La fisiologia comparata è una branca della fisiologia che, in parte, studia come diversi animali sopravvivono in ambienti che di solito feriscono o uccidono gli umani. Ogni volta che respiriamo, l’ossigeno entra nel flusso sanguigno per mantenere i nostri organi vivi e funzionanti. Quando l’ossigeno non può arrivare ai tessuti del nostro corpo, questi cominciano a morire.

Questo è vero per tutti gli organi, ma soprattutto per il cervello. In condizioni come ictus e arresto cardiaco, quando il cuore improvvisamente smette di funzionare, la perdita di ossigeno e di nutrienti danneggia le cellule del cervello. Spesso, anche lo scenario migliore è desolante. Le persone che sopravvivono a queste condizioni possono diventare disabili in modo permanente, rendendo difficile camminare, parlare o lavorare. Nel peggiore dei casi, le persone muoiono per un esteso danno cerebrale.

I ricercatori hanno cercato instancabilmente di creare nuove terapie e farmaci che rendano il cervello resistente ai danni causati dalla privazione dell’ossigeno. Nel processo di inventare nuovi trattamenti, gli scienziati, compresi quelli specializzati nella fisiologia comparata, stanno cercando di imparare dagli animali che hanno già un cervello in grado di sopravvivere senza ossigeno.

Tra gli argomenti trattati da questa disciplina si distinguono, non in ordine di importanza:

  • Lo studio della digestione e dell’assorbimento;
  • Gli Erbivori ruminanti e non ruminanti;
  • I Carnivori;
  • La Coprofagia;
  • La Digestione di cere, chitina e cellulosa;
  • Sintesi e digestione del latte;
  • Latte del gozzo e secrezioni grasse degli uccelli;
  • Farine animali, encefalite spongiforme bovina e altre malattie da prioni;
  • Respirazione in ambiente terrestre e acquatico;
  • Pesci polmonati. Respirazione, fonazione e canto negli uccelli;
  • Respirazione nelle uova;
  • Gusto e olfatto;
  • L’organo vomero-nasale;
  • Ecoricognizione in cetacei e pipistrelli;
  • Percezione delle radiazioni infrarosse;
  • Sensibilita’ elettromagnetica e orientamento in pesci e uccelli;
  • Adattamenti fisiologici alle temperature estreme: studi su cammelli, cetacei, uccelli e pesci artici;
  • Veleni dei vertebrati e loro effetti.

Guardando alla natura, ci sono molti animali che possono sopravvivere con poco o nessun ossigeno per lunghi periodi di tempo. Gli esempi includono i ratti talpa che trascorrono la loro vita in tane con ossigeno molto basso e tartarughe che vanno in letargo durante l’inverno in stagni coperti da una lastra di ghiaccio.

Altri animali, come la foca incappucciata, non vivono in ambienti a basso tenore di ossigeno a tempo pieno, ma potrebbero dover sopravvivere temporaneamente alla perdita di ossigeno mentre cercano cibo. Questi sigilli possono immergersi sott’acqua per un massimo di un’ora senza una sola boccata d’aria mentre cacciano per la loro cena.

Queste incredibili imprese potrebbero farci chiedere come gli animali siano in grado di sopravvivere senza un elemento essenziale per mantenere in vita il cervello umano. Finora, i ricercatori hanno scoperto una serie di strategie che gli animali usano per proteggere il cervello in ambienti a basso ossigeno. Alcuni di questi includono la chiusura delle connessioni tra le cellule nervose per proteggere il cervello e cambiare il tipo di “combustibile” che il cervello utilizza per produrre energia per ridurre al minimo il danno cerebrale.

Gli animali possono usare una o una combinazione di queste diverse strategie a seconda della loro particolare situazione. Il loro comportamento ci dice che la natura ha già trovato soluzioni per malattie che danneggiano il cervello umano. Osservare le abitudini degli animali offre ai fisiologi nuove prospettive su come possiamo risolvere i problemi che minacciano la nostra salute e le nostre vite.