Resumen de Hemorheology and oxygen transport in vertebrates. A role in thermoregulation?

Ginés Viscor Carrasco, Joan Ramon Torrella Guio, Vicente Fouces Sáez, Teresa Pagès

• español

  Se estudia el efecto de la temperatura sobre la reología sanguínea en tres especies de vertebrados con diferente termorregulación y características eritrocitarias. Se encuentra que la relación fibrinógeno/proteínas plasmáticas es mayor en tortugas (20%), que en palomas (5.6%) y ratas (4.2%). Se observa mayor viscosidad plasmática a temperatura ambiente que a la corporal en homeotermos, tanto en rata (1.69 mPa·s a 20ºC vs 1.33 mPa·s a 37ºC), paloma (3.40 mPa·s a 20ºC vs 1.75 mPa·s a 40ºC) o tortuga (1.74 mPa·s a 20ºC vs 1.32 mPa·s a 37ºC). Esto sugiere que los cambios térmicos afectan a la estructura de las proteínas y causan un ajuste de la viscosidad plasmática. La viscosidad sanguínea depende del gradiente de velocidad, de la temperatura y del hematocrito, en las tres especies. Se observa un comportamiento diferente en la viscosidad aparente y relativa entre rata y paloma a temperatura ambiente. Sin embargo, la capacidad transportadora de oxígeno por la sangre parece más afectada por una reducción de la temperatura sanguínea en ratas que en palomas. Ambos hallazgos apuntan a un mayor efecto térmico sobre los eritrocitos de mamífero que en los nucleados, indicando diferente sensibilidad térmica y estabilidad mecánica. La comparación entre las tres especies revela que la viscosidad aparente sanguínea a temperatura fisiológica en homeotermos presenta una relación lineal con el hematocrito. A temperatura ambiental, la sangre de ratas mostró una viscosidad aparente mayor de la esperada por su hematocrito, indicando un mayor impacto del descenso de temperatura sobre la viscosidad sanguínea. Esto sugiere que la hipotermia regional debida a la exposición al frío puede alterar la reología de la sangre de los mamíferos en mayor medida que en otras especies de vertebrados con eritrocitos nucleados, y en consecuencia, afectar la función circulatoria y el transporte de oxígeno.

• English

  We studied the effect of temperature on blood rheology in three vertebrate species with different thermoregulation and erythrocyte characteristics. Higher fibrinogen proportion to total plasma protein was found in turtles (20%) than in pigeons (5.6%) and rats (4.2%). Higher plasma viscosity at room temperature than at homeotherm body temperature was observed in rats (1.69 mPa·s at 20°C vs 1.33 mPa·s at 37°C), pigeons (3.40 mPa·s at 20°C vs 1.75 mPa·s at 40°C), and turtles (1.74 mPa·s at 20°C vs 1.32 mPa·s at 37°C). This fact allow us to hypothesize that thermal changes in protein structure may account for an adjustement of the plasma viscosity. Blood viscosity was dependent on shear rate, temperature and hematocrit in the three species. A different behaviour in apparent and relative viscosities between rat and pigeon at environmental temperature was found. Moreover, the blood oxygen transport capacity seems more affected by a reduction of temperature in rats than in pigeons. Both findings indicate a greater influence of temperature on mammalian erythrocyte than on nucleated red cells, possibly as a consequence of differences in thermal sensitivity and mechanical stability between them. A comparison between the three species revealed that apparent blood viscosity measured at homeotherm physiological temperature was linearly related to the hematocrit level of each species. However, when measured at environmental temperature, rat blood showed a higher apparent viscosity than those found in species with non-nucleated red cells, thus indicating a higher impact of temperature decrease on blood viscosity in mammals. This suggest that regional hypothermia caused by cold exposure may affect mammalian blood rheological behaviour in a higher extent than in other vertebrate species having nucleated red cells and, consequently, influencing circulatory function and oxygen transport.