El sorprendente vínculo entre la enfermedad por descompresión y los peces

¿Alguna vez te has preguntado qué les sucede a los peces cuándo hay un cambio repentino en la presión o la temperatura en su hábitat? ¿Se pueden producir burbujas de gas dentro de su cuerpo, a veces causando enfermedades e incluso la muerte?

Cuando era estudiante de medicina, tuve un compañero y muy amigo que en su habitación tenía un acuario bastante grande. Esto traía aparejado que había que dedicarle cierto tiempo para mantenerlo limpio, alimentar a los peces y asegurarse que tanto los aireadores como el termostato funcionasen correctamente. Un día, y sin saber por qué, en una semana murieron todos los animales. Hoy les hablaré sobre la enfermedad de la descompresión en los peces.

Antes de avanzar un poco más en el tema, soy de la opinión que es necesario recordarles algunos detalles que, a mi modo de ver, son muy relevantes. 

El agua de mar contiene gases disueltos, sobre todo nitrógeno, oxígeno y el anhídrido carbónico, y los Intercambia con la atmósfera para mantener el equilibrio entre el océano y el aire. 

El oxígeno y el anhídrido carbónico (CO2) disueltos en el mar desempeñan un papel fundamental para la vida marina. Las plantas y algas recurren al CO2 disuelto, la luz solar y el agua, para producir carbohidratos (azúcares) por medio de la fotosíntesis. Este proceso libera oxígeno en el agua. A su vez, todos los animales marinos usan el oxígeno para la respiración, que generará energía a partir de los carbohidratos, produciendo dióxido de carbono y agua. Los animales marinos con branquias, como los peces, utilizan estos órganos para extraer el oxígeno y los otros gases del agua de mar.

Es así que los gases, disueltos en el mar, se encuentran en un equilibrio dinámico con los disueltos en el aire. Y si hablamos de buceo, me imagino que ya se habrán dado cuenta que esto es lo que conocemos como saturación. La cantidad de cada gas que puede disolverse en el océano depende de la solubilidad y la saturación del gas en el agua. La saturación se refiere a la cantidad de gas disuelto realmente en el agua, en relación con el contenido máximo posible. Si el agua está subsaturada, significa que en ella se puede disolver más gas. Si el agua está saturada o sobresaturada, entonces puede liberarse gas de ella. 

Existen diferentes situaciones en las cuales se pueden generar variaciones en la cantidad de los gases disueltos en el mar. 

Por ejemplo, el agua fría retiene más gas que el agua caliente. El ejemplo cotidiano lo tenemos con las botellas de cerveza, las cuales básicamente son un  líquido con dióxido de carbono. Una cerveza caliente no puede retener el gas, así que en cuanto abrimos la botella, el dióxido de carbono sale del agua abruptamente en forma de burbujas. Por el contrario,  si la cerveza está bien fría, el desprendimiento de burbujas es mucho más controlado. Las aguas profundas, que tienen una presión elevada, retienen más gas que las aguas superficiales.

En lo que hace al dióxido de carbono, parte permanece como gas disuelto, pero la mayoría reacciona con el agua formando ácido carbónico o reacciona con los carbonatos que ya están en el agua para formar bicarbonatos. Esto hace que disminuya el dióxido de carbono disuelto en el agua.

El nitrógeno gaseoso disuelto en el océano es fijado por bacterias y convertido en nitrato y el nitrito.

Todos estos gases que están en la atmósfera pueden entrar en el océano disolviéndose en el agua más superficial, pero la cantidad de cada gas en el aire es muy diferente de la que se encuentra en el océano.

	AIRE	SUPERFICIE DEL MAR
N2	78%	48%
O2	21%	36%
CO2	0,04%	15%

La enfermedad de la burbuja, también llamada embolismo gaseoso, es una alteración en la cantidad de gases disueltos en el agua que produce un desbalance gaseoso en el organismo del pez, generándole múltiples daños y en el peor de los casos la muerte. Aparece cuando se produce una sobresaturación de gases en el agua que afecta a los peces. Inicialmente, fue descrito en la segunda mitad del siglo XIX, entre otros, por Paul Bert, conocido nuestro, en los que se describían las lesiones que presentaban algunos peces, que estarían muy emparentados con las manifestaciones de la enfermedad de burbujas. 

El agua de mar es capaz de mantener disuelta una determinada cantidad de gases, cuya presión está en equilibrio con la presión de los gases atmosféricos. Ese es el punto de saturación y depende, fundamentalmente, de la temperatura del agua y la presión.

Si se genera un aumento de la temperatura del agua, se produce una disminución de la capacidad para retener gases. Y un aumento de la presión, aumenta la capacidad de retener gases, por lo que aumenta la saturación (permite que se disuelva más cantidad de gases).

Si por alguna razón cambiaran bruscamente los parámetros que controlan la solubilidad del gas en el agua (temperatura y/o presión), esto produciría un cambio en la cantidad de los gases disueltos, entre ellos una sobresaturación. Esta sobresaturación ocurre cuando se disuelve más gas en el agua de lo que el sistema normalmente puede tolerar. El exceso de ese gas deberá salir en algún momento. 

Los peces también tienen gases disueltos en sus tejidos. Son principalmente el oxígeno y nitrógeno, componentes mayoritarios del aire atmosférico. La presión de los gases disueltos en sus tejidos, será igual a la del agua en la que se desenvuelven. 

Cuando hay sobresaturación de estos gases en el agua, se produce un exceso de disolución, también en los peces, y en algún momento, deben ser eliminados de alguna forma. Lo común es que el problema sea originado por el nitrógeno, cuando necesite escapar rápidamente de los tejidos de los peces, cuando se produzcan variaciones bruscas e intensas de la presión y la temperatura.

Esto ocurre en peces que viven a mucha profunda y ascienden brusca y rápidamente a una menor (menos presión). Si los peces están en un medio sobresaturado de gases, ellos también lo estarán. De esta manera, los gases en exceso contenidos en ellos (especialmente el nitrógeno) se liberarán bruscamente, pudiendo generar embolias, burbujas de gas en sus tejidos, exoftalmia (salida de los ojos hacia afuera), etc. Esto, exageradamente, es lo que conocemos como “enfermedad descompresiva” de los buzos. 

Ahora, si en esas condiciones de sobresaturación aumenta repentina y bruscamente la temperatura del sistema, esto hará que el agua pierda capacidad de disolución de gases, y los que estaban en exceso deberán salir abruptamente. Esto implica que los gases en el interior de los tejidos en los peces (mayoritariamente el nitrógeno) también deba salir de forma brusca, pudiendo manifestarse en diferentes formas. Esto se podría asemejar a lo que en buceo se conoce como contradifusión isobárica. Es decir, la generación de burbujas sin que haya cambios en la presión-profundidad.

De acuerdo con los estudios publicados por Weitkamp y col., el análisis del gas de las burbujas desarrolladas en los tejidos y la sangre de los peces afectados, contienen ente el 92 y 97% de nitrógeno, siendo el resto, oxígeno. 

SIGNOS DE LA ENFERMEDAD DE LA BURBUJA

Los peces que sufren este problema, ya sea en aguas abiertas o en los acuarios, podrán presentar acumulación de pequeñas burbujas de gas en la zona de las aletas, en las escamas e inclusive en los ojos, pudiendo generarles exoftalmia, que poco a poco van creciendo más, comprometiendo su integridad física. Otras veces, también presentan cambios de flotabilidad y dificultades para nadar correctamente. Esto último poco tiene que ver con la cantidad de gas acumulado en la vejiga natatoria (Ley de Boyle), ya que también afecta a los peces que no la tienen. Los tiburones, la caballa, las rayas y lenguados, no tienen vejiga natatoria. Estos peces nadan para mantener su posición en la profundidad deseada.  Los tiburones tienen grandes hígados con mucha grasa (lípidos), que los ayuda con la flotabilidad. Estos últimos pueden presentar manifestaciones de la enfermedad, cuando son llevados a la superficie, teniendo en cuenta que eventualmente su hábitat natural está a más de 60-70 metros de profundidad. Esto muchas veces ocurre cuando accidentalmente quedan atrapados en las redes de pesca de “arrastre”. 

También, recordemos que los mamíferos marinos, pueden presentar manifestaciones de enfermedad de burbujas (enfermedad de la descompresión). De igual forma, hasta algunos reptiles pueden ser afectados. En el Oceanagràfic de València, la Dra. Mariana Saubidet está a cargo del tratamiento de las tortugas de mar, en una gran mayoría tortugas bobas (Caretta caretta -en peligro de extinción-) con signos de enfermedad de la descompresión, y casi todas son tratadas en cámara hiperbárica con oxígeno (hasta cinco especímenes por día). Lo más notable de estos reptiles, es la capacidad de recuperación de recuperación que evidencian, ya que con semejante cantidad de embolia gaseosa, casi todas se recuperan después del tratamiento hiperbárico, y son devueltas al mar.

Dr. GMauvecin

Edición periodística: Álvaro López Melián

Foto de portada: Marcio Monteiro

Bibliografía recomendada:

García-Párraga, Daniel et al. “Decompression sickness (‘the bends’) in sea turtles.” Diseases of aquatic organisms 111 3 (2014): 191-205 .

Velázquez-Wallraf, A., Fernández, A., Caballero, M.J. et al. Establishment of a fish model to study gas-bubble lesions. Sci Rep 12, 6592 (2022).