Revista Chilena de Historia Natural (Sep 2007)
Pulmonary hematological parameters, energetic flight demands and their correlation with oxygen diffusion capacity in the lungs Parámetros hematológicos pulmonares, demandas energéticas del vuelo y su correlación la capacidad de difusión de oxígeno en los pulmones
Abstract
Hematological parameters of birds and mammals seem to respond to environmental requirements, such as hypoxia at high altitude and the energetic demands of locomotion and flight. In this work we hypothesize that lung capillary hematocrit and red blood size may be influenced by the energetic requirements of flight. Also, we propose that hematological parameters should vary together with the morphological parameters that determine oxygen diffusion capacity. We analyzed the red blood cell size and the local characteristics of the pulmonary capillary hematocrit correlating these with the pulmonary factors that determines the oxygen diffusion capacity. We deal with seven species, non-flying and flying birds and mammals, with different energetic requirements. The capillary hematocrit was not different in each taxon, but the red blood cell size was smaller in flying mammals and birds than non-flying ones. Correlation of erythrocyte size with the diffusing characteristics of the lungs produced a non-phylogenetic clustering with a group constituting by the bats Tadarida brasiliensis y Myotis chiloensis, and the bird Z. auriculata; revealing similar functional response in unrelated species. Finally, in mammals, a negative correlation between the red blood cell size and the mass-specific oxygen diffusion capacity was obtained. These results suggest that the direction of the hematological and pulmonary adjustments is governed mainly by the requirements of flight independent of phylogenetic origin of the species studiedLos parámetros hematológicos y pulmonares parecen responder a las exigencias ambientales como la hipoxia y la alta altitud y a los requerimientos energéticos de la locomoción. En este trabajo sometemos a prueba la hipótesis que el hematocrito del capilar pulmonar y el tamaño del glóbulo rojo pueden ser influidos por los requerimientos energéticos del vuelo. También proponemos que los parámetros hematológicos varían en conjunto con los parámetros que determinan la capacidad de difusión de oxígeno. Analizamos el tamaño del glóbulo rojo y las características locales del hematocrito capilar pulmonar correlacionándolos con los factores pulmonares que afectan la capacidad de difusión de oxígeno. Analizamos siete especies de diferente requerimiento energético, corredoras y voladoras. El hematocrito capilar pulmonar no mostró diferencias significativas en aves ni en mamíferos. El tamaño del glóbulo rojo fue menor en los mamíferos y en aves voladoras con respecto a sus pares no voladores. La respuesta conjunta del glóbulo rojo, la superficie respiratoria y la membrana alvéolo-capilar mostró un agrupamiento no filogenético donde se destaca un cluster constituido por mamíferos y aves de vuelo activo (dos murciélagos: Tadarida brasiliensis y Myotis chiloensis y la tórtola Zenaida auriculata). Finalmente, en mamíferos se obtiene una relación inversa entre la capacidad de difusión de oxígeno y el tamaño del glóbulo rojo. En definitiva, los hallazgos sugieren la existencia de ajustes funcionales hematológicos y pulmonares como una respuesta conjunta a las exigencias del vuelo, independientes de su origen filogenético
