Einen wissenschaftlich halbwegs validen Supersoldaten erschaffen, Teil 5: Herz und Kreislauf

Bisherige Teile hier:

Erstellen eines wissenschaftlich halbgültigen Supersoldaten, Teil 1: Skelett
Erstellen eines wissenschaftlich halbgültigen Supersoldaten, Teil 2: Nervensystem
Erstellen eines wissenschaftlich halbgültigen Supersoldaten, Teil 3: Physische Stoßfestigkeit
Erstellen eines wissenschaftlich halbgültigen gültiger Supersoldat, Teil 4: Atmungssystem

Und ein Thread, der einige hilfreiche Informationen enthält: Ist ein doppeltes Kreislaufsystem nützlich?

In einigen Sci-Fi- oder Fantasy-Filmen geben sie ihnen zusätzliche Herzen, wenn sie dich wissen lassen wollen, dass eine Art von Kreatur es ernst meint. Wenn Sie ein zusätzliches Herz bekommen, haben Sie ein Ersatzherz, wenn das andere beschädigt wird, richtig? Oft geht das mit einer Art Supergerinnungsmittel einher, das Blut fast sofort gerinnen lässt, irgendwie ohne Superthrombosen zu erzeugen.

Die Frage ist also, wie könnte man ein verbessertes Wesen erschaffen, das nicht umkippt, wenn sein Herz getroffen wird? Dies schließt das Kreislaufsystem ein (möglicherweise ist später eine separate Frage erforderlich). Der Körper sollte in der Lage sein, dieses System aufzubauen, zu erhalten und zu reparieren.

Ich hatte zwei Ideen zu möglichen Systemen. Das erste ist sehr ähnlich wie im oben verlinkten Thread "doppeltes Kreislaufsystem" beschrieben. Zwei Herzen, jedes hat ein kleines Kreislaufsystem zu einer Lungenhälfte (bei einem erweiterten Wesen mit Vogellungen werden zwei Lungenbereiche verwendet). Dann pumpen sie es in den Körper. Um das Redundanzpotential zu wahren, erreichen die Blutgefäße jeweils den größten Teil des Körpers, jedoch jeweils vom anderen Ende. So macht das rechte Herz zum Beispiel die Oberseite der Arme, bevor es zur Unterseite der Arme geht. Wenn das rechte Herz versagt, liefert das linke Herz immer noch genug Blut, um die Oberseite der Arme am Leben und leicht funktionsfähig zu halten.

Ein großes Problem bei einem solchen System wäre der Blutdruck. Die Blutgefäße müssten dünner werden, weil jedes Herz weniger Blut pro Zeiteinheit pumpt und weil sie sonst zu viel Platz einnehmen würden. Dies bedeutet, dass das Blut schnell seine Geschwindigkeit durch Ihre Venen verliert und Ihr Lymphsystem und Ihre Muskelpumpen verwenden muss (normale Kontraktion der Muskeln drückt Blut nach außen und weiter).

Eine andere Option, an die ich gedacht habe, die mit vielen Systemen zusammenfallen könnte, wäre ein peristaltikfähiges Blutsystem. Dies hat zwei Vorteile. Selbst wenn das Hauptherz stoppt, könnten die Blutgefäße das Blut weiter pumpen, und im Falle eines Gefäßrisses ist ein hochwirksames Gerinnungsmittel kaum erforderlich, wenn das Blutgefäß selbst zusammendrücken und weiteren Blutverlust verhindern kann. Der große Nachteil ist natürlich der hohe Energiebedarf eines solchen Systems.

Was wären also gute und solide Optionen für ein Herz- und Kreislaufsystem, um an einem verbesserten Übermenschen oder ähnlichem zu arbeiten?

Lassen Sie kybernetische Komponenten zu oder ist das rein biologisch?
@Ummdustry alles, was der Körper bauen, warten und reparieren könnte.
Bei modernen Kampfverletzungen ist Blutverlust häufiger als ein beschädigtes Herz. Erwägen Sie daher Möglichkeiten, wichtige Gefäße oder Muskeln zu schützen / zu duplizieren / zu umgehen, um sich im Wesentlichen selbst zu binden. Brustverletzungen sind wahrscheinlich komplex – Herzschäden und kollabierte Lunge und andere beschädigte Organe, also ziehen Sie in Betracht, einige Organe zu entfernen und andere zu schützen.
@ user535733 Ich dachte, ich hätte das schon mit Venen gemacht, die sich bei Beschädigung verschließen können? Ich würde mir vorstellen, dass jemand, der es schnell genug schließt, überleben kann, wenn jemand ihn halbiert (bis er von dem, was auch immer ihn halbiert, erledigt wird). In diesem Grenzfall wäre die Tatsache, dass Sie zwei kleinere Aorten haben, von Vorteil, da sie eine höhere Überlebenschance haben.
Ich habe es irgendwie in der Frage des Atmungssystems behandelt, da es damit zusammenhängt, aber ähnlich wie bei Pferden könnte eine Reserveversorgung mit roten Blutkörperchen in der Milz beim Blutverlust helfen. Darüber hinaus könnten schnell wirkende Gerinnungsmittel gut sein (obwohl Sie bei Schlaganfällen und Blutgerinnseln vorsichtig sein müssten). Oh, und die gute alte klingonische Redundanz ist vielleicht keine schlechte Idee ;)
@Demigan - Ich habe nicht alles von all deinen Fragen gelesen, aber es hört sich so an, als würdest du versuchen, Space Marines aus Warhammer 40k zu bauen? Könnten einige dieser Details Ihnen dabei helfen, Ihre Pläne auszubügeln? wh40k.lexicanum.com/wiki/Creation_of_a_Space_Marine
@ Odin1806 Ich versuche, etwas Besseres als Space Marines zu bauen, sollte dies mit potenziellen zukünftigen wissenschaftlichen Dingen möglich sein. Space Marines bestehen aus 25 % Handwavium, 25 % Unobtanium, 20 % normalen Atomen und 30 % The Rule Of Awesome. Ich hätte es gerne etwas geerdeter, aber immer noch nah am Over-the-Top. Ich mag auch die Fähigkeit, ein weniger als perfektes verbessertes Wesen zu konstruieren, indem ich nur einen Teil der Idee hier für zukünftige Geschichten verwende.
@Demigan - Ich habe irgendwie verstanden, wohin du gehst; Ich meinte nur, der Bau eines Space Marines könnte ein anständiger Ausgangspunkt für Ihren Soldaten sein. Verschmolzene Brustkörbe, dichtere Knochenstärke, sekundäre Organe, das Herunterladen von Wissen in das Gehirn, um schnell zu lernen, die Fähigkeit, alles zu essen, die Fähigkeit, ins Koma zu fallen, um das Leben zu retten usw. Jenseits der Mystik des 40k-Universums gibt es eine Menge von anständigen wissenschaftlich fundierten Ideen, für die ich Potenzial sehe ... So oder so, viel Glück!
Die Kommentare scheinen eine andere Frage vorzuschlagen als die, die ich in der Frage vergraben gefunden habe. Sie suchen nach einem Herz-Kreislauf-System, das im Wesentlichen mit einem geschädigten Herzen funktionieren könnte, richtig? Sind die Probleme mit der Blutgerinnung ein Teil davon oder werden Sie diese aufteilen?
@Pleiaden Ich suche im Wesentlichen nach einem übermenschlichen System, dessen Herz beschädigt oder zerstört werden kann, ohne dass der Übermensch sofort stirbt oder aus dem Kampf ist. Ob dies durch Redundanz oder ohne Herz möglich ist, spielt keine Rolle. Tatsächlich wäre es großartig, verschiedene Systeme mit unterschiedlichen Vorteilen zu haben, da ich Staaten / Ländern / was auch immer unterschiedliche Präferenzen für ihren wichtigsten Übermenschen geben möchte, um Abwechslung und Geschmack hinzuzufügen.

Antworten (3)

Das wird jetzt komisch klingen, aber: Trennen Sie die Gerinnungsmittel vom eigentlichen Blut. Stellen Sie sich einen sekundären Satz von Venen vor, die um die eigentlichen Blutgefäße gewickelt sind und ein starkes Gerinnungsmittel enthalten. Immer wenn ein Blutgefäß geöffnet wird, wird auch das sekundäre System geöffnet und beginnt sofort mit der Luft zu reagieren. Es erzeugt schnell einen Stöpsel über der Verletzung und verriegelt sie, bis der Supersoldat zur Basis zurückkehren und von einem Arzt mit Zugang zu einem Gegenmittel für das Gerinnungsmittel repariert werden kann. Im Grunde ist es ein ganz organischer Verband, der sich selbst anlegt. Es verstopft alle Lecks schnell, ohne dass das Blut selbst kleben bleibt, und die Reaktion des Gerinnungsmittels mit Luft (oder vielleicht eine spezielle chemische Dichtung, die der Soldat anbringen kann) verhindert, dass das Sekundärsystem verstopft.

Dies birgt jedoch das Risiko einer Nekrose, da die Pfropfen die Blutübertragung blockieren. Dazu schlage ich eine von zwei Lösungen vor. Die erste ist Regeneration; Hör auf, das Glied zu retten, und lass dem Soldaten hinterher einfach ein neues wachsen. Kaum ideal, aber der Stecker verhindert das Ausbluten, und es ist wahrscheinlich die einfachste Option, wenn Sie sowieso Supersoldaten machen können. Die zweite ist die Sauerstoffspeicherung; das verletzte Glied in eine Art Winterschlaf versetzen, in dem der Sauerstoffbedarf reduziert ist. Wahrscheinlich wird es nicht viel ausrichten können, aber ein verlorenes Glied auch nicht, und die Sauerstoffspeicherung bedeutet, dass Sie das Glied wahrscheinlich nicht verlieren werden, wenn es später wieder angebracht werden kann.

Eine letzte Anmerkung: Mir ist klar, dass ich mir keine Gedanken darüber gemacht habe, das Herz damit zu schützen. Das liegt daran, dass ich mir nicht sicher bin, WIE ich das Herz auf eine sinnvolle Weise schützen soll. Alles, was das Herz zerstört, wird wahrscheinlich auch mindestens eine Lunge und ein paar Rippen herausnehmen, und an diesem Punkt ist es nur Schadensminderung. Ein sekundäres Herz hätte immer noch mit einem klaffenden Loch in Ihrer Brust zu kämpfen, wo das erste war, und einem Sauerstoffmangel durch eine fehlende Lunge. Es könnte jedoch ratsam sein, einen Weg zu finden, den Kopf zu retten, insbesondere wenn eine Regeneration möglich ist. Vielleicht ein sekundäres Herz (ja, ich weiß, was ich gesagt habe) im Schädel, das in der Lage ist, sich selbst und die Venen im Kopf vom Hauptkreislaufsystem abzudichten, sowie etwas Lungengewebe im Mund oder in der Luftröhre. Grundsätzlich, ein Miniatur-Kreislaufsystem, das nur existiert, um das Gehirn zu erhalten - wenn die Intelligenz überlebt, kann der Rest möglicherweise wieder aufgebaut werden, wenn Ihre Welt dies zulässt. (Ist dies nicht der Fall, ignorieren Sie dies.)

Ich finde, das ist eine sehr schöne Idee. Einerseits nimmt ein separates Gerinnungssystem rund um Ihre Venen viel mehr Platz ein, andererseits bleibt mehr Platz für andere Dinge, wenn keine Gerinnungsmittel durch die Venen gedrückt werden. Nekrose ist kein so großes Problem, ähnlich wie bei aktuellen Gerinnungsmitteln. Und vergessen Sie nicht, dass Operationen am Arm in der Regel nach dem Verhindern des Einpumpens von Blut durchgeführt werden und ohne Komplikationen mindestens 7 Stunden dauern können. Was das Herz betrifft, so vermute ich, dass der Schaden höchstwahrscheinlich eher durch Erschütterungskräfte als durch Penetration verursacht wird.

Es könnte kleine herzähnliche Strukturen haben, die überall im Körper verteilt sind, und ein System von Ventilen, die Bewegungen der Muskeln bewirken und sogar bewusstlose Soldaten bewegen, die das Blut ankurbeln, so dass der Soldat (natürlich aus Bewusstlosigkeit) selbst von einem Nicht-Wissen-Typen wiederbelebt werden kann der auf einen Körper getreten ist, der vielleicht bis zu einer Woche auf dem Boden lag. Es gäbe also keine Probleme, weil es zB Schleifen und Schleifen geben würde, Finger, Lunge, Finger, Lunge, Finger, Lunge, Finger, Lunge, Finger, Lunge, Finger, Lunge, und von Lunge zu Lunge zu schlingen Organ. Auch Blut wäre dick, weil rote Blutkörperchen dichter in den Blutstrom gepackt würden und Venen etwa 1 mm breit wären, nicht wie 0,1 mm wie im Blutstrom einer normalen Person.

Ist 0,1 mm der durchschnittliche Durchmesser aller Blutgefäße, denn wenn ich mich richtig erinnere, werden Kapillaren irgendwann so klein, dass sie in der Lunge nur noch eine Zelle breit sind. Sogar um andere Körperteile herum scheint 1 mm ein bisschen groß zu sein; Wir haben schließlich Unmengen an Blutgefäßen, und sie müssen in der Lage sein, die Zellen unserer anderen Körperteile gleichmäßig zu erreichen. Warum sollte das Blut dicker sein und welche Teile davon? Ich erinnere mich, dass Blutplättchen für die Blutgerinnung verantwortlich sind, aber zu viele von ihnen verursachen Thrombozytose.
Ich bin mir nicht sicher über Ihre Vorstellung vom Ventilsystem und seiner Beziehung zu den blutsteigernden Fähigkeiten in Bezug auf Bewusstlosigkeit, und ich weiß auch nicht, warum Sie die Schleifen erwähnen, die von einem einzelnen Finger zurück zur Lunge führen denn so funktioniert das Kreislaufsystem nicht, es sei denn, Sie meinten etwas anderes. Es ist zu diesem Zeitpunkt nur ein bisschen unklar, aber eine Erweiterung dieser Punkte könnte zu einer klareren und nützlicheren Antwort auf diese Frage führen.
Haben Sie vielleicht eine Idee für ein nicht herzförmiges Herz, das dies tun könnte? Es wäre ein enormer Kraftaufwand, wenn Sie ständig Blut ansaugen, quasi stoppen und dann weiterpumpen müssten. Ich nehme an, eine Art peristaltisches Venensystem könnte in Kombination mit den Venen in den Beinen funktionieren, die Einwegventile verwenden, um zu verhindern, dass Blut zurückfließt, wenn es sich wieder nach oben bewegt.
Ich meinte das peristaltische Kreislaufsystem, Ventile, die ein Ausbluten fast unmöglich machen, und die Dicke würde durch eine große Anzahl von Erythrozyten verursacht, und es würde keinen zentralen Punkt geben, sondern ein Netz wie in einem mittelalterlichen Land; Es gibt viele Städte und die Route über die Straße A könnte umgeleitet werden, wenn die Straße A zerstört würde. Und einen unbewussten Körper zu bewegen, ist wie ihn herumzutragen.

Ein möglicher Grund und Konzept für ein doppeltes Kreislaufsystem ist, dass eine Kugel oder ein Schwertstich (oder ein Schrapnellstich oder was auch immer) einen kleinen Wundkanal hat und daher nur einen Zylinder mit kleinem Durchmesser beschädigen würde. Wenn Sie zwei Herzen hätten, eines an der üblichen Stelle und eines (sagen wir) im Becken, und jedes von einer Lunge gespeist würde - fügen Sie "Crossover" und Absperrventile hinzu - dann würde eine einzelne Gewehrkugel wahrscheinlich nicht beide Herzen beschädigen. Bei einem Menschen sollte es Priorität haben, das Gehirn, das Herz und die Lunge zu ernähren und genügend Muskeln, um die Lunge zu pumpen; Der Verlust der Hälfte seiner Sauerstoffversorgungsfähigkeit würde den Soldaten lähmen, ihn aber wiederherstellbar und reparierbar machen.

Um Blutverlust zu verhindern, erweitern Sie das Konzept der Arterienmuskulatur auf viele VIELE mehr und auch auf die Venen und das Lymphsystem, so dass „Schäden“ zum Schließen der Klappen führen. Sie werden schließlich den Bereich aufgrund von Ischämie verlieren, aber nicht den gesamten Organismus. Machen Sie es vielleicht zu einer reflexartigen, aber vom Gehirn kontrollierbaren Aktion, damit die Ventile vorsichtig geöffnet werden können, wenn der Soldat oder Sanitäter die Wunde untersuchen kann. (Fügen Sie eine medizinische Chemikalie hinzu, um die Ventile für dasselbe zu entspannen, wenn der Soldat bewusstlos ist oder zu starke Schmerzen hat, um die Ventile wieder zu öffnen.)

Wenn Sie darüber nachdenken, lohnt sich dies möglicherweise NICHT, wenn der Supersoldat ein massenproduziertes Verbrauchsmaterial ist. Aber ich bin davon ausgegangen, dass wir mit Menschen beginnen, deren Herstellung (und das Wachstum auf eine brauchbare Größe / einen brauchbaren Zustand) in Bezug auf Zeit (und Kalorien der Nahrung) teuer ist.

Einen wissenschaftlich halbwegs validen Supersoldaten erschaffen, Teil 5: Herz und Kreislauf
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v