Die Atmungsorgane der Delfine

Nun geht es ans „Eingemachte“. Nachdem du etwas über die „Hülle“ und das „Gerüst“ des Delfins erfahren hast, sollen in einem weiteren Teil der Anatomie die Atmungsorgane bzw. ihre Funktionen erläutert werden.

Der Delfin atmet ein

Blasloch

Dass ein Delfin kein Fisch, sondern ein Luft atmendes Tier ist, dürfte bekannt sein. Der Delfin atmet die Luft jedoch nicht durch Nasenlöcher, Nüstern oder ein Riechorgan, das sich mitten im Gesicht befindet, ein, sondern durch ein Blasloch, das man oben auf dem Kopf des Delfins erkennen kann. Die großen Bartenwale haben übrigens zwei Blaslöcher. Von dort gelangt die Luft durch die Luftröhre in die Lunge, und von hier aus erfolgt der Sauerstoff-Transport ins Blut der Tiere.

Während der wilden Sprünge aus dem Wasser und zurück sorgen Reflexmuskeln rund um die äußere Lippe des Spritz- bzw. Blaslochs, die äußerst wasserempfindlich sind und ebenso schnell reagieren wie unsere Augenlider, dafür, dass das Blasloch wasserdicht verschlossen bleibt. Auf trotzdem in die Lungen geratene Wassertropfen reagiert der Delfin mit einem kräftigen Husten. Wenn der Meeressäuger ausatmet, bildet sich eine Blaswolke über der Wasseroberfläche.

Ein Delfin erneuert bei jedem Atemzug 80 bis 90 % seines Luftvolumens, der Mensch nur 15 bis 20 %. Ein Delfin kann sehr viel Sauerstoff im Blut speichern. Um 4 bis 10 Liter Luft zu erneuern, benötigt der Delfin nur 3/10 Sekunden. (Das Ein- und Ausatmen beim Menschen dauert etwa 3 Sekunden.)

Bewusstes Atmen

Da der Delfin seine Atmung bewusst steuert, würde er eine Vollnarkose nicht überleben. Kranke oder verletzte Delfine, denen es nicht mehr gelingt, an der Wasseroberfläche Luft zu holen, ertrinken nicht, sondern ersticken, da der Atemreflex unter Wasser nicht ausgelöst wird. Delfine schlafen aus diesem Grund immer nur mit einer Gehirnhälfte.

Grindwal-Gruppe im Mittelmeer (Foto: Rivieraline)

Die andere Hälfte steuert die Atmung. Diese Schlafform ist übrigens auch bei den Manatis (Seekühe) sowie bei bestimmten Robben- und Vogelarten beobachtet worden. Große Tümmler verbringen etwa 33 Prozent des Tages mit Schlafen. Der Atemrhythmus eines Delfins ist sehr unregelmäßig. In Ruhe, knapp unter dem Wasserspiegel, atmet er 1- bis 3-mal in der Minute ein. Schreckt man ihn auf, erhöht er seine Atemtätigkeit auf 5- bis 6-mal pro Minute. Und vor einem längeren Tauchgang steigt die Frequenz auf 15 bis 16 Atemzüge an. Bevor er in die Tiefe abtaucht, reichert der Delfin sein Blut durch „Hyperventilation“ (schnelle Atemzüge) vermehrt mit Sauerstoff an. Das Gesamtvolumen und die Gesamtoberfläche der roten Blutkörperchen ist bei den Waltieren etwa 1,5- bis 2-mal so groß wie bei den Landsäugern. Dies ermöglicht einen schnellen Transport (Aufnahme und Abgabe) des Sauerstoffs.

Tiefseetaucher

Die Wale bestehen ihre Ausflüge in die Tiefe und wieder zurück an die Wasseroberfläche normalerweise ohne Schäden. Der Mensch dagegen muss sehr auf der Hut sein, damit er seine Tauchgänge ohne gesundheitliche Beeinträchtigungen übersteht. Die so genannte Taucherkrankheit (die bei Menschen vorkommen kann) wird durch den Übertritt von Gasblasen in das Blut beim zu raschen Auftauchen hervorgerufen, nämlich, wenn das unter Tiefendruck stehende gelöste Gas (Stickstoff oder Helium) nicht genügend Zeit hatte, wieder in den gasförmigen Zustand überzutreten. Man kann diesen Vorgang mit einer Sprudelflasche vergleichen, die zunächst geschüttelt und dann geöffnet wird: So wie die Kohlensäure beim Sprudel perlt der Stickstoff, der beim Einatmen in den Körper gelangt ist, beim zu schnell auftauchenden Menschen aus. Er löst sich unkontrolliert und derart schnell aus den Zellen, dass die kleinen Bläschen Gewebe und Blutgefäße verstopfen. Der Taucher muss in so einem Fall sofort in einer Druckkammer behandelt werden. Damit einem Menschen bei seinem „Unterwasser-Ausflug“ nichts passiert, sollte er beim Auftauchen eine Geschwindigkeit von zehn Metern pro Minute nicht überschreiten.

Meeressäugern bereitet das Auftauchen aus enormen Tiefen keinerlei Schwierigkeiten: Sie nehmen weder einen Luftvorrat mit in die Tiefe noch atmen sie unter Wasser weiter. Große Tümmler tauchen bis 180 Meter tief (im Extremfall können es sogar bis zu 600 Meter werden). Sie können bis zu fünf Minuten ohne Luft zu holen unter Wasser verweilen. Pottwale halten den Tauchrekord bei den Meeressäugern. Sie können, obwohl sie nur eine begrenzte Menge Luft mit in die Tiefe nehmen, bis zu 120 Minuten lang und 3000 Meter tief tauchen. Charakteristisch für den Pottwal ist, dass sein Blasloch nicht mittig, sondern links vorne liegt und eine S-Form aufweist.

Blasender Pottwal (Foto: Rivieraline)

Herzschlag und Wundernetze

Ebenfalls für eine lange Tauchdauer sorgt der unter Wasser verlangsamte Schlagrhythmus des Herzens. Diese Anpassungserscheinung zeigen auch zufällig ins Wasser geratene Landtiere. Bei Pinguinen wird die Herztätigkeit von 240 auf 20 Schläge reduziert, bei bestimmten Robbenarten von 120 auf 10 Schläge, sobald ihre Nasenlöcher vom Wasser berührt werden. Beim Großen Tümmler ändert sich der Schlagrhythmus von 110 auf 45 Impulse pro Minute. Da der Druck in der Schlagader jedoch konstant bleibt, sorgt eine beträchtliche Gefäßveränderung dafür, dass Glieder und weniger wichtige Organe vom Blutkreislauf ausgelassen werden (vergleichbar mit einem Schockzustand oder starken Blutungen) und nur Herz und Gehirn konzentriert mit Sauerstoff versehen werden.

Blutreserven für Notfälle werden gespeichert in der dickenVena cava posterior, einem Blutgefäß, das aus der Nierengegend zum Herz führt, und in so genannten „Schwämmen“ („Wundernetze“), die in der Brustgegend und in der Umgebung des Gehirns liegen und die durch eine Verbindung zwischen Arterien und Venen das Blut, unter Auslassen der Muskeln, direkt in die großen Gefäßstämme leiten können.