Toma de un caimán de perfil sobre el césped.
Caimán. Crédito: Z. Owerkowicz.

A pesar de que el corazón de los caimanes comparte características estructurales con el de los mamíferos, una nueva investigación ha revelado una en particular que lo hace más resistente.

Según el artículo, publicado en la revista Integrative Organismal Biology, el corazón de estos reptiles continuará latiendo aún bajo las más extremas condiciones de estrés pues posee un mecanismo protector contra las arritmias.

Fibrilación, una de las arritmias más peligrosas

La fibrilación es una de las arritmias más letales. Si ocurre en las aurículas del corazón, puede generar coágulos de sangre y derrames cerebrales; si ocurre en los ventrículos, la muerte es casi segura en cuestión de minutos.

Existen muchas razones que pueden desencadenar una arritmia, pero en este estudio los científicos se centraron en la temperatura. Y es que, si una persona cae al agua fría con hipotermia, probablemente desarrolle una arritmia y se ahogue. Suena espantoso, pero lo hemos visto mucho en las películas.

Caimanes y conejos tienen una estructura cardíaca similar

Tanto el corazón de los mamíferos como el de los caimanes de sangre fría tienen una estructura similar que consta de cuatro cámaras de unos 3 centímetros cada una. Pero en el caso de los conejos, por ejemplo, la temperatura cardíaca se mantiene constante en 38 grados Celsius (°C), mientras que la temperatura de los caimanes salvajes activos varía entre 10°C y 37°C.

Ahora bien, el bombeo de un corazón depende de una onda eléctrica que indica a las células musculares que deben contraerse en el momento en que sea necesario. Esta onda es impulsada por una señal eléctrica que debe mantener el mismo patrón en funcionamiento, de modo que la sangre pueda bombearse de manera eficaz dentro del cuerpo. Cuando ocurre una arritmia, esta señal eléctrica ha perdido dicho patrón.

El efecto del cambio de temperatura

Los investigadores enfocaron su estudio en la temperatura como factor de estrés, y evaluaron su efecto sobre la salud cardíaca de conejos y caimanes. Específicamente, analizaron los patrones que seguían las longitudes de onda del potencial de acción de los corazones a 38°C y 23°C.

Durante los experimentos observaron que la onda de excitación en el corazón del conejo se redujo en más de la mitad cuando se expuso a temperaturas extremas; en cambio, el corazón del caimán se mostró más resistente al experimentar solo un 10 por ciento de cambios como máximo.

“Descubrimos que cuando la longitud de onda espacial alcanza el tamaño del corazón, el conejo puede sufrir una fibrilación espontánea, pero el caimán siempre mantendrá esta longitud de onda dentro de un régimen seguro”, explicó Conner Herndon, coautor y asistente de investigación de posgrado en la Facultad de Física del Instituto de Tecnología de Georgia.

En pocas palabras, “los corazones de cocodrilo no fibrilan, no importa lo que hagamos”, dijo el coautor Flavio Fenton, profesor de la Facultad de Física del Instituto de Tecnología de Georgia, investigador del Instituto Petit de Bioingeniería y Biociencia. “Son muy resistentes”.

El corazón resistente de los caimanes tiene sus limitaciones

Los experimentos mostraron que los caimanes pueden vivir sin riesgo de desarrollar arritmia cardíaca en un amplio rango de temperaturas gracias a su corazón resistente. Sin embargo, como todo en este mundo, este también tiene sus limitaciones, como su frecuencia cardíaca máxima reducida, que les impide gastar energía adicional durante una emergencia.

En los conejos y otros mamíferos de sangre caliente ocurre algo diferente; pueden adoptar frecuencias cardíacas máximas más altas que las de los caimanes, lo que les permite mantener un endotérmico activo.

Los conejos y otros mamíferos de sangre caliente, por otro lado, pueden adaptarse a las frecuencias cardíacas más altas necesarias para mantener un metabolismo endotérmico activo, pero enfrentan un mayor riesgo de arritmia cardíaca y una vulnerabilidad crítica a los cambios de temperatura.

Este estudio no solo ha revelado que el corazón de los caimanes es más resistente que el de los mamíferos a pesar de sus similitudes; también ha ayudado a comprender mejor los mecanismos de supervivencia de los animales de sangre fría y caliente.

Referencia:

Defibrillate you later, alligator; Q10 scaling and refractoriness keeps alligators from fibrillation. https://academic.oup.com/iob/advance-article/doi/10.1093/iob/obaa047/6120966