Humanos razonablemente más duros contra caídas, conmociones cerebrales, etc.

Mi pregunta es, ¿cómo hacemos que los humanos sean más capaces de resistir caídas (no solo caídas libres, también caídas normales y desde una altura "media", 2-10 metros) y poder moverse después, al menos para los saltos en el extremo inferior. Por lo tanto, los saltos al estilo de las "películas de acción" deberían ser posibles y dejar al saltador no pegado al suelo como una esponja.

Algunas ideas que he recopilado de respuestas anteriores o en otros lugares:

  • Humanos más livianos, este viejo ensayo aquí es bastante famoso y habla sobre cómo los animales más pequeños lo tienen más fácil en términos de caídas dada la ley del cuadrado-cubo, obviamente si mantenemos a los humanos del mismo tamaño, tenemos que hacerlos más livianos. Esta es una solución fácil, aunque no estoy seguro de los detalles de tal cambio, si los humanos pesaran aproximadamente 2 veces menos, ¿a qué tipo de caídas podrían sobrevivir? Por lo que puedo ver, los fémures humanos pueden resistir 30 veces el peso humano y la velocidad terminal es de 66 m/s para humanos reales, obviamente si los humanos pesan 2 veces menos, los segundos valores serán más bajos, pero ¿a qué se traduciría? Me parece que los huesos todavía se romperían.

  • Huesos más fuertes, los huesos que no se rompen ayudarían mucho, obviamente los huesos que son demasiado rígidos y dejan que el resto del cuerpo tome toda la fuerza es malo, pero imagino que esto no debería ser un dilema irresoluble, ¿no pueden los huesos ser más fuertes mientras conservando su elasticidad relativa?

  • Más cartílago, no estoy seguro de dónde hay espacio para colocarlo sin impedir la función normal, pero me imagino que si puede pagar algo, no estaría de más AFAIK. Además, si el cartílago puede volver a crecer por completo, permitiría que las personas se arriesguen racionalmente a tener malas caídas para hacer lo que sea que necesiten hacer en ese momento.

  • Más cojines de órganos internos, si quitamos algunos órganos vestigiales o semi vestigiales y usamos su espacio para poner algunos cojines o grasa bien colocada, ¿puede ayudar a que los órganos no se conviertan en una sopa en el proceso? ¿Qué es lo que más vale la pena proteger?

  • Mejor estructura interna, tal vez colocando venas vitales, arterias y nervios en lugares menos propensos a ser perforados o rotos por órganos/fuerza en movimiento. No soy un experto en absoluto. Sé que los cuerpos humanos tienen algunos malos diseños para algunos caminos, pero aparte de eso, no estoy seguro de cuánto espacio hay para la expansión.

  • Mejores pies, el video aquí y el científico detrás de la idea dicen que los pies humanos están especialmente bien hechos para caminar, independientemente de esa discusión, ¿se pueden ajustar los pies humanos para absorber más fuerza en tales caídas? Tal vez fusionar algunos huesos que no se mueven o poner cartílago o grasa por todas partes, no tengo ideas en este frente, jajaja.

Estoy buscando algunas ideas generales pero concretas, quiero que los humanos se parezcan tanto como sea posible a los humanos en el exterior, pero puedes volverte relativamente loco con el diseño de los órganos internos, etc.

¡Gracias de antemano!

Las historias contadas por hombres mayores me dicen que parte del entrenamiento para los reclutas en el pasado era escalar y saltar una pared de 10 m de altura... así que aparentemente ya es posible.
how do we make humans more able to resist fallsEntrénalos en parkour
La única razón por la que las caídas nos matan es la dirección del impacto en el hueso. Los huesos pueden tolerar mucha presión directamente de arriba hacia abajo, pero poca o ninguna torsión o presión horizontal. Nuestros huesos son tan frágiles a la torsión y la presión horizontal que puedes romperte el brazo jugando a Armwrestling y es bastante común. Así que enseña a tus criaturas cómo caer correctamente.
@Kyu ummm... The only reason falls kills us is the direction of impact on the boneNo iría tan lejos para afirmar que esa es la única razón, pero sí, con técnicas de aterrizaje correctas y un área de aterrizaje limpia, una caída de 10 m no es necesariamente debilitante y mucho menos fatal.
@AdrianColomitchi No estoy seguro de cómo el parkour te entrena para saltar desde una altura de 10 metros, levantarte y recuperar todos tus huesos rotos, tendones y músculos desgarrados por completo sin un fuerte apoyo médico. Claro, si incorpora prácticas de parkour, es posible que solo necesite menos refuerzos que los humanos reales, pero algunos son definitivamente necesarios, si no para caídas de 2 a 4 metros, al menos para caídas de 5 a 10 metros.
@Kyu Al mismo tiempo, me cuesta creer que alguien pueda absorber adecuadamente todo el impacto en todos sus huesos de manera vertical.
Mirando anécdotas de parkour, es posible hasta 4-5 metros, pero creo que requiere un movimiento cuidadoso y, obviamente, cierta cantidad de atletismo. Digamos que desearía que su ciudadano promedio pudiera hacer tales saltos (5 metros) con lesiones menores sin siquiera tener experiencia.
I'm not sure how parkour trains you to jump from height of 10 meters, get up and recover all your broken bones, teared tendons and musclesPorque no necesitas tener ninguno de esos. No veo ningún apoyo médico en este caso . ¿Sobre cómo necesitas entrenar? Tal vez como estos chicos . ¿O tal vez quieres hacerlo con una armadura táctica ligera ?
Esto no es particularmente útil, puedo traer hechos fríos y duros de que la mayoría de las caídas desde más de 10 m de altura son fatales o requieren medicación, el punto de mi pregunta es no tener eso. No me importa particularmente que la gente pueda montar o coreografiar saltos de altura cuando en realidad nadie saltaría en tales condiciones en la vida real en la mayoría de las situaciones.
Las caídas accidentales desde 10m y aterrizajes descontrolados, eso sí, son mortales. Caídas y aterrizajes controlados, no necesariamente . Pensé que estabas preguntando "action movies"-like **jumps** should be possible and leave the jumper not stuck on the ground like a sponge.cuál está bastante lejos... ummm... salto de "cualquier humano debe sobrevivir a una caída desde 10 m"
¿Qué tipo de caídas está tratando de sobrevivir? La causa más común de legalidad en las caídas es la lesión cerebral, fortalecer los huesos no tendrá mucho efecto en esto. a menudo se debe al hecho de que nuestro cerebro solo está unido a nuestro cráneo en un solo punto y puede rebotar dentro del cráneo. Además, ¿qué órganos vestigiales crees que tienen los humanos?
@John ¿Se aplica eso a las caídas desde una altura o al tipo de caídas incidentales en entornos domésticos que involucran a personas mayores? En cualquier caso, estoy de acuerdo en que el cerebro es un lugar clave para proteger. Órganos que son vestigiales (es decir, perdieron buena parte de su función original, no es que sean 100% inútiles) son el apéndice por ejemplo, recuerdo que hay algunos otros, me imagino que los órganos que sí usamos mucho todavía podrían diseñarse mejor de una forma u otra.
Bueno, cuanto más alto vayas, más probable es que sea un trauma masivo para todo sin una causa específica. si es más fácil recogerlo con una pala que con una camilla, la causa específica es más o menos irrelevante. Pero sí, es la causa principal de muertes por caídas, esto puede deberse al hecho de que la lesión cerebral es una de las cosas que la medicina moderna todavía no es buena para tratar. Usando esa definición, no hay órganos vestigiales que marquen una diferencia en la caída. También vale la pena señalar que, en la mayoría de los casos, la rotura de huesos realmente ayuda, ya que absorbe mucha energía.

Respuestas (4)

Conoce a Graham: la única persona diseñada para sobrevivir en nuestras carreteras

Sugerencia: pasa el cursor sobre las fotos, verás la estructura interna

Una selección de atributos pertinentes a la pregunta.

  1. El cerebro de Graham es igual que el tuyo , pero su cráneo es más grande con más líquido y más ligamentos para sostener el cerebro cuando ocurre una colisión.

  2. El cráneo de Graham es mucho más grande , es casi como un casco y tiene estas zonas de deformación incorporadas que absorberían la energía del impacto.

  3. el cuello utiliza uno de nuestros elementos de protección existentes, las costillas , y las extiende hasta llegar al cráneo

  4. Las rodillas de Graham tienen movimiento en todas las direcciones. Sus articulaciones están fortificadas con tendones extra para dar mayor flexibilidad.

  5. Una articulación adicional en la parte inferior de la pierna de Graham le da un salto con resorte : más tendones también ayudarán a disipar la energía del aterrizaje y/o ayudarán a redirigirlo (transición de una caída a un giro)

El problema con Graham es que va fuertemente en contra de mi primer punto, y aumenta enormemente el peso de todo el ser sin que realmente tenga más resistencia. Pero las últimas 2 ideas son buenas, aunque me pregunto si pueden funcionar con humanos de tamaño normal.
Además, una cavidad llena de líquido más grande en realidad facilita la lesión cerebral. lo que graham realmente necesita es más tejido conectivo en el cerebro mismo para que las células no absorban el estrés de la deformación con otras funciones.
@John ¿De qué podría estar hecho este tejido conectivo?
en un cuerpo, probablemente collegen. ese es el tejido conectivo goto
@John Project Graham en realidad menciona que hay más ligamentos que anclan su cerebro.
Además, tengo entendido que una cavidad cerebral más grande no necesariamente hace que la lesión cerebral sea más fácil. Con la deshidratación, el problema principal es que hay menos líquido cefalorraquídeo actuando como colchón para el cerebro. Entonces, ¿más líquido no le daría a su cerebro más tiempo para desacelerar y hacer que las conmociones cerebrales sean menos graves?
@Niras ningún fluido solo transfiere fuerza, básicamente no absorbe los golpes y lo último que desea espaciar para que el cerebro se mueva, así es como se arrancarán los nervios principales.
@Juan ¿De verdad? Recuerdo haber aprendido que el CSF actúa como amortiguador con el ejemplo de un huevo en un tarro de albañil con líquido frente a sin líquido mientras se agita. ¿ Una búsqueda rápida en línea parece estar de acuerdo? Reduce la fuerza general usando la flotabilidad para disminuir la masa efectiva y usando la resistencia para disminuir la aceleración.
Hay más de una docena de nervios grandes que van desde el cerebro hasta el cráneo, por lo que no se puede mover el cerebro sin desgarrar dichos nervios. A menudo se afirma que el LCR actúa como un amortiguador, pero eso es solo para impactos MENORES, contra impactos más fuertes hace lo contrario, por lo que los animales que comúnmente reciben impactos en el cráneo, como los pájaros carpinteros, evolucionan menos LCR, no más. asknature.org/strategy/head-cavity-protects-brain Para usar su analogía, el huevo en el frasco está protegido de una pequeña sacudida, pero no digamos, dejar caer el frasco.
@John Ah ¡Está bien, eso tiene sentido! Entonces, ¿es un problema que los nervios craneales y el tronco encefálico se dañen si el cerebro se mueve demasiado?
sí, lo siento si eso no quedó claro, pero el fluido tampoco es un buen amortiguador, porque no se puede comprimir.
algunas de las ideas son buenas, otras no tienen sentido, el rediseño de las patas no tiene sentido, pero las costillas del cuello son normales para todo menos para los mamíferos. la articulación de la rodilla fomenta activamente la dislocación, lo cual es increíblemente estúpido, es como decir que el cráneo se puede aplastar, por lo que deberíamos hacerlo colapsable, olvidando por completo la función de la articulación. las bolsas de aire incorporadas crean un nuevo punto masivo de infección, simplemente horrible. una piel más gruesa es una buena idea, pero los humanos en realidad deberían tener una piel más gruesa que nosotros, pero el baño constante adelgaza la piel. la protección del cráneo y la cara están bien.
Es importante recordar que Graham no fue diseñado para ser serio, sino como un proyecto de arte exagerado para hacer un punto.

Necesitarás que tengan otro par de piernas para que puedan realizar el movimiento sin pausa. Podrían hacer la transición con sus brazos tal como están, pero eso no se vería muy "de acción cinematográfica".

Al tratar de imaginar lo que quieres decir, el escenario me parece muy tonto.

prótesis

¡No puedes romperte los tobillos si no tienes tobillos! Caer de 2 a 10 metros es duro, pero no cuando tienes resortes gigantes unidos a tus piernas. Seguro que cortarte los pies para que te queden las prótesis es un verdadero lastre, pero esto es la construcción del mundo; donde el aumento humano es solo el comienzo y pagar $ 15,000 cada uno para saltar de edificios altos en un solo salto es un asunto de supervivencia.

El guepardo de pie flexible (conocido como blade runner en la prensa popular) es un reemplazo protésico de pie humano desarrollado por un ingeniero biomédico. Este y otros modelos similares permitieron a Oscar Pistorious , "el hombre más rápido sin piernas", correr de manera más eficiente que cualquier humano naturalmente dotado usando un 25 % menos de energía que los corredores con piernas completamente naturales corriendo a la misma velocidad y menos movimiento vertical combinado con un 30 % menos trabajo mecánico para levantar el cuerpo. Sin embargo, incluso esta gran ventaja no fue suficiente para que Pistorious escapara de la policía sudafricana, que lo mantendrá en prisión durante al menos 6 años.

Imagen protésica gracias a: https://en.wikipedia.org/wiki/Flex-Foot_Cheetah

¿Estamos hablando de caídas normales o de accidentes?

Si es lo primero, entonces necesitas un único mecanismo para absorber impactos; no siendo un accidente imprevisto, el cuerpo tiene el tiempo que necesita para orientarse para hacer funcionar el mecanismo.

La flexibilidad adicional y los reflejos más rápidos pueden reducir la cantidad de posibles accidentes que impiden que el amortiguador funcione correctamente.

El amortiguador en sí es solo una articulación diferente de la rodilla y la pelvis, con tendones y músculos más fuertes y una estructura ósea de la pierna reforzada. También agreguemos un acolchado de choque a las plantas de los pies por si acaso.

Es casi seguro que necesitará algunos arcos reflejos altamente especializados para manejar el impacto: el tiempo involucrado es demasiado corto para que el pensamiento consciente o incluso las reacciones entrenadas (rutinas cerebelosas) entren en acción, y el control adecuado de la tensión muscular aumentará significativamente el rendimiento.

Tras el impacto, la parte inferior del cuerpo simplemente se someterá a una compresión controlada para agacharse.

La caída desde una altura de 20 m produce una velocidad de impacto de 20 m/s; La compresión de las piernas y la parte inferior del cuerpo nos da, con optimismo, un metro de amortiguación. Para arrojar 20 m/s en 1,0 metros necesitamos una aceleración de (20 20)/(9,81 2 1,0) = alrededor de 20,1 G y necesitamos mantenerla durante 20/(20,1 9,81) = alrededor de 0,1 s.

Si bien 20G es más de lo que un hombre ordinario puede sobrevivir intacto, no está fuera del ámbito de la posibilidad . Agregar un amortiguador de resorte biológico debería ser más que suficiente.

(No creo que sea realmente factible aumentar esto demasiado; he jugado con los números, esperaba alcanzar la velocidad de impacto de 55 m/s, porque eso habría significado poder caer desde cualquier altura ) . pero el daño aumenta con el cuadrado de la velocidad del impacto, y 55 m/s es casi ocho veces más fuerte).

Humanos razonablemente más duros contra caídas, conmociones cerebrales, etc.
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