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Correlation of depth and heart rate in harbour seal pups

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Abstract:

Harbour seal (Phoca vitulina L., 1758) pups are aquatically active from birth and have been shown to develop increased cardiac control throughout the nursing period. In an attempt to quantify and compare these developmental changes, data previously collected on pups in the St. Lawrence River estuary, Quebec, Canada, were analyzed. Time–depth recorders and heart-rate recorders were employed on eight pups to obtain depth and heart-rate measurements simultaneously. Analyses involved partitioning the data into intervals of surface–dive–surface. These intervals were then allocated into nine consecutive segments: presurface, predive surface, descent, prebottom, bottom, postbottom, ascent, postdive surface, and postsurface. Mean heart rate for each segment was then correlated with the mean depth per segment and overall dive duration. With increasing dive depth, a decrease in heart-rate variability with age was observed. There was no apparent relationship between mean heart rate during the dive and overall dive duration. The proportion of time spent in the lower heart-rate mode was observed to increase with age during most phases of a dive. Relative changes in mean heart rate between consecutive dive segments indicated an initial decrease in mean heart rate prior to submersion and an increasing trend before surfacing. These findings indicate that harbour seal pups develop increased cardiac control prior to weaning and that anticipatory cardiac responses to diving and surfacing (bradycardia and tachycardia, respectively) may be evident.

Les petits du phoque veau marin (Phoca vitulina L., 1758) sont actifs dans l'eau dès leur naissance et ils améliorent leur contrôle cardiaque au cours de la période d'allaitement. Afin de quantifier et de comparer ces changements dans le développement, nous avons analysé des données récoltées antérieurement sur les petits dans l'estuaire du Saint-Laurent, Québec, Canada. Des enregistreurs de durée et de profondeur et des enregistreurs du rythme cardiaque fixés à huit petits ont permis d'obtenir des enregistrements simultanés de la profondeur et du rythme cardiaque. L'analyse a consisté à répartir les données en intervalles surface–plongée–surface. Ces intervalles ont alors été divisées en neuf segments consécutifs : pré-surface, surface pré-plongée, descente, pré-fond, fond, post-fond, ascension, surface post-plongée et post-surface. Le rythme cardiaque moyen de chaque segment a ensuite été mis en corrélation avec la profondeur moyenne de chaque segment et la durée totale de la plongée. Lorsque la profondeur des plongées augmente, on observe une diminution de la variabilité du rythme cardiaque en fonction de l'âge. Il n'y a pas de relation apparente entre le rythme cardiaque moyen au cours de la plongée et la durée totale de la plongée. La proportion du temps passé en mode de rythme cardiaque ralenti augmente avec l'âge durant la plupart des phases des plongées. Les changements relatifs de rythme cardiaque moyen d'un segment consécutif à un autre indique un ralentissement initial du rythme cardiaque moyen avant la submersion et une tendance à l'accélération avant le retour à la surface. Ces résultats indiquent que les petits du phoque veau marin développent un meilleur contrôle cardiaque avant le sevrage et qu'il existe des réactions cardiaques anticipées à la plongée et au retour en surface, soit respectivement une bradycardie et une tachycardie.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2004

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