La investigación de enfermedades pulmonares en cetáceos y la tecnología TrueFlow de ndd

La capacidad respiratoria de los delfines -y otros odontocetos de la familia de los cetáceos- es increíble. Estos animales son capaces de alcanzar un flujo espiratorio de entre 160 y 200 litros por segundo e intercambiar hasta el 90 % del total de su capacidad pulmonar en una única respiración, en menos de un segundo. Para entenderlo mejor, los valores medios para los seres humanos serían unos 10-14 litros por segundo y un 70 % de la capacidad pulmonar total. Esta espectacular capacidad pulmonar se debe, en parte, a la técnica de marsopeo o delfineo que utilizan para desplazarse, que consiste en realizar un breve salto fuera del agua durante el que completan la respiración antes de volver a sumergirse. El ciclo respiratorio de estos animales se inicia con una exhalación potente, seguida de una inhalación y una pausa respiratoria de entre 20 y 40 segundos. A pesar de su baja frecuencia respiratoria, su volumen respiratorio por minuto es comparable al de otros mamíferos de tamaño similar, puesto que su volumen corriente es muy superior al de los seres humanos.

Las enfermedades respiratorias suponen un grave problema para los delfines

Las enfermedades respiratorias son una grave amenaza para los delfines. Se trata de una de las principales causas de morbimortalidad en esta especie, tanto para los especímenes que viven el medio natural como para los que se crían en entornos controlados con cuidados de los seres humanos. A pesar de que las enfermedades pueden detectarse a través de muestras de sangre y pruebas respiratorias, o mediante tomografías computarizadas (TAC), ultrasonidos o radiografías, la mayoría de estos métodos son difíciles de llevar a cabo en mamíferos acuáticos y tampoco proporcionan información sobre los cambios funcionales debidos a la enfermedad. Además, los cetáceos se caracterizan por su habilidad para «ocultar» los síntomas, y solo empiezan a mostrarlos cuando ya se encuentran en un estadio avanzado de la enfermedad. Por otro lado, la espirometría, un tipo de prueba de función pulmonar , ha demostrado ser un método no invasivo, de aplicación sencilla y extremadamente preciso y puede utilizarse para la detección precoz de los cambios funcionales. Es posible entrenar a los delfines que crecen en cautiverio para que aprendan a realizar las conductas necesarias para someterse a las pruebas de espirometría, como la exhalación forzada.

Además, también se ha demostrado que pueden detectarse cambios funcionales en delfines con enfermedades respiratorias mientras se encuentran varados. Por todo ello, la espirometría se presenta como una herramienta útil para detectar enfermedades en animales que viven en acuarios y también como una herramienta para la conservación de los animales en su medio natural. Por ejemplo, durante los varamientos masivos de delfines, es posible que algunos de los especímenes padezcan enfermedades respiratorias. Si se identifica rápidamente a los ejemplares enfermos, mediante una prueba de función pulmonar, puede establecerse una clasificación en función de sus posibilidades de supervivencia.

El desarrollo de CetaSpiro

Los equipos científicos del Oceanogràfic de Valencia (España), el programa de investigación Sarasota Dolphin Research Program, y la misión Dolphin Quest, de Oahu se asociaron con ndd Medical Technologies y G&O Embedded systems con el objetivo de desarrollar un innovador espirómetro que permitiese medir flujos respiratorios de hasta 240 litros por segundo. Además, para que este dispositivo fuese útil como herramienta de investigación debía ser portátil, fiable, sólido, ligero, fácil de limpiar y permitir la transmisión de datos de forma inalámbrica.

El equipo de desarrollo se basó en el sensor TrueFlow, que se caracteriza por su fiabilidad y la capacidad de funcionar sin necesidad de calibración y añadió el número de sensores necesario para medir con precisión el flujo respiratorio requerido. Gracias a los recursos para la investigación de Dolphin Quest, el Oceanogràfic, Sea World, y el programa de biología y mamíferos marinos de la Oficina de Investigación Naval (Office of Naval Research Marine Mammals and Biology program), el equipo logró desarrollar este nuevo espirómetro para un uso muy específico fuera del ámbito médico. Este nuevo dispositivo fue bautizado con el nombre de CetaSpiro, una contracción de las palabras «cetáceo» y «espirómetro», a modo de pequeño homenaje a estos increíbles animales. El CetaSpiro cuenta con 12 sensores TrueFlow entre los que se divide el flujo respiratorio, de modo que cada uno de ellos recibe un máximo de 20 litros por segundo. Esto permite a los investigadores evaluar e investigar los patrones respiratorios de los cetáceos.

El futuro de las pruebas de función pulmonar en los cetáceos

Gracias a la innovadora tecnología del espirómetro CetaSpiro, las pruebas de función pulmonar y los resultados extremadamente precisos, los investigadores podrán estudiar mejor la respiración de los cetáceos y entender el impacto que tienen las enfermedades respiratorias en estos animales.

_{Descargo de responsabilidad: Los productos de EasyOne están diseñados para su uso en entornos sanitarios por profesionales médicos. En este artículo se menciona un uso distinto al previsto, solo con fines de investigación clínica.}