05 de Diciembre - Contrariamente al conocimiento aceptado, la sangre puede llevar más oxígeno a los cerebros de los ratones cuando hacen ejercicio porque el aumento de la respiración acumula más oxígeno en la hemoglobina, según un equipo internacional de investigadores cree que esto es cierto para todos los mamíferos.
"Se pensaba que la sangre de los mamíferos siempre está completamente saturada de oxígeno", dijo Patrick J. Drew, distinguido profesor asociado de ingeniería neurológica y neurocirugía de Huck y director asociado del Instituto de Neurociencia del Estado de Penn.
Eso significaría que la única forma de llevar más oxígeno al cerebro sería llevar más sangre al cerebro aumentando el flujo sanguíneo. Los investigadores estaban interesados en ver cómo los niveles de oxígeno cerebral se veían afectados por los comportamientos naturales, específicamente el ejercicio.
"Sabemos que las personas cambian los patrones de respiración cuando realizan tareas cognitivas", dijo Drew. "De hecho, la fase de respiración se ajusta a la tarea en cuestión. En el cerebro, los aumentos en la actividad neuronal generalmente van acompañados de aumentos en el flujo sanguíneo".
Sin embargo, se desconocía exactamente lo que está sucediendo en el cuerpo, por lo que los investigadores utilizaron ratones que podían elegir caminar o correr en una cinta de correr y monitorearon su respiración, actividad neuronal, flujo sanguíneo y oxigenación cerebral.
"Predijimos que la oxigenación cerebral dependería de la actividad neuronal y el flujo sanguíneo", dijo Qing Guang Zhang, becario postdoctoral en ciencias de la ingeniería y mecánica. "Esperábamos que la oxigenación cayera en la corteza frontal del cerebro si el flujo sanguíneo disminuyera. Eso fue lo que pensamos que sucedería, pero luego nos dimos cuenta de que era la respiración la que mantenía la oxigenación", añadió.
Explicó que la única forma en que eso podría suceder sería que el ejercicio causara que la sangre transportara más oxígeno, lo que significaría que la sangre normalmente no estaba completamente saturada de oxígeno.
Los investigadores analizaron la oxigenación en la corteza somatosensorial y la corteza frontal, que es un área involucrada en la cognición, y el bulbo olfativo, un área involucrada en el sentido del olfato, porque son las áreas más accesibles del cerebro.
Utilizaron una variedad de métodos para controlar la respiración, el flujo sanguíneo y la oxigenación. También probaron los niveles de oxigenación mientras suprimían la actividad neuronal y la dilatación de los vasos sanguíneos.
Los investigadores informan en la edición de ayer (4 de diciembre) de Nature Communications que "la oxigenación persistió cuando la actividad neuronal y la hiperemia funcional (aumento del flujo sanguíneo) fueron bloqueadas, ocurrieron tanto en el tejido como en las arterias que alimentan el cerebro, y estaban estrechamente relacionadas con tasa de respiración y la fase del ciclo de respiración".
Concluyen que "la respiración proporciona una vía dinámica para modular la oxigenación cerebral".
