Nazario EC, Czapanskiy MF, Pinsky ML, Christen DR, Flammer KL, Ford KA, Kendall TL, Tom B, Bartosik-Velez S, Allyn J, Sánchez Villarreal FR, Williams TM. · The Journal of experimental biology · 2026

Effects of carbon dioxide accumulation on post-dive physiological recovery in odontocetes.

Resumo em português

O desempenho de mergulho de mamíferos marinhos está associado a mudanças marcantes nos níveis de oxigênio (O2) e dióxido de carbono (CO2) nos tecidos. No entanto, a principal métrica para a recuperação pós-mergulho na maioria dos estudos tem se concentrado exclusivamente na restauração do O2 tecidual, apesar da importância do descarte de CO2 como um fator determinante para a homeostase do mergulho. Para avaliar o papel combinado dos gases respiratórios e sanguíneos, comparamos as taxas de recuperação pós-exercício de O2 e CO2 em golfinhos-nariz-de-garrafa (Tursiops truncatus, n=2) e belugas (Delphinapterus leucas, n=4). Mecanismos de recuperação sistêmicos também foram examinados, incluindo pH sanguíneo, padrões respiratórios e vasodilatação periférica. Após repetições máximas de nado, as taxas respiratórias de O2 e CO2 retornaram aos níveis de repouso em até 8 minutos para as belugas (V̇O2: 7,64±1,36 min; V̇CO2: 7,71±1,41 min; média±dp) e 3,5 minutos para os golfinhos-nariz-de-garrafa (V̇O2: 3,41±0,76 min; V̇CO2: 3,41±0,71 min). As durações da recuperação sanguínea de O2 e CO2 também variaram entre as espécies. Belugas precisaram de 12-15 minutos para alcançar os níveis de repouso, enquanto o O2 sanguíneo dos golfinhos permaneceu dentro dos níveis de repouso e o CO2 recuperou em aproximadamente 4-7 minutos. O pH sanguíneo, influenciado pelas mudanças na PCO2, retornou aos níveis de repouso entre 12 e 15 minutos para as belugas, mas permaneceu elevado durante todo o período de recuperação registrado para os golfinhos-nariz-de-garrafa. A concentração de lactato sanguíneo também permaneceu perto do dobro dos valores de repouso para ambas as espécies. Em geral, constatamos que os efeitos combinados do CO2 com o lactato sanguíneo parecem desempenhar um papel dominante na recuperação do mergulho em odontocetos, determinando a duração da recuperação fisiológica completa de odontocetos selvagens após respostas de fuga diante de distúrbios antrópicos.

Resumo original em inglês

Diving performance by marine mammals is associated with marked changes in tissue oxygen (O2) and carbon dioxide (CO2) levels. Yet, the primary metric for diving recovery in most studies has focused exclusively on restoring tissue O2, despite the importance of CO2 offloading as a major determinant for diving homeostasis. To assess the combined role of respiratory and blood gases, we compared post-exercise O2 and CO2 recovery rates in bottlenose dolphins (Tursiops truncatus, n=2) and beluga whales (Delphinapterus leucas, n=4). System-wide recovery mechanisms were also examined, including blood pH, breathing patterns and peripheral vasodilation. Following maximal swim repetitions, respiratory O2 and CO2 rates returned to resting levels within 8 min for belugas (V̇O2: 7.64±1.36 min; V̇CO2: 7.71±1.41 min; mean±s.d.) and 3.5 min for dolphins (V̇O2: 3.41±0.76 min; V̇CO2: 3.41±0.71 min). Blood O2 and CO2 recovery durations also varied by species. Belugas required 12-15 min to reach resting levels, whereas dolphins' blood O2 remained within resting levels and CO2 recovered in ∼4-7 min. Blood pH, driven by changes in PCO2, returned to resting levels between 12 and 15 min for belugas, but remained elevated throughout the recorded recovery period for dolphins. Blood lactate also remained near double the resting values for both species. Overall, we found that the compounding effects of CO2 with blood lactate appear to play a dominant role in odontocete dive recovery, which will dictate the duration of full physiological recovery by wild odontocetes following escape responses from anthropogenic disturbances.

Espécies citadas

• Delphinapterus leucas · beluga
  ?

  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Delphinapterus leucas.
• Tursiops truncatus · golfinho-nariz-de-garrafa
  ?

  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Tursiops truncatus.