Если бы произошло ускоренное естественное исцеление, что произошло бы с человеческим телом?

Для начала давайте сделаем приблизительную оценку того, насколько ускорена скорость заживления.

Предположим, что на полное заживление первоначальной ссадины/инфекции уходит неделя - 7 * 24 * 60 - это 10 080 минут. Удобно, это означает, что мы можем сказать, что новая ссадина/инфекция заживает (чуть больше) за минуту, что дает неплохое ускорение в 10 000 раз.

Так что же это означает в практическом плане?

Начнем с наивного приближения — предположим, что магия лечит и ничего больше. (И мы проведем эксперимент на стороннем, потому что в моем контракте написано, что я освобожден от экспериментов с опасными, непроверенными магическими технологиями ;))

Вы заметили, что магия не дает сколько-нибудь значительного количества энергии, поэтому тело должно делать это само. Инфекция, подобная этой, часто слегка воспаляется при нормальном заживлении, поэтому давайте предположим, что организм, по крайней мере, удвоит или утроит нормальный кровоток, чтобы обеспечить энергию и материал для процесса заживления (то есть дополнительное 1-2-кратное нормальное использование). ). Это означает, что нам нужно где-то между 10 000x и 20 000x нормальное распределение, чтобы обеспечить наше ускоренное исцеление.

Это момент, когда должны начать звонить предупреждающие звоночки.

Как только начнется процесс заживления, ткань, непосредственно окружающая рану, почти мгновенно лишится всех ресурсов. Кровеносные сосуды будут расширяться, и кровоток будет увеличиваться, но абсолютно невозможно получить увеличение кровотока в 10 000 раз. Рана и окружающие области будут испытывать кислородное голодание, пока процесс заживления не завершится, и, вероятно, прямо сейчас выглядит как действительно опухший темно-синий синяк.

Этот недостаток кислорода не был бы проблемой, если бы исцеление действительно закончилось через минуту... но это не так. Лечение не может быть выполнено до тех пор, пока не прибудут необходимые ресурсы, а они не прибывают со скоростью, близкой к 10000-кратной нормальной скорости. Итак, у нас есть область ткани, испытывающей кислородное голодание, которая, как мы ожидаем, останется в кислородном голодании в течение некоторого времени. Я не могу найти достоверных сведений о том, сколько времени требуется для гибели клеток из-за аноксии, но, кажется, это где-то между 10 минутами и парой часов. К несчастью для нашего пациента, те, кто страдает от кислородного голодания из-за наложения жгута, будут иметь низкий уровень кислорода; не волшебно усиленная, 99,999% эффективная, без кислорода среда, которую мы имеем здесь, поэтому мы примем нижний предел этого диапазона.

Таким образом, через пятнадцать минут клетки умирают от нехватки кислорода и энергии, а это означает начало гангрены... которая действительно запустит магию. На данный момент мы переходим от использования всех доступных ресурсов локально к использованию значительной части общих доступных ресурсов тела . Частота сердечных сокращений пациента резко возрастет, и он будет задыхаться, как будто он только что пробежал марафон, но, к сожалению для него, его сердце и легкие не более способны увеличиваться в 10 000 раз, чем его кровеносные сосуды. Здесь мы крепко держимся за безудержную положительную обратную связь — любая попытка лечения наносит дополнительный урон, что требует большего лечения, что наносит дополнительный урон…

Я не буду пытаться подсчитать, сколько времени это займет или какова будет точная причина смерти, но ясно, где этот процесс заканчивается. Что -то выйдет из строя, фатально, и наш пациент пожалеет, что никогда не видел эту рекламу добровольцев для клинических испытаний.

Подождите, это вообще не лечит !

Все вышеизложенное на самом деле демонстрирует, что у нас есть некоторые необходимые вторичные силы , чтобы заставить это работать правильно. Один из них на самом деле является встроенным — клетки крови не будут проблемой, потому что те же самые процессы, которые ускоряют деление клеток для заживления, могут быть легко превращены в производство их в необходимом количестве.

Вторым требованием является значительное повышение эффективности системы кровообращения, чтобы транспортировать кислород и другие запасы достаточно быстро, чтобы все работало бесперебойно. Мое предпочтение здесь было бы комбинацией магического улучшения, позволяющего крови переносить гораздо больше кислорода/сахара/и т. д. на единицу объема, и увеличения скорости кровообращения, чтобы помочь переместить достаточное количество тромбоцитов / лейкоцитов / и т. д. к месту повреждения. (Небольшой побочный эффект этого и быстрого восстановления заключается в том, что субъект становится почти полностью невосприимчивым к усталости. Он мог бы пробежать марафон со скоростью 100 м спринта, если бы его легкие были улучшены, или, скорее, Темп 800 м/1500 м, если бы они не были. То же самое с поднятием тяжестей, переноской тяжелых рюкзаков и т. д. - он просто не устает. Никогда. )

Если вы хотите настоящего исцеления в бою в стиле Росомахи, то вам также потребуется магическое улучшение дыхания и пищеварения, поскольку для этого потребуется огромное количество кислорода и запасенных сахаров/белков/и т. д. для восстановления тканей на лету. (И субъекту нужно будет есть намного больше, чем обычно, всякий раз, когда происходит исцеление — во время процесса или сразу после него, чтобы восстановиться, зависит от того, сколько именно он может хранить.)

С другой стороны, если магической стабилизации и более быстрого, чем обычно, восстановления достаточно, то магия просто должна разумно использовать доступные ресурсы — со сверхъестественной помощью даже перекрыть главную артерию не должно быть слишком сложно. сложно. Это означает, что вашего супер-целителя можно убить гораздо легче — просто наносите ему удар в сердце раз в минуту, пока у него не закончатся резервы.

Еще одна вещь, о которой следует подумать, - это позиционирование - то, как травма (естественно) заживает, если какие-либо порезы сшиты и кости вправлены, резко отличается от того, что происходит, если все просто оставить искривленным и зияющим. Чистое увеличение скорости не изменит этого и не уменьшит шрамы (кроме того, что они исчезнут быстрее). С другой стороны, если магия каким-то образом знает, как все «должно» быть устроено, то есть она может воздействовать на травму в целом , а не просто действовать на клеточном уровне и игнорировать общую картину, то вполне правдоподобно, что это обеспечит идеальное исцеление. (Если не учитывать общую картину, то серьезная травма может «исцелить»очень быстро )

Два потенциальных побочных эффекта, о которых стоит подумать, — это рак и ускоренное старение. Рак — это, по сути, клеточное деление в постоянном ускорении, что недалеко от того, что мы имеем здесь. Если магический контроль над процессом далеко не идеален, вы сталкиваетесь с серьезным риском рака (конечно, исцеление может частично или полностью компенсировать это). Во-вторых, одним из основных компонентов старения является укорочение теломер , связанное с репликацией клеток. Если вы увеличиваете среднюю скорость репликации ваших клеток в десять раз, то вы также увеличиваете скорость своего старения в десять раз.

Все еще TL;DR

Это невозможно, потому что биологические функции настолько неразрывно взаимосвязаны, что для ускорения ТОЛЬКО ОДНОГО процесса (заживления ран) требуется ускорить все, а это приводит к массе проблем.

TL;DR ВВЕДЕНИЕ *

Это сводится к тому, что вам необходимо учитывать следующие факторы:

• Само заживление ран. Каков основной процесс, чем он отличается в зависимости от множества факторов и почему он происходит с такой скоростью, а не сверхбыстро? Можем ли мы имитировать внутриутробный процесс заживления ран у взрослых, чтобы он прошел быстрее и не оставил шрамов?
• Способ деления клеток. Заживление ран — это в основном процесс восстановления существующей ткани, создания новой ткани или и того, и другого. И для восстановления ткани, и для ее образования организму необходимо произвести множество новых клеток. Как происходит быстрое размножение клеток, необходимых для заживления ран? Какие аспекты клеточного деления и репликации ДНК изменяются, когда пролиферация происходит быстрее, чем обычно? Есть ли механический или биологический предел тому, насколько быстро это может произойти?
• Стволовая клетка → специализированный клеточный процесс – что заставляет клетки дифференцироваться определенным образом? Как разные типы специализируются с разной скоростью? Если все ускорить, смогут ли они сохранить свои функциональные взаимодействия друг с другом на каждом этапе развития?
• Пути и скорость клеточного взаимодействия. Клетки взаимодействуют особым образом, поэтому возникает вопрос, как они изменяются во время быстрого заживления ран? Как мы можем объяснить огромное количество взаимодействий? Чтобы получить некоторое представление об этом огромном (фактически бесконечном) количестве клеточных взаимодействий, взгляните на сигнальные пути для передачи сигналов PI3K/Akt (от cellsignal dot com)... Есть все эти взаимодействия (и это даже не все). из них) для одной специфической киназы Akt с одним специфическим активатором PI3K. Теперь рассмотрим, что у человека имеется 500 киназ и 50 киназных рецепторов. Вот 25000 тех карт по ссылке, просто смотрювзаимодействие киназы/рецептора киназы, которое является типом реакции стимула/рецептора, где существуют триллионы типов стимулов и тысячи рецепторов.
• Сборка. Каков процесс физической сборки клеток → тканей → органов → систем органов → организмов? Будет ли достаточно объема для размещения и структурных механизмов для поддержки новой ткани, если она будет генерироваться намного быстрее, чем обычно?
• Скорость переноса. Биотранспорт — это целый курс, но в основном он сводится к тому, как тепло (внешнее, гомеостатическое, результат деятельности), масса (ткани, клетки, питательные вещества, отходы), жидкость (кровь, интерстициальная жидкость, вода, отработанная жидкость, лимфа), и энергетические (внешние, метаболические(химические), побочные) потоки и темпы работы в организме. Что происходит с этими скоростями, когда мы меняем постоянные времени?
• Разнообразие тканей. Какая часть тела быстро заживает и какие типы тканей она содержит? Каковы их различия? Как они взаимодействуют друг с другом, и как это меняется, когда все ускоряется?

ОТВЕЧАТЬ

Как вы, надеюсь, поняли из вступления, все меняется, когда вы ускоряете заживление ран. Чтобы ответить на ваш первоначальный вопрос, есть МНОГО затрат и эффектов. Чтобы объяснить, вот математическая аналогия. Все временные скорости представляют собой dx/dt, производную от того, что вы измеряете x, по времени, т.е. Изменение x по сравнению с изменением во времени (для определенного дифференциального элемента, который представляет собой целое или позже интегрируется по всему диапазону целого {просто игнорируйте то, что в скобках, если это вас смущает}). Скажем, dt изменяется, т. е. такое же количество изменений x происходит, но за разное количество времени t. Если вы хотите сохранить то же значение для dx/dt, вам нужно изменить dx на определенную величину. Это легко визуализировать, если представить производную dx/dt просто как дробь.

Итак, применяя природу производных по времени к вашему вопросу, мы присваиваем x(t) количество любого поддающегося количественному измерению биологического объекта как функцию времени t. Тогда dx/dt — это производная по времени от того, чем является x, или скорость, с которой x изменяется со временем. Итак, теперь давайте определим x как любой процесс или вещество, необходимое для заживления ран с нормальной скоростью. Это означает, что dx/dt — это скорость любого процесса x, который соответствует нормальному заживлению ран. Каким бы ни было значение dx/dt, для этого есть причина. Все функции, которые я перечислил выше во введении, имеют определенные dx/dt, потому что это то, что эффективно для анатомии и физиологии человека. Теперь, чтобы получить исцеление со скоростью росомахи, мы, по сути, пытаемся уменьшить dt, чтобы для возникновения x требовалось меньше времени. Но если вы измените dt без изменения dx (что на самом деле физически невозможно),

Итак, то, что вы спрашиваете о последствиях, можно переформулировать в контексте нашей аналогии → каковы последствия изменения dt без изменения dx и, таким образом, отклонения dx/dt от нормального значения? Чтобы ответить на ваши конкретные предположения:

ПЕРЕЖИВАНИЕ ВО ВРЕМЯ ПРОЦЕССА - Боль, много боли. Ваше тело не приспособлено для того, чтобы справляться с таким количеством поступающих питательных веществ и отходов, которое необходимо для обеспечения процессов заживления ран, когда это происходит быстрее, чем в здоровом состоянии. Поэтому неизбежный гость — боль, и приходит она тремя разными путями:

1. У вас недостаточно физического пространства в вашем теле, чтобы объяснить увеличение х, каким бы ни было х, которое необходимо для регенерации тканей (вспомним, что такое заживление ран)… Таким образом, все ваши органы должны быть больше, но, если только магическая сила быстрого исцеления также делает вас огромным, вы НЕ больше. Это означает, что все ваши органы упираются друг в друга. Люди с дегенерацией нервов, у которых кости трутся друг о друга, называют это самой мучительной болью, которую они когда-либо испытывали. Так что да, получайте удовольствие, когда не только ваши кости, но и ваши ВНУТРЕННИЕ ОРГАНЫ толкают друг друга, как шестиклассники на своем первом танце мальчик/девочка. Но, по крайней мере, ваша порезка бумагой зажила за 5 минут, верно?!
2. Очень высокие темпы образования отходов, которые требуют путей выхода. Больше клеток означает больше отходов, и когда ваше тело не приспособлено для того, чтобы избавиться от них, вы не будете хорошо проводить время. Сконцентрировав годовой объем исцеления в несколько минут, вы за несколько минут произведете годовые потери. Даже если бы этот процесс происходил только на уровне органов, это было бы не слишком весело, потому что это означало бы, что за одну минуту вы испражняетесь на год вперед. Но вспомним, что тело существует как совокупность клеток → тканей → органов → систем → человека. . . Если увеличение количества отходов органов так ужасно, то увеличение количества отходов клеток, я думаю, не будет болезненным, потому что это, вероятно, просто невозможно.
3. Точно так же сверхбыстрые темпы заживления, которые быстро производят отходы, также требуют быстрого топлива. Смотрите раздел усталости для этого ответа.

ОПЫТ ПОСЛЕОБРАБОТКИ. Вышеописанный процесс не является чем-то, что вам предстоит пережить, поэтому я полагаю, что ваш опыт после обработки зависит от вашего мнения о загробной жизни.

НЕДОСТАТОК МАТЕРИАЛА/НАРУШЕНИЕ МЕТАБОЛИЗМА → УСТАЛОСТЬ
Я объединяю ваши два предположения, потому что одно ведет к другому. Короткий ответ — просто да. Абсолютно, однозначно, да. Ранее мы говорили о том, что при ускорении заживления ран образуется больше отходов и требуется больше ресурсов. Есть целая область исследований, биотранспорт, посвященная изучению этих скоростей, и это сложнее, чем вы можете себе представить. Взгляните на эту модель потока кислорода через клетки сердца, если вы мне не верите: http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02460984#page-1. Таким образом, в основном, когда вы увеличиваете скорость заживления ран, каждая скорость, в которой упоминается время в этой статье (в основном все они), катастрофически расходится с нормальными физиологическими значениями… и ваш метаболизм дает сбой, то есть ваше тело дает сбой. Итак, давайте посмотрим на это в контексте производства энергии. В процессе клеточного дыхания молекулы – в основном глюкоза – в пище, которую вы едите, окисляются и соединяются с кислородом, вызывая реакцию, в результате которой выделяется вода и$\text{CO}_2$, и в процессе высвобождает АТФ, аденозинтрифосфат, откуда берется ваша энергия. Об этом говорится:$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_2 + 6 \text{O}_2 → \text{ATP} + 12 \text{H}_2\text{O} + 6\text{CO}_2$. Если вы регенерируете ткань слишком быстро (т.е. ваши раны заживают слишком быстро), то клеток становится больше, поэтому требуется больше клеточного дыхания. Однако, если предположить, что такая же ставка в$\text{O}_2$а также$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_2$, вы не можете производить столько АТФ. Вы можете количественно оценить и подтвердить мое утверждение методом лимитирования реагентов из основного хим. Курс. Итак, совершенно очевидно, что количество$\text{O}_2$на земле не увеличится волшебным образом, и я предполагаю, что сверхспособность не включает в себя процесс, который увеличивает пропускную способность ваших бронхиол или уменьшает ваши необходимые$\text{O}_2$насыщенность, поэтому$\text{O}_2$не меняется. И, даже если вы едите больше пищи, есть ограничение на количество глюкозы ($\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_2$) ваше тело может извлечь из него пользу, поэтому вы не сможете увеличить количество глюкозы ни в том, ни в другом случае. Следовательно, ваше тело не сможет производить достаточно энергии (АТФ), чтобы все новые клетки функционировали правильно → вы очень, очень устанете.

Чтобы вызвать дополнительные опасения:

• Повреждение нерва при тяжелых ранах. Регенерирует ли сила заживления ран также и нервы? Если рана проникнет достаточно глубоко, это станет серьезной проблемой, которая приведет к повреждению, выходящему за рамки простой физической раны.
• Восстановление клеток против деления. Таким образом, недостаточно просто разделить клетки, потому что в некоторых эпигенетических случаях поврежденная клетка будет делиться, чтобы произвести больше клеток, столь же поврежденных. В этом случае может быть лучше не иметь больше ячеек, чем производить больше ячеек с той же проблемой. Чтобы действительно залечить раны, клетки должны восстанавливаться перед делением.
• Этические соображения – потому что этика.

И для вашего примера с истиранием происходит то, что вы умираете. Но твой труп без царапин, так что ура! Так что, по сути, есть причина, по которой заживление ран у людей происходит с такой скоростью, и невозможно сильно ускорить его (если только мы не сможем каким-то образом биоимитировать заживление ран у плода). Если это возможно, то нужно сделать МНОГО соображений о МНОЖЕСТВЕ различных факторов. В заключение, это не очень полезная суперспособность и, вероятно, убьет всех, на ком вы ее используете.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ССЫЛКИ — страницы Википедии, посвященные практически всему, что я упомянул — «Анатомия и физиология человека» Ди Унгалауба или что-то в этом роде; слишком ленив, чтобы найти это - MBOC на molbiolcell.org - Принципы тканевой инженерии Роберта Ланцы - Книга по заживлению ран / Типы тканей на www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK3938/

• Я написал ~14 стр. введение, которое касается клеточной биологии, регенеративной медицины, процессов заживления ран и всего, что я перечислил выше, более подробно, с несколькими математическими и компьютерными моделями. Не стесняйтесь, пишите мне по электронной почте, если хотите, но я опускаю это на случай, если я захочу превратить это в публикацию… Я не ожидал, что меня так раскрутят/напишут о быстром заживлении ран.

Также могут развиться инфекции или другие осложнения,

Инфекции в основном вызываются веществами, попадающими в организм. Быстрое заживление значительно уменьшило бы окно для таких вещей. Кроме того, в ваше тело постоянно попадают различные вещества, но ваша иммунная система может быстро и легко их уничтожить. Наиболее правдоподобное супер-исцеление могло бы производить множество иммунных клеток, а также регенеративных костей/тканей/и т. д. что делает инфекции маловероятными (если только исцеляющая магия также не размножит инфекционные клетки... упс).

иногда рана/воспаление не могут полностью или правильно зажить без посторонней помощи.

Я полагаю, что сломанные кости не восстанавливаются волшебным образом, и вам нужно быть осторожным с их супер-исцелением, чтобы кость не была изуродована. Несмотря на суперзаживление, проще (хотя и болезненно) повторно сломать кость и правильно вправить ее.

Рубцевание, вероятно, также было бы проблемой, если бы суперисцеление не позволило эволюции просто использовать нормальные клетки кожи, а не рубцовую ткань для восстановления.

Здесь есть много отличных ответов, и факты подтверждаются. По профессии я медсестра-травматолог и имею некоторый опыт работы с ранами и их заживлением. Я считаю, что многие приведенные выше ответы верны с научной точки зрения, но не дают вам практического решения. Я хочу перечислить один способ оправдания и использования исцеления в художественной литературе, который является более реалистичным и может хорошо работать.

Высокая калорийность

Научная основа состоит в том, что мясо состоит в основном из белков и жиров, которые ваше тело хранит в виде мышечной ткани и жира. Исцеляемый человек может заплатить цену в калориях, эквивалентную травме.

Ваш большой крепкий персонаж только что получил массу повреждений, может быть, даже при смерти, после чего он исцелился. Он смотрит вниз и видит, что его одежда на несколько размеров велика, и он выглядит так, будто только что вышел из нацистского лагеря для военнопленных. Затем ему нужно будет быстро и эффективно заняться кормлением.

Скажем, вместо этого он сломал руку, она болезненно вправлена ​​на место, а затем зажила. Он голоден, но в остальном все в порядке. Если он получит порез и быстро заживет, я не буду беспокоиться о заражении, за исключением особых обстоятельств, потому что инфекция не успела закрепиться.

Хлыст разрывает спину вашей героини. Вскоре ее спасли и вылечили, не нужно беспокоиться об инфекции.

Лучший друг вашего героя Джейкоб укушен Зомби, ваша команда быстро его лечит, но невероятно опасный возбудитель Зомби смертелен, если в организм попадет хотя бы одна вирусная частица.

Инородные тела, такие как пули, могут быть вытолкнуты из раны тканями, заживающими изнутри наружу, но если вы имеете в виду осколки или осколки стекла, их, возможно, придется удалить вручную до заживления.

В зависимости от того, как фактор свертывания работает с этим, скажем, порезом, вы можете увидеть усиление инфекции.

Я подтолкну пример, чтобы проиллюстрировать. Скажем, вы разрезаете часть пальца. Пальцы почти всегда дают вам хорошее кровотечение, что неплохо, потому что оно промывает рану без непосредственной опасности кровотечения. Вы не полагаетесь исключительно на кровотечение, чтобы «очистить» рану, вы все равно промываете эту рану, что на самом деле просто делается водопроводной водой (на самом деле, просто водопроводной водой) или стерильным физиологическим раствором в отделении неотложной помощи. В любом случае, и цель, и конечный результат одни и те же: хорошая промывка и растворение любых загрязнений, оставшихся в ране. Затем вы останавливаете кровотечение и зашиваете его различными клеями, швами, стерильными полосками и т. д. Немедленное закрытие/свертывание таких ран может быть проблематичным, в зависимости от местоположения, глубины и типа раны.

Простое «исцеление» того, что есть «как есть», определенно может иметь темную сторону, что сделало бы художественную литературу лучше. Хотя это отступление.

Кроме того, более быстрое свертывание крови, помимо простого промывания раны, проблематично. Я не буду поэтично рассказывать о множестве применений препаратов, разжижающих кровь, и о количестве людей, которые принимают их ежедневно, чтобы оставаться здоровыми. Эта сверхцелебная способность, к которой вы стремитесь, должна иметь внутреннее регулирование фактора свертывания крови.

У меня есть это изображение моей последней травмы во дворе и раны, которая быстро зажила вокруг осколков и еловых обломков. Ой! Или пуля в туловище с заживлением сосудов вокруг пули (фрагментов) и выпячивания кишечника, что, хотя и может защитить вас от кровотечения и/или разбрызгивания кусочков вас на тротуар, вполне может привести к сепсису из-за всех " дерьмо" теперь застряло в твоем торсе.

Быстрого повторного вязания ткани недостаточно, вам все равно придется механически чистить вещи.

Еще одна вещь, которую следует учитывать, — это сжатие времени вместо реального химического ускорения (которое, несмотря ни на что, будет связано физическими ограничениями, такими как диффузионное ограничение катализа в биохимических реакциях).

С другой стороны, сжатие времени может быть практически неограниченным, физические процессы протекают нормально, но время сжимается в определенной трехмерной области или «пузыре». Лекарства (антибиотики, антидоты) все равно придется принимать, для первых, возможно, оптом.

Другой вариант — это не «исцеление» в традиционном смысле быстрого восстановления поврежденных клеток, а просто замена поврежденных клеток здоровыми. В этом случае исцеление происходит мгновенно (или очень близко к этому).

Вы можете увеличить частоту сердечных сокращений, чтобы повлиять на заживление... Дополнительный кровоток ускоряет естественное восстановление до точки, которая могла бы быть в будущем. Хитрость заключается в том, чтобы также пометить иммунную систему, которую ученые 1900-го века усовершенствовали только для того, чтобы заставить замолчать новые фармацевтические компании. Основные физиологические результаты.