Ученые выяснили, почему мозг кита не повреждается при плавании

Слепок аорты и артерий белухи: в отличие от наземных млекопитающих, эти сосуды у китов опутаны сетью меньших артерий, нормализующих давление / © phys.org

В отличие от наземных млекопитающих, крупные кровеносные сосуды у китов опутаны сетью меньших артерий, называющихся retia mirabilia, или «чудесная сеть», и нормализующих кровяное давление.

Во время интенсивного движения, например галопа, у наземных млекопитающих возникает «пульсация», когда с каждым шагом кровяное давление понижается и повышается. Обычно сухопутные звери не передвигаются в таком темпе долго, в отличие от морских собратьев, в частности китов.

Киты плавают с помощью мощных движений хвоста, что неминуемо должно вызывать «пульсацию», при которой возникает разница в давлении крови, входящей и выходящей из мозга. В долгосрочной перспективе это должно привести к повреждениям мелких сосудов и кровоизлиянию в мозг, но по какой-то причине не происходит.

Теперь, похоже, исследователи выяснили почему: все благодаря особой сети меньших кровеносных сосудов, опутывающих мозг и позвоночник китов и называющихся retia mirabilia, или «чудесная сеть». Собрав биомеханические параметры 11 видов китообразных, исследователи с помощью компьютерного моделирования убедились: во время плавания животного «чудесная сеть» компенсирует перепад давления между кровью, входящей и выходящей из мозга.

В итоге благодаря «чудесной сети» разница в давлении между кровью, входящей и выходящей из мозга кита, составляет около трех процентов, то есть несущественна. Для подтверждения гипотезы следовало бы провести испытания на живых китах, однако это неосуществимо ни с технической, ни с этической точки зрения, поскольку потребовало бы поместить зонд внутрь китовых артерий и вен.

В будущем ученые собираются продолжить изучать физиологические адаптации китов к жизни в море: то, как их грудная клетка реагирует на погружение на глубину или как легкие влияют на сосудистое давление. 

Исследование опубликовано в журнале Science.