Medicinski ilustratori i stručnjaci za skiciranje mozga s fakulteta John Hopkins otkrili su kako noćne sove mogu rotirati svoju glavu do 270 stupnjeva u oba smjera bez oštećivanja osjetljivih krvnih žila u vratu i glavi te bez presijecanja dotoka krvi u mozak.
Tim s fakulteta John Hopkins, na čelu s ilustratorom Fabianom de Kok-Mercadom prvi je upotrijebio angiografiju i CT na dvanaest sova s ciljem otkrivanja njihove anatomije, a rezultati su doveli do četiri velika otkrića koja se tiču biološke prilagodbe koju su sove razvile kako bi spriječile ozljede nastale rotacijom glave. Njihova se anatomija razlikuje od anatomije svih drugih životinja zbog posebne strukture kostiju i mreže krvnih žila koje posjeduju, a koje su potrebne kako bi “nosile” njihovu tešku glavu.
Rezultati istraživanja objavljeni su u aktualnom izdanju časopisa Science, gdje su nagrađeni prvom nagradom američke Nacionalne znanstvene zaklade u kategoriji plakata i grafičkog prikaza.
“Dosad su se medicinski ilustratori, poput mene, bavili ljudskim ozljedama kao posljedicama ozljeda arterija u vratu i glavi i pokušavali smo naći razlog zašto sove mogu izbjeći moždani udar i preživjeti takvo rotiranje glave od čak 270 stupnjeva”, rekao je jedan od istraživača i intervencijski neuroradiolog, Phillipe Gailloud.
“Karotida i vertebralne arterije koje se nalaze u vratu, kod većine su životinja, uključujući i ljude i sove, vrlo osjetljive i podložne ozljedama”, dodao je Gailloud, zamjenski profesor na Odsjeku za radiologiju Russell H. Morgan u sklopu medicinskog fakulteta John Hopkins.
Nagli okreti glave i vrata kod ljudi rastežu krvne žile i trgaju ih, stvarajući ugruške koji se mogu odvojiti i uzrokovati smrtonosnu emboliju ili moždani udar. Znanstvenici tvrde da su ovakve ozljede vrlo česte i mogu se dogoditi prilikom, primjerice, prometne nesreće, vožnje na “vlaku smrti” ili za vrijeme tretmana kod nepažljivog kiropraktičara.
Kako bi rasvijetlili tu mogućnost svojstvenu samo sovama, tim je proučavao strukturu kostiju i složenu mrežu krvnih žila u glavama i vratovima sniježnih sova, ćukova i velikih ušara nakon što su uginule prirodnom smrću.
Prilikom istraživanja ubrizgano im je kontrastno sredstvo koje omogućava kvalitetniji rendgenski prikaz krvnih žila koje su potom pažljivo secirali, skicirali i skenirali kako bi dobili detalje.
Nakon što su ubrizgali kontrastno sredstvo u arterije sove imitirajući tako tok krvi te ručno okrenuli sovinu glavu, uslijedilo je zapanjujuće otkriće. Naime, krvne žile na dnu glave ispod donje čeljusti bile su sve veće što je više kontrastnog sredstva bilo ubrizgano, prije nego što se tekućina počela skupljati u “rezervoarima”. Ovo je u potpunoj suprotnosti s ljudskom anatomijom gdje se arterije sve više sužavaju.
Znanstvenici to tumače tako da ti rezervoari krvi koji kontrahiraju služe kao zamjena, omogućavajući sovama da “skladište” krv kako bi zadovoljile potrebu za energijom koju zahtijevaju njihov veliki mozak i oči prilikom rotiranja glave. Ostatak mreže krvnih žila smanjuje rizik od smetnji u krvotoku.
“Naša detaljna studija o anatomiji sova riješila je jednu od mnogih neurovaskularnih misterija o tome kako su se sove prilagodile ekstremnim rotacijama glave”, rekao je de Kok-Mercado, ilustrator i animator s Medicinskog instituta Howard Hughes.
“Uz to, rezultati istraživanja pokazuju koje morfološke prilagodbe su potrebne kako bi se podnijele tako drastične rotacije te zašto su ljudi osjetljivi na osteopatske ozljede nastale uslijed kiropraktičkih terapija. Ekstremne rotacije glave kod ljudi su vrlo opasne jer nemamo “alate” koji štite krvne žile, a koje vidimo kod sova”, rekao je Gailloud.
Prva razlika u anatomiji kod sova u odnosu na druge životinje koju su znanstvenici otkrili nalazila se u njihovim vratovima gdje jedna od glavnih arterija prolazi kroz koštane praznine hraneći mozak. Te su praznine desetak puta veće od vertebralne arterije koja prolazi kroz njih. Znanstvenici kažu da taj dodatni prostor stvara zračne jastuke koje omogućavaju arteriji da se pomiče kad se savija. 12 od 14 vratnih kralježaka u sovinom vratu ima tu karakteristiku.
“Kod ljudi vertebralna arterija usko je okružena vratnim kralješcima. Kod sova je drugačija situacija – njezina anatomija omogućava joj veću fleksibilnost arterija”, rekao je de Kok-Mercado.
Tim je također otkrio da kod sova vertebralna arterija ulazi u vrat na višem mjestu nego kod ostalih ptica – sovina vertebralna arterija dolazi u vrat kod 12. kralješka, a ne kod 14. kralješka, što sovama omogućava više prostora oko arterije.
Među ostalim otkrićima de Kok-Mercada i Gaillouda, našlo se i otkriće o povezanosti vertebralnih arterija i karotide manjim žilama, što je rijetkost kod odraslih ljudi, a omogućava da se krv izmjenjuje između te dvije žile. Ta povezanost dviju žila nazvana anastomoza omogućava nesmetan protok krvi do mozga čak i ako je jedan put blokiran uslijed ekstremne rotacije glave.
Sljedeći korak znanstvenika jest proučiti anatomiju orla kako bi provjerili posjeduju li i druge ptice istu mogućnost rotiranja glave kao i sove.
Istraživanje je financirala bolnica John Hopkins i zaklada Vesalius za vizualnu komunikaciju u zdravstvu.
Pored de Kok-Mercada i Gaillouda u istraživanju su sudjelovali i Michael Habib, Tim Phelps i Lydia Gregg.
Izvor: Johns Hopkins Medicine
