas articulações e órgãos vitais. Sem as adaptações dos mamíferos marinhos, os mergulhadores precisam se elevar lentamente, muitas vezes com intervalos, para evitar esse problema. Isso permite que as bolhas de nitrogênio passem gradualmente do sangue para os pulmões, onde podem ser expelidas na superfície - da mesma maneira que você cuidadosamente abre lentamente uma lata de refrigerante para liberar os gases acumulados sob pressão.
Para testar sua teoria da função da rete, Reidenberg bombearia uma solução parecida com um seltzer pelas veias de uma carcaça de golfinho e colocaria essa carcaça dentro de uma câmara de recompressão que foi inserida em um tomógrafo computadorizado. Conforme ela aumenta a pressão para simular um mergulho, os gases no fluido se dissolvem na corrente sanguínea. Então, à medida que o nitrogênio começa a ressurgir como "microbolhas" durante a subida simulada, os retes torácicos sugiram-nos para mantê-los afastados dos órgãos vitais até que eles possam ser liberados nas veias, levando os pulmões a serem exalados na superfície. .
"À medida que se aproximam da superfície, as bolhas seriam desprendidas e os pulmões seriam capazes de se reexpandir e as bolhas eventualmente seriam bombeadas para os pulmões", diz Reidenberg. O rete funcionaria como uma espécie de "loop de desvio para pegar esse gás extra".
Uma lesão esférica encontrada em uma costela de um cachalote morto, provavelmente causada por bolhas de nitrogênio que se formaram quando a baleia se elevou muito rapidamente em profundidades de alta pressão. (Tom Kleindinst / Instituição Oceanográfica do Woods Hole) Se essa função da rete for comprovada, os riscos e o tempo de espera para mergulhadores humanos poderiam ser reduzidos - criando, essencialmente, uma retenção externa para os seres humanos. As possibilidades são significativas: Imagine mergulhadores da Navy SEAL fazendo operações secretas, diz Reidenberg. “A última coisa que você quer é que eles estejam sentados patos a poucos metros da superfície, esperando na última parada de descompressão, que é a parada mais longa. Hoje em dia, eles podem desistir dessa parada, emergir mais rápido e correr o risco de obter as dobras ”.
Mas se tivessem um dispositivo escondido nas costas, enganchado em seu sistema circulatório por meio de um vaso sanguíneo próximo à superfície da pele, o mergulho seria mais rápido e seguro - tanto do ponto de vista sanitário quanto militar. Seria volumoso no início, mas, diz Reidenberg, não mais do que um sistema intravenoso em que um paciente do hospital pode ser fisgado.
Nem todo mundo está convencido sobre o futuro de tal dispositivo. “As pessoas têm olhado para os animais de mergulho há décadas imaginando como lidam com a profundidade e a pressão”, diz Laurens Howle, engenheiro mecânico da Duke University, que trabalhou na modelagem da severidade das dobras em diferentes cenários. Ele diz que as teorias de Reidenberg sobre a rete são interessantes e “poderiam ser o caso”, mas ele observou que a diferença entre mamíferos marinhos e terrestres é que eles respiram pela primeira vez antes de mergulhar. Nós, enquanto isso, respiramos continuamente através de tanques de ar, o que significa que temos mais nitrogênio disponível para formar bolhas.
Quanto ao protótipo volumoso? "Sim, eu não sei se gostaria de tentar isso", diz Howle.
Curiosamente, os mamíferos marinhos nem sempre conseguem evitar as curvas. Pesquisas recentes sobre esqueletos de baleias revelaram que até as baleias podem ter danos nos ossos característicos das curvas. Estressores inesperados como o sonar são considerados os principais culpados, chocando os animais em direção à superfície, fazendo com que eles descomprimam seus pulmões muito rapidamente.
As ideias anti-curvas não são as únicas coisas que podemos aprender com esses animais quando projetamos a próxima geração de tecnologia de mergulho. Um dos maiores avanços inspirados nos mamíferos marinhos são as barbatanas baseadas na anatomia dos golfinhos. A “monofina” existe desde os anos 70 e reduziu o tempo de mergulho dos mergulhadores livres substituindo os nossos pés desajeitados por um golpe de golfinho. Houve vários avanços nessa barbatana desde então para torná-la ainda mais semelhante a um golfinho.
“Ele se parece com a cauda de mamíferos de mergulho, como baleias, golfinhos, etc., pois fornece uma maneira muito eficiente de transferir energia de seus músculos para o impulso para a frente na água. Daí porque a natureza adotou isso ”, disse Stephan Whelan, criador da comunidade de mergulho online DeeperBlue.com.
Outras aletas copiam as protuberâncias, ou tubérculos, as jubartes têm suas nadadeiras, o que reduz o arrasto e melhora a manobrabilidade.
“Eles foram usados em moinhos de vento, ventiladores, um spoiler da McLaren. A empresa britânica Zipp usou-os em rodas de bicicleta. Aviões, claro. A Speedo produziu uma nadadeira de treinamento chamada Nemesis ”, diz Frank Fish, biólogo da Universidade de West Chester, na Pensilvânia, que desenvolveu vários produtos biomiméticos - aplicações inspiradas na fisiologia animal - incluindo os tubérculos de inspiração jubarte. Há novos fatos que copiaram os dentículos sobrepostos em forma de dentes da pele do tubarão para reduzir o arrasto, e óculos de proteção que copiam como peixes e algumas flores prendem a água para criar uma visão mais clara.
Algumas adaptações de animais, no entanto, não são imitáveis. John Davenport, biólogo marinho da University College Cork, na Irlanda, trabalhou para descobrir como e por que as traquias das tartarugas marinhas, que caem progressivamente à medida que os animais mergulham mais fundo, são construídas do jeito que são. Ele chama a estrutura de "basicamente uma alternativa, uma evolução de 140 milhões de anos" da estrutura respiratória dos mamíferos marinhos. Mas, ele disse, "temo que não consiga ver um uso óbvio da estrutura traqueal do couro cabeludo no mergulho humano".
Copiar os pulmões em colapso de golfinhos e baleias também parece infrutífero; pulmões humanos são pegajosos e não são facilmente reinflados depois de terem entrado em colapso.
Mas isso poderia ser outro caminho, talvez até mais valioso, no qual poderíamos imitar a anatomia dos mamíferos marinhos.
Reidenberg ainda está em busca de financiamento para buscar um dispositivo de mergulho que impede o uso de curvas, mas, entretanto, ela já começou a tentar aprender com os pulmões dos animais. Em uma nova colaboração, ela se uniu a outros pesquisadores para mapear o sistema vascular de uma baleia fetal em um esforço para descobrir como os pulmões de baleia mudam sua elasticidade e como podemos aplicá-lo para reverter doenças pulmonares como enfisema em humanos.
É mais um caminho nos mamíferos marinhos que pode nos ajudar a encontrar uma maneira de respirar mais fácil - na água e na terra.
