Skip to content

Antarktis 2011 resedagbok del 9

december 20, 2011

Förutom studien av potentiella klimateffekter på jättegråsuggorna (se Resedagbok 8) så har vi arbetat med två projekt på fisk (borchar, Pagothenia borchgrevinki).

Denna del beskriver projektet som fokuserade på hematokritförändringarna under stress (naturlig bloddoping) och effekterna av detta på det kardiovaskulära systemet. Nästa inlägg kommer att beskriva den tredje delen av projektet där Malin och Fredrik tittade på temperatureffekter på tarmbarriärfunktioner

Tillsammans med sälarna leder borcharna ligan över djur som snabbt kan öka sin hematokrit (andelen röda blodceller i blodet) på naturlig väg under perioder av arbete eller stress. Tidigare studier har visat att borcharna kan dubbla sin hematokrit från ca 15 till över 30%. Som jämförelse har människan har ca 45% röda blodceller i blodet och kan öka hematokriten marginellt vid stress.

De röda blodcellerna innehåller hemoglobin som binder syre och gör att vi kan transportera syre till kroppens olika delar. Om vi vill öka den syretransporterande förmågan för att t.ex. kunna springa fortare och längre så måste vi öka transportförmågan. Detta kan man göra genom att pumpa mer blod, dvs öka hjärtminutvolymen, eller öka mängden hemoglobin. Vi kan göra detta på naturlig väg genom att t.ex. träna på hög höjd eller bo i s.k. höghöjdshus då stimuleras nybildning av röda blodceller. Man kan också göra detta genom att injicera EPO (erytropoetin), som stimulerar bildning av röda blodceller eller så kan man ta blodtransfusioner där man tillför röda blodceller, detta kallas ju inom sporten bloddoping.

Varför har vi då inte naturlig ännu högre andel röda blodceller? Problemet är att när man ökar antalet röda blodceller ökar man också blodets viskositet vilket i sin tur ger en ökad belastning på hjärtat. Mjälten har en viktig funktion hos en del djur (inklusive människan), den kan lagra röda blodceller och vid situationer där djuret behöver en ökad syreupptagningsförmåga dras mjälten ihop och de röda blodcelleran kommer ut i cirkulationen. Mest extrem i detta avseende är en del sälarter och borcharna (kanske även andra fiskarter) men hur detta påverkar för hjärtkärlsytemt vet man inte i detalj bara att det borde öka blodets viskositet och belastningen på hjärtat.

För att studera detta delade vi upp fiskarna i två grupper, i den ena opererade vi bort mjälten vilket förhindrar ökningen av hematokriten under stress, fiskarna i den andra gruppen sham opererades, dvs. de behandlades på samma sätt men mjälten togs inte bort. I båda grupperna sattes en kateter in i en av gälbågarna så att vi kunde mäta blodtrycket och ta blodprover, fiskarna intrumenterades också med en  flödesprob runt aortan för att vi skulle kunna mäta hjärtminuvolymen.

Fiskarna placerades sedan i resiprometerar där vi kontinuerligt kunde följa deras syreförbrukning.

Efter ett dygn mätte vi syreförbrukning, hjärtminutvolym, blodtryck och tog ett blodprov för senare mätning av hemoglobinkoncentrationen. Sedan stressade vi fiskarna i 15 minuter och mätte förändringarna i syreförbrukning,  blodtryck, hjärtfrekvens och hjärtminutvolym och tog även ett blodprov för hemoglobinkoncentration.

Vi håller på att analysera dessa data men det ser ut som de hypoteser om hur hjärtkärlsytemet skulle påverkas  av kraftigt förhöjda mängder röda blodceller stämmer. De fiskar som inte kunde öka sin andel röda blodceller kunde heller inte öka sin syreupptagningsförmåga lika mycket men samtidigt påverkades blodtrycket mindre vilket innebär att deras hjärta belastades mindre.

En anledning till att borcharna har denna extrema förmåga är antagligen att de lever i extremt kallt vatten, -1.9C under stora delar av året. Ju kallera en vätska är ju högre viskositet, detta gäller även blodet och genom att justera andelen röda blodceller efter behov kan de kompensera för kylans effekt på viskositeten. Människan har i likhet med andra däggdjur en hög kroppstemperatur, som inom visa intervall är oberoende av omgivningen, vi har en hög metabolism, dvs ett stor behov av syre och har också en relativt konstant hög hematokrit. Sälarna utmärker sig genom att kunna varierar sin hematokrit mer än andra däggdjur och detta har med deras dykförmåga att göra, det kan ju inte ta med sig syre i tuber utan måste lagra syre bundet i de röda blodcellerna eller i vävsnaden.

 

Michael Axelsson, Albin Gräns, Fredrik Jutfelt,  Malin Rosengren
Göteborgs universitet
Zoologiska institutionen


No comments yet

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

%d bloggare gillar detta: