Lang hals, høyt blodtrykk

Hvordan greier sjiraffen å ha så høyt blodtrykk uten å få hjerneblødning? Det har danske forskere prøvd å finne ut av.

Publisert
Ekspedisjon til verdens høyeste dyr. En sjiraff kan bli opp til fem meter høy og veie nesten to tonn. (Foto: Colourbox)
Ekspedisjon til verdens høyeste dyr. En sjiraff kan bli opp til fem meter høy og veie nesten to tonn. (Foto: Colourbox)

Sjiraffer og lynnedslag

En hyppig dødsårsak for sjiraffer i denne delen av Sør-Afrika er noe så eksotisk som lynnedslag. Sjiraffene rager opp over trærne på savannen og fungerer dermed som lynavledere.

 

En internasjonal forskergruppe med dansk ledelse prøvde nylig å finne ut av hvorfor sjiraffen tåler å ha dobbelt så høyt blodtrykk som oss mennesker.

Ekspedisjonen fant sted i oktober i fjor og ble gjennomført av i alt 35 forskere fra Danmark, Sverige, Canada, USA og Sør-Afrika.

Ute i bushen kan man ikke bare ringe etter en forsker, dyrepasser eller tekniker når man trenger det, og derfor var alle tenkelige eksperter representert.

Gruppen besto av biologer, veterinærer, narkoseleger og hjertekirurger, laboranter som analyserte prøver, samt elektroingeniører som kunne fikse alle typer teknisk utstyr. Forskerne hadde med seg alt fra elektriske kniver til blodtrykksmålere og avanserte mikroskop – i alt to tonn utstyr.

Alle vevsprøver og blodprøver ble gransket i det medbrakte laboratoriet. (Foto: Emil Toft Brøndum)
Alle vevsprøver og blodprøver ble gransket i det medbrakte laboratoriet. (Foto: Emil Toft Brøndum)

– Det vi har gjort, er ekstremt og uten sidestykke. Det krever utrolig mye logistikk å samle så mange spesialiserte forskere fra forskjellige verdenshjørner midt ute i bushen og få dem til å samarbeide om så kompliserte forsøk, forteller prosjektets koordinator, Emil Toft Brøndum, som er doktorgradsstudent ved Biomedisinsk Institutt på Aarhus universitet.

Sjiraffene de skulle arbeide med, befant seg på en karantenestasjon noen kilometer unna. 

På karantenestasjonen hadde forskerne 15 hannsjiraffer til rådighet. Selv om forsøkene var planlagt ned til minste detalj, måtte forskerne ofte tenke kreativt.

– Bare været var litt av en utfordring. Det var vår i Dinokeng Game Reserve, med temperaturer opp mot 38 grader. Flere ganger måtte vi finne oss i voldsomt vær med ekstreme regnskyll og lynnedslag som fikk strømmen til å gå, slik at alt arbeid måtte stoppe fram til nødgeneratoren kom på, forteller Emil Brøndum.

 Bygget verdens største operasjonsbord

De første eksperimentene krevde at man opererte inn forskjellig utstyr i dyrene, og for å få til dette, måtte de bedøves. Det er svært vanskelig fordi dyrene er så store, forteller dyrlege Mads Bertelsen fra Zoologisk Have i København.

Det var også sørafrikanske forskere med i gruppen, som i tillegg til stor ekspertise på sjiraffer samt betydelig lokalkunnskap. (Foto: Emil Toft Brøndum)
Det var også sørafrikanske forskere med i gruppen, som i tillegg til stor ekspertise på sjiraffer samt betydelig lokalkunnskap. (Foto: Emil Toft Brøndum)

– Vi ba lokale håndverkere om å designe det som kan være verdens største vippeoperasjonsbord, på fire ganger to meter og en vekt på 300 kilo, sier han. 

Å gi en sjiraff narkose er også litt av en prøvelse, for man kan ikke be den om å legge seg ned på bordet selv. Dyrlegene måtte bedøve sjiraffen stående og så vente på at den deiser over ende, med stor fare for at dyret faller på en uheldig måte og brekker den lange halsen.

– Sjiraffens største problem er at den er så upraktisk bygget. Den er både høy og tynn og kan bli drept hvis den lander uheldig. I det øyeblikket den er blitt bedøvet, faller den som en hammer, og det kan gå veldig galt, poengterer Mads Bertelsen.

Narkose er også farlig for sjiraffer av andre årsaker, blant annet fordi det å ligge får mange dyr til å kaste opp, slik at de risikerer å bli kvalt.

Bedøvelsesmidlene får dessuten blodkarene til å utvide seg, slik at blodtrykket faller og kretsløpet kommer ut av balanse. I dyrehager regner man med at opp mot en tredel av alle sjiraffer aldri våkner opp fra narkose.

Elektrisk kniv gikk død under operasjon

Men forskerne fant ut at de kunne unngå et skadelig fall ved å sette sjiraffen i en klemmeboks og sette på den en kraftig grime. Med et godt tak i grimen kan man kontrollere fallet.

– Erfaringene våre betyr at sjiraffer fremover vil ha langt bedre sjanse for å overleve. Den metoden vi utviklet, er faktisk allerede kommet til nytte for en sjiraff i Knuttenborg Dyrepark som skulle ha beskåret sine lange klover, forteller Bertelsen.

Så snart dyrene var bedøvet, fikk forskerne trukket dem opp på det vippbare operasjonsbordet. Kirurgene kunne da begynne å operere, blant annet ved hjelp av en elektrisk kniv.

Normalt er dette en rutinemessig oppgave, men når man er ute på savannen, kan alt gå galt, som for eksempel da den elektriske kniven plutselig gikk i stykker mens forskerne var i full gang med å operere. Heldigvis var det en elektroingeniør i gruppen som kunne reparerere den.

Forskerne utviklet en måte å bedøve sjiraffene med lav risiko. Den kunnskapen kommer nå sjiraffer i dyrehager til gode. (Foto: Emil Toft Brøndum)
Forskerne utviklet en måte å bedøve sjiraffene med lav risiko. Den kunnskapen kommer nå sjiraffer i dyrehager til gode. (Foto: Emil Toft Brøndum)

Sjiraffen fikk måleutstyr

Et av spørsmålene forskergruppen ønsket svar på, var hva det er som skjer i blodløpet når sjiraffen bøyer hodet for å drikke. Dyrets normale blodtrykk er nemlig temmelig høyt, så når det bøyer hodet til under hjertet, burde trykket i hodet stige så voldsomt at de små blodkarene brister og forårsaker hjerneblødning. Men det gjør de ikke. Dyret kan rolig drikke vannet sitt og spankulere videre når tørsten er slukket.

Forskerne opererte inn trådløst måleutstyr i halsen på sjiraffene. Etter operasjonen ble dyrene sendt ut i et inngjerdet område, hvor forskerne kunne holde øye med dem mens måleutstyret overvåket kretsløp og hjerterytme.

En uke senere ble sjiraffen igjen bedøvet og plassert på det store operasjonsbordet som kunne brukes til å vende og snu den, slik at man kunne observere hvordan blodtrykket endret seg alt etter hvordan dyret lå.

Forskerne arbeidet på skift

Etter forsøket avlivet man dyret og tok ut alle de store organene.

– Vi gjennomførte full obduksjon av sjiraffene. Vi målte alt mulig, blant annet testikkelstørrelse, mageinnhold, indre organer, sædkvalitet og den nøyaktige utformingen av klovene. I alt 800 kilo vevsprøver ble tatt ut og fraktet til Danmark i formaldehyd, forteller Emil Brøndum.

En del av analysene ble gjort i timene etter operasjonene. Forskerne hadde nemlig tatt med et laboratorium, som de rigget sammen i et av rommene ved siden av. Når dyrlegene var ferdige med dagens arbeid, kjørte de tilbake til hytta for å sove, mens andre forskere arbeidet med å måle opp organer og analysere prøver til langt ut på natten.

Forsinkede nervesignaler en utfordring for dyret

Sjiraffens høye blodtrykk var ikke det eneste som opptok forskerne på ekspedisjonen. Et par kanadiske biologer var med for å måle hvor raskt sjiraffens nervebaner er i stand til å sende beskjeder fra hjernen og ut til musklene.

Mye tyder på at sjiraffer er særlig utfordret på den fronten. Hvis en løve for eksempel biter en sjiraff i bakbeinet, må signalet passere hele veien opp langs beinet, opp langs ryggen og halsen før det når hjernen og sjiraffen reagerer på løven.

Deretter skal nervesignalet som skal få beinet til å sparke løven vekk, komme seg hele veien tilbake til beinmusklene. Nervesignalene skal altså tilbakelegge en avstand på ti meter.

– Vi er interesserte i å finne ut hvor raskt et dyr oppfatter og reagerer på farer i omgivelsene sine. Et dyrs evne til å gjøre dette avhenger av hvor raskt nervene kan sende informasjon og hvor raskt musklene kan trekke seg sammen, forteller biolog Heather More.

Studiens mål var å kartlegge hvilke mekanismer sjiraffen bruker for å kompensere for lengden sin.

– Det er to muligheter: Enten beveger nervesignalene seg raskere i sjiraffen eller så har sjiraffen muskler som kan trekke seg raskere sammen. Begge deler vil redusere den forsinkelsen dyret opplever og dermed gjøre det lettere å kontrollere bevegelsene. Vi vet fortsatt ikke hvilken av de to mulighetene som er den riktige, avslutter hun.
___________________

© videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygård for forskning.no