domingo, 3 de febrero de 2013

¿Cómo giran los búhos la cabeza sin corte de sangre al cerebro?

Foto: SOFTEIS/WIKIMEDIA COMMONS
Médicos y expertos neurológicos de la Universidad Johns Hopkins (Estados Unidos) han descubierto por qué los búhos pueden girar sus cabezas hasta 270 grados en cualquier dirección sin dañar los delicados vasos sanguíneos de sus cuellos y cabezas y sin cortar el suministro de sangre al cerebro, según los hallazgos del equipo, publicados en la revista 'Science'.
En lo que podría ser el primer uso de angiografía, tomografía computarizada e ilustraciones médicas para examinar la anatomía de una docena de pájaros de ojos grandes, el equipo, dirigido por el ilustrador médico Fabián de Kok-Mercado, estudiante recién graduado en el Departamento de Arte aplicado a la Medicina, encontró cuatro importantes adaptaciones biológicas diseñadas para prevenir lesiones por movimientos de la cabeza de rotación. Las variaciones están en toda la estructura ósea de los animales y la red vascular necesaria para apoyar su recargada cabeza.
"Hasta ahora, los especialistas de imagen cerebral que lidiamos con lesiones humanas causadas por un traumatismo en las arterias de la cabeza y el cuello nos hemos preguntado siempre por qué los rápidos y retorcidos movimientos de la cabeza de los búhos no provocaban su muerte por accidente cerebrovascular ", reconoce el investigador principal del estudio y neurorradiólogo Philippe Gailloud.
"Las arterias carótidas y vertebrales en el cuello de la mayoría de los animales, incluidos los búhos y los humanos, son muy frágiles y muy sensibles incluso a pequeños desgarros del revestimiento de los vasos", agrega Gailloud, profesor asociado en el Departamento de Radiología Russell H. Morgan de la Escuela de Medicina de la Johns Hopkins.
Los giros bruscos de la cabeza y el cuello en los seres humanos estiran y desgarran revestimientos de los vasos sanguíneos, produciendo coágulos que pueden desprenderse y causar una embolia mortal o accidente cerebrovascular. Los investigadores dicen que estas lesiones son comunes, a menudo como resultado de accidentes de tráfico y también después de montar en la montaña rusa y con malas manipulaciones quiroprácticas.
Para resolver este puzzle, el equipo de Johns Hopkins estudió la estructura ósea y vascular compleja en las cabezas y los cuellos de grandes búhos cornudos después de su muerte por causas naturales. Utilizaron un medio de contraste inyectable para mejorar la imagen de rayos X de los vasos sanguíneos de las aves, meticulosamente disecadas, dibujadas y escaneadas para permitir un análisis detallado.
El hallazgo más sorprendente fue cuando los cientíticos inyectaron un tinte en las arterias de los búhos, imitando el flujo sanguíneo, y giraron manualmente las cabezas de los animales. Los vasos sanguíneos en la base de la cabeza, justo debajo del hueso de la mandíbula, eran cada vez más grandes, cuanto más colorante se introducía y antes de que el líquido se agrupara en los reservorios, algo que contrasta fuertemente con la capacidad humana anatómica, donde las arterias en general tienden a ser más pequeñas y más pequeñas y se ramifican.
Los investigadores dicen que estos reservorios sanguíneos contráctiles permiten a la sangre de los búhos estancarse como en una piscina para satisfacer las necesidades energéticas de sus grandes cerebros y ojos mientras giran sus cabezas. La red de soporte vascular, con sus interconexiones y adaptaciones, ayuda a minimizar cualquier interrupción en el flujo sanguíneo.
"Nuestro profundo estudio de la anatomía del búho resuelve uno de los muchos interesantes misterios neurovasculares médicos de cómo los búhos se han adaptado para manejar rotaciones extremas de la cabeza", afirma de Kok-Mercado, ahora ilustrador y animador científico en el Instituto Médico Howard Hughes.
Por otra parte, según Gailloud, los resultados del nuevo estudio "muestran precisamente que las adaptaciones morfológicas son necesarios para manejar estos giros de la cabeza y por qué los humanos son tan vulnerables a la lesión osteopática de la terapia quiropráctica". "Manipulaciones extremas de la cabeza humana son realmente peligrosas porque carecemos del recipiente protector con las características que se observan en los búhos", afirma este investigador.
La primera variación anatómica fue descubierta en el cuello del búho, donde una de las principales arterias que alimentan el cerebro pasa a través de orificios en las vértebras óseas. Estas cavidades huecas eran aproximadamente diez veces más grandes en diámetro que la arteria vertebral que pasa por ella.
Los investigadores dicen que el espacio extra en la foramina transversal, como se conoce a los agujeros que rodean las arterias vertebrales, crea un conjunto de bolsas de aire de amortiguación que permiten a la arteria moverse cuando se retuerce el cuello. Doce de las 14 vértebras cervicales del cuello de la lechuza tienen esta adaptación.
"En los humanos, la arteria vertebral realmente abraza las cavidades huecas en el cuello. Pero este no es el caso de los búhos, cuyas estructuras están especialmente adaptadas para permitir una mayor flexibilidad arterial y movimiento", dice de Kok-Mercado. El equipo también encontró que la arteria vertebral de la lechuza entra en una parte del cuello más alta que en otras aves, en la vértebra cervical 12 en lugar  de la 14, permitiendo mayor holgura y espacio a los vasos sanguíneos.
Los investigadores afirman que estas llamadas anastomosis, incluyendo una conexión de recipiente llamada arteria trigeminal patente, permiten el flujo de sangre al cerebro sin interrupciones, incluso si una ruta está bloqueada durante la rotación extrema del cuello. Ahora, los científicos planean a examinar la anatomía del halcón para ver si otras especies de aves poseen las mismas características adaptativas para la rotación de la cabeza.

Fuente Europa Press

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