Создание научно полуобоснованного суперсолдата, часть 5: Сердце и кровеносная система

Предыдущие части здесь:

Создание научно-полудостоверного суперсолдата, часть 1: Скелет
Создание научно-полудостоверного суперсолдата, часть 2: нервная система
Создание научно-полудостоверного суперсолдата, часть 3: Ударопрочность
Создание научно-полудостоверного действительный суперсолдат, часть 4: дыхательная система

И одна ветка, в которой есть полезная информация: полезна ли двойная кровеносная система?

В какой-нибудь научной фантастике или фэнтези, когда они хотят, чтобы вы знали, что какое-то существо имеет серьезные намерения, они дают им дополнительные сердца. Если у вас есть дополнительное сердце, у вас есть запасное, если другое будет повреждено, верно? Часто это сочетается с каким-то суперкоагулянтом, который позволяет крови сворачиваться почти сразу, каким-то образом не вызывая супертромбов.

Итак, вопрос в том, как вы можете создать улучшенное существо, которое не рухнет, если его сердце будет поражено? Это включает в себя систему кровообращения (позже может потребоваться отдельный вопрос). Тело должно быть в состоянии строить, поддерживать и восстанавливать эту систему.

У меня было две идеи о возможных системах. Первый очень похож на описанный в теме «двойная система кровообращения», ссылка на которую приведена выше. Два сердца, каждое из которых имеет небольшую кровеносную систему на одну половину легкого (в случае усиленного существа с птичьими легкими будут использоваться два участка легких). Затем они закачивают его в тело. Чтобы сохранить избыточный потенциал, каждый кровеносный сосуд достигает большей части тела, но каждый с другого конца. Таким образом, правое сердце делает, например, верхнюю часть рук, прежде чем перейти к нижней части рук. Если правое сердце выходит из строя, левое сердце по-прежнему будет снабжать кровью достаточное количество крови, чтобы верхние части рук оставались живыми и частично функционирующими.

Большой проблемой с такой системой было бы кровяное давление. Кровеносные сосуды должны быть тоньше, потому что каждое сердце перекачивает меньше крови в единицу времени и потому что в противном случае они занимали бы слишком много места. Это означает, что кровь быстро теряет свою скорость в ваших венах и должна использовать вашу лимфатическую систему и мышечные насосы (нормальное сокращение мышц выталкивает кровь и дальше).

Еще один вариант, который я придумал, который может совпадать со многими системами, - это система крови, способная к перистальтике. Это имеет два преимущества. Даже если основное сердце остановится, кровеносные сосуды смогут перекачивать кровь дальше, а в случае разрыва кровеносного сосуда нет необходимости в сильнодействующем коагулянте, если сам кровеносный сосуд может закрыться и предотвратить дальнейшую потерю крови. Большим недостатком является, конечно, большое количество энергии, которое потребуется такой системе.

Итак, что было бы хорошим и надежным вариантом для сердца и системы кровообращения, чтобы работать на улучшенном сверхчеловеке или подобном?

Вы допускаете кибернетические компоненты или это чисто биологические?
@Ummdustry все, что тело может построить, обслуживать и ремонтировать.
Среди современных боевых травм кровопотеря встречается чаще, чем повреждение сердца, поэтому подумайте о способах защиты/дублирования/шунтирования ключевых сосудов или мускулатуры, чтобы, по сути, самостоятельно наложить жгут. Травмы грудной клетки, скорее всего, будут сложными — повреждение сердца, коллапс легкого и других поврежденных органов, поэтому подумайте о переносе одних органов и защите других.
@ user535733 Я думал, что уже сделал это с венами, которые могут закрыться при повреждении? Я бы предположил, что если бы кто-то был достаточно быстр, чтобы закрыть его, то, если бы кто-то разрезал их пополам, они смогли бы выжить (пока их не прикончило бы то, что разрезало их пополам). В этом крайнем случае тот факт, что у вас есть две аорты меньшего размера, будет полезен, поскольку у них больше шансов на выживание.
Я как бы рассмотрел это в вопросе о дыхательной системе, поскольку это связано, но, как и у лошадей, резервный запас эритроцитов в селезенке может помочь при кровопотере. Помимо этого, быстродействующие коагулянты могут быть хорошими (хотя вы должны быть осторожны с инсультами и тромбами). О, и старая добрая клингонская избыточность может быть неплохой идеей;)
@Demigan - я не прочитал все ваши вопросы, но похоже, что вы пытаетесь построить космических десантников из Warhammer 40k? Могут ли некоторые из этих деталей помочь вам сгладить то, что вы планируете? wh40k.lexicanum.com/wiki/Creation_of_a_Space_Marine
@ Odin1806 Odin1806 Я пытаюсь создать что-то лучшее, чем космодесантники, если это будет возможно с потенциальными научными вещами будущего. Космодесантники состоят из 25% Handwavium, 25% Unobtanium, 20% обычных атомов и 30% The Rule Of Awesome. Я хотел бы немного более приземленного, но все еще близкого к чрезмерному. Мне также нравится возможность создать менее совершенное улучшенное существо, используя только часть идеи для будущих историй.
@Demigan - я вроде понял, куда ты идешь; Я просто имел в виду, что сборка космического десантника может стать хорошей отправной точкой для вашего солдата. Сросшиеся грудные клетки, более плотная прочность костей, вторичные органы, загрузка знаний в мозг для быстрого обучения, способность есть что угодно, способность впадать в кому, чтобы сохранить жизнь и т. д. Помимо мистицизма вселенной 40k есть много достойных научных идей, в которых я вижу потенциал... В любом случае, удачи!
Комментарии, кажется, предлагают другой вопрос, чем тот, который я нашел похороненным в вопросе. Вы хотите создать сердечно-сосудистую систему, которая могла бы функционировать с поврежденным сердцем, верно? Проблемы со свертываемостью крови входят в его состав или вы собираетесь разделить их по частям?
@Pleiades Я, по сути, ищу сверхчеловеческую систему, сердце которой может быть повреждено или уничтожено без немедленной смерти сверхчеловека или выхода из боя. Если это можно сделать за счет избыточности или отсутствия сердца для начала, не имеет значения. На самом деле иметь разные системы с разными преимуществами было бы здорово, так как я хотел бы дать штатам/странам/чем угодно разные предпочтения для их главного сверхчеловека, чтобы добавить разнообразия и вкуса.

Ответы (3)

Так что это прозвучит странно, но: отделите коагулянты от настоящей крови. Представьте себе вторичный набор вен, обернутых вокруг настоящих кровеносных сосудов, содержащих мощный коагулянт. Всякий раз, когда кровеносный сосуд открывается, вторичная система также открывается и немедленно начинает реагировать с воздухом. Он быстро создает пробку на травме, блокируя ее до тех пор, пока суперсолдат не сможет вернуться на базу и получить лечение у врача, имеющего доступ к противодействию коагулянту. По сути, это полностью органическая повязка, которая накладывается сама по себе. Он быстро затыкает любые утечки, не рискуя прилипания самой крови, а потребность в коагулянте для реакции с воздухом (или, возможно, в специальной химической герметизации, которую может применить солдат) предотвращает засорение вторичной системы.

Однако это сопряжено с риском некроза, поскольку пробки блокируют перенос крови. На это я предлагаю одно из двух решений. Первый — регенерация; перестаньте спасать конечность и просто дайте солдату потом отрастить новую. Вряд ли идеально, но пробка предотвращает обескровливание, и это, вероятно, самый простой вариант, если вы все равно можете делать суперсолдат. Второй - хранение кислорода; поместить поврежденную конечность в своего рода спячку, когда потребность в кислороде снижается. Скорее всего, он мало что сможет сделать, но потерянная конечность тоже не сможет, а запас кислорода означает, что вы вряд ли потеряете конечность, если ее потом можно будет снова прикрепить.

Последнее замечание: я понимаю, что не думал о защите сердца с помощью этого. Это потому, что я не знаю, КАК защитить сердце таким образом, чтобы это имело смысл. Все, что разрушает сердце, вероятно, также уничтожит по крайней мере одно легкое и несколько ребер в придачу, и в этот момент это просто смягчение ущерба. Вторичному сердцу все равно придется бороться с зияющей дырой в груди там, где было первое, и с недостатком кислорода из-за отсутствующего легкого. Однако было бы разумно найти способ спасти голову, особенно если регенерация возможна. Возможно, вторичное сердце (да, я знаю, что я сказал) в черепе, способное изолировать себя и вены в голове от основной кровеносной системы, плюс некоторая легочная ткань, расположенная во рту или трахее. По сути, миниатюрная система кровообращения, которая существует исключительно для сохранения мозга — если разум выживет, остальное можно восстановить, если ваш мир позволит это. (Если это не так, не обращайте на это внимания.)

Я думаю, что это очень хорошая идея. С одной стороны, наличие отдельной системы коагулянтов вокруг ваших вен займет гораздо больше места, с другой стороны, если коагулянты не проталкиваются через вены, остается больше места для других вещей. Некроз не такая большая проблема, как современные коагулянты. И не забывайте, что операции на руке обычно делаются после предотвращения закачки крови и могут длиться не менее 7 часов без осложнений. Что касается сердца, я подозреваю, что повреждение, скорее всего, будет вызвано сотрясением мозга, а не проникновением.

Это могли быть как маленькие сердцевидные структуры, разбросанные по всему телу, так и система клапанов, приводящая в движение мышцы и даже двигающая бессознательного солдата, подгоняющая кровь, так что солдата можно было оживить (из бессознательного состояния) даже ничего не знающему парню. который наступил на тело, лежащее на земле, возможно, до недели. Таким образом, не было бы никаких проблем, потому что это были бы, например, петли и петли, идущие палец, легкие, палец, легкие, палец, легкие, палец, легкие, палец, легкие, палец, легкие, и переходить от легких к другим. орган. Также кровь была бы густой, потому что эритроциты были бы более плотно упакованы в кровоток, а вены были бы шириной около 1 мм, а не 0,1 мм, как в кровотоке нормального человека.

Является ли 0,1 мм средним диаметром всех кровеносных сосудов, потому что, если я правильно помню, капилляры в конечном итоге становятся настолько маленькими, что в легких они имеют ширину всего в одну клетку. Даже вокруг других частей тела 1 мм кажется большим; в конце концов, у нас есть тонны кровеносных сосудов, и они должны иметь возможность равномерно достигать клеток других частей нашего тела. Кроме того, почему кровь должна быть более густой и какие ее части? Насколько я помню, именно тромбоциты отвечают за свертываемость крови, но слишком большое их количество вызывает тромбоцитоз.
Мне не совсем понятна ваша идея о системе клапанов и ее связи со способностями повышения кроветворения в связи с бессознательным состоянием, и я также не знаю, почему вы упоминаете петли, идущие от, как я предполагаю, одного пальца обратно к легким. потому что система кровообращения так не работает, если только вы не имели в виду что-то другое. На данный момент это немного неясно, но расширение этих точек может привести к более четкому и более полезному ответу на этот вопрос.
Возможно, у вас есть идея сердца не в форме сердца, которое могло бы это сделать? Было бы чрезвычайно энергозатратно, если бы вам постоянно приходилось всасывать кровь, в основном останавливать ее, а затем качать дальше. Я предполагаю, что какая-то система перистальтических вен может работать в сочетании с венами на ногах, которые используют односторонние клапаны, чтобы предотвратить падение крови назад, когда она движется обратно вверх.
Я имел в виду кровеносную перистальтику, клапаны, делающие кровотечение почти невозможным, а толщина была бы обусловлена ​​большим количеством эритроцитов, и не было бы центральной точки, а была бы паутина, как средневековая страна; есть много городов, и маршрут, использующий дорогу А, может быть изменен, если дорога А будет разрушена. А двигать бессознательное тело — все равно, что носить его с собой.

Возможная причина и концепция двойной системы кровообращения заключается в том, что одна пуля или удар мечом (или осколочный удар или что-то еще) имеет небольшой раневой канал и, следовательно, может повредить только цилиндр небольшого диаметра. Если бы у вас было два сердца, одно в обычном месте и одно (скажем) тазовое, и каждое из них питалось одним легким — добавьте «переходные» и запорные клапаны — тогда одна винтовочная пуля, вероятно, не повредила бы оба сердца. У человека приоритет должен отдаваться питанию мозга, сердца и легких и достаточному количеству мышц, чтобы качать легкие; потеря половины способности насыщать кислородом калечила бы солдата, но делала бы его излечимым и поправимым.

Чтобы предотвратить потерю крови, расширьте понятие артериальных мышц на МНОГОЕ, а также на вены и лимфатическую систему, чтобы «повреждение» приводило к закрытию клапанов. В конечном итоге вы потеряете область из-за ишемии, но не весь организм. Возможно, сделать это рефлекторным, но контролируемым мозгом действием, чтобы, когда солдат или медик осмотрит рану, клапаны можно было осторожно открыть. (добавьте медицинский химикат, чтобы расслабить клапаны для того же самого, если солдат без сознания или слишком болен, чтобы снова открыть клапаны)

Если подумать, этого НЕ стоит делать, если суперсолдат — это расходный материал массового производства. Но я предположил, что мы начнем с людей, производство которых дорого с точки зрения времени (и калорийности пищи) (и роста до приемлемого размера/состояния).