Congelamiento

Adaptación al frío
(Publicado en Revista Creces, Noviembre 1998)
Los diversos animales han desarrollado estrategias para impedir el congelamiento de sus tejidos. La formación de hielo en sus tejidos destruye todas sus estructuras y provoca la muerte del animal. Los mecanismos destinados a prevenir este daño son diversos en las diferentes especies. Su estudio es muy importante para tratar deaplicar iguales mecanismos en la crio preservación de órganos para trasplantes.
Cuando llega el invierno y las temperaturas bajan al punto de congelamiento, nosotros los humanos nos abrigamos, nos refugiamos en nuestras casas y nos calentamos al fuego o prendemos la calefacción. Pero ¿Cómo se las arreglan los animales, que desaparecen de nuestra vista en el invierno? Los que permanecen son comonosotros, de sangre caliente, como los pájaros, conejos y otros. Pero ¿Qué hacen los de sangre fría, como los sapos, lagartijas, tortugas, insectos y arañas? ¿Adónde van y cómo se las arreglan para soportar las temperaturas de congelamiento si no tienen control sobre la temperatura de sus cuerpos y no tienen defensas contra la congelación del agua en sus tejidos? ¿Cómo se las arreglan parasobrevivir?

La primera línea de defensa contra el congelamiento es de comportamiento, y por eso tienen que refugiarse en sitios de hibernación. Para ello deben buscar aquellos lugares en que la temperatura no cae bajo el punto de congelación (-05 a -07 °C para la mayor parte de los animales, y -1.9° para los invertebrados marinos). Frente a esta eventualidad se refugian bajo tierra. Tal lo hacen lasculebras y los sapos que cavan hasta un metro debajo de la tierra para protegerse. Lo mismo hacen otros pequeños animales como las salamandras, lagartijas, ciempiés, que se refugian en túneles creados por los roedores o las raíces de los árboles.

Otros animales pasan el invierno bajo el agua, ya que debajo de los hielos el agua no se congela. Otros insectos durante este tiempo se mantienen enestado de larvas acuáticas, esperando la primavera para emerger de nuevo a la vida terrestre. Muchas tortugas y sapos también pasan el invierno bajo el agua, pero allí deben enfrentar un nuevo dilema: ¿cómo respiran? ; debajo del agua no les sirven los pulmones. Los sapos, por su parte, se las arreglan absorbiendo el oxígeno a través de su piel, en lugar de sus pulmones. Además deben bajar sumetabolismo y conformarse con el oxígeno que contiene el agua fría.

Pero la mayor parte de la piel de los reptiles no es permeable al oxígeno, aunque algunas tortugas pueden absorber oxígeno a través del epitelio de sus gargantas. En todo caso éstas tienen a propiedad de disminuir su metabolismo hasta en un 90%, y durante esta fase obtienen su energía por un catabolismo anaeróbico, degradando hidratosde carbono (glicógeno). En este proceso producen una gran cantidad de ácido láctico, que es neutralizado y almacenado en su concha.

Hace mucho frío aquí

Mientras todos estos animales pueden soportar el invierno por estos mecanismos, otros no tienen esta opción. Sin embargo, también pueden protegerse del congelamiento a través de drásticas adaptaciones metabólicas. Deben impedir elcongelamiento de los líquidos de su organismo, ya que esto les provocaría la muerte. Tanto porque los cristales de hielo son agudos, como porque el agua al congelarse se expande, par la que el hielo en sus tejidas produce daños físicos. Se rompen las membranas celulares y se destruye la arquitectura intra y extracelular, incluyendo la ruptura de micro capilares, todo lo cual lleva a la destrucción decélulas y órganos. El congelamiento del plasma impide la distribución de oxígeno y nutrientes a los diferentes órganos, lo cual lleva necesariamente a la muerte. El congelamiento extracelular también conduce a una deshidratación de las células. Ello porque los cristales son de agua pura, y los solutos originalmente disueltos en ella aumentan la presión osmótica extracelular facilitando la salida de...