¿Cómo obtienen los centauros suficiente oxígeno para correr?

Esta es una pregunta asociada a ¿Cómo obtienen los centauros suficientes calorías para vivir?

Los centauros son una figura mitológica común, con cuerpo de hombre donde estaría la cabeza de un caballo. Suelen existir en mundos de fantasía pero digamos que no se sustentan en la magia sino en procesos biológicos.

Esto tiene ventajas obvias en términos de velocidad, maniobrabilidad, visibilidad, etc. Sin embargo, hay un problema obvio, tienen la boca y la garganta pequeñas de un humano que intenta satisfacer los requisitos de energía y oxígeno del cuerpo masivo de un humano y un caballo.

¿Cómo podría un centauro corriendo tomar suficiente oxígeno para soportar el enorme cuerpo del caballo, así como su parte humana durante el ejercicio intensivo?

El corazón del caballo estaría ubicado aproximadamente alrededor de la región de la pelvis de la persona. Así que parece probable que un centauro pueda tener dos corazones...
¿Y adónde fueron a parar los pulmones del caballo en todo esto? Si tienen el cuerpo de cada uno combinado, no veo ninguna razón por la que sus órganos no puedan estar vinculados de alguna manera. Eso les da dos juegos de pulmones, dos corazones, etc... un pequeño juego de pulmones+corazón para un rápido intercambio de gases mientras corren, un juego grande para la resistencia y forzar la sangre alrededor de ese gran cuerpo combinado.
El tamaño de tu boca no es lo que limita cuánto respiras, sino tu capacidad pulmonar. ¡Los centauros tienen los pulmones de un caballo y de una persona!

Respuestas (6)

Una gran parte de la obtención de oxígeno es el paso por el que fluye el aire y lo restringido que es. Las narices y los senos paranasales más grandes son muy importantes. Los caballos tienen fosas nasales grandes y sus senos paranasales ocupan la mayor parte del largo de su cráneo. Los senos paranasales no solo calientan y humedecen el aire, sino que también lo filtran para ayudar a proteger los pulmones de una serie de posibles problemas.

Entonces, es probable que un centauro tenga una nariz desproporcionadamente más grande para su cuerpo humano. (Las películas de Harry Potter ya los han retratado así, además de bocas anchas y dientes grandes). Entonces, debido a que la cabeza solo puede tener tanto seno, es poco probable que un Centauro tenga la misma velocidad máxima que un caballo durante la misma cantidad de tiempo. Además de eso, un Centaur no está construido con la misma aerodinámica que el caballo y luchará más contra la resistencia. El Centauro sería más por el poder. Si agrega la respuesta de Scott con un aumento de la hemoglobina, entonces podría obtener grandes ráfagas de sprint u otras hazañas impresionantes. Pero tendrían que recuperarse para volver a hacerlos. Algo así como un sprint anaeróbico para nosotros.

Muchas preguntas relacionadas se refieren a la duplicación de pulmones. ¿Sería del todo razonable que algo análogo a los senos nasales más grandes de un caballo se ubicara en la "cavidad torácica" de la mitad "humana"? ¿Funcionarían las cosas si los centauros tuvieran que respirar por la boca en todo momento?

Tome prestado de Yaks y otras especies adaptadas a la gran altitud.

Aumenta la cantidad de hemoglobina en la sangre del centauro, aumentando así la transmisión de oxígeno y la capacidad de almacenamiento de oxígeno de la sangre.

Significaría que los centauros podrían correr durante un período de tiempo considerable, pero no de forma continua: ¿podría ser por eso que desarrollaron el tiro con arco?

Entonces, ¿acumularían reservas de oxígeno en su sangre y tejidos que usaron para un sprint pero luego necesitarían recuperarse?
Me gusta la forma en que esta respuesta contribuye libremente a explicar mejor los otros rasgos del centauro.
@TimB: la hemoglobina adicional no aumentaría las reservas, aumentaría la capacidad de transporte de O2 de la sangre. Correr usaría ATP, reabastecido por el ciclo de Kreb, y es una actividad de alta intensidad y ráfagas cortas.
Hay un límite en cuanto a la cantidad de hemoglobina que puede empacar en los glóbulos rojos, y la cantidad de glóbulos rojos que puede poner en el torrente sanguíneo, y los niveles de cada uno de los humanos o caballos ya están bastante en el límite: agregar más glóbulos rojos puede tener consecuencias negativas.
@MontyWild Pero en un centauro, hay más torrente sanguíneo. La parte debajo de la cintura presumiblemente tendría casi tanto volumen de sangre (y tanta hemoglobina) como un caballo.

Toma prestado de las aves;

Flujo de aire a través del sistema respiratorio de las aves en una sola dirección y utiliza sacos de aire como fuelles. Puedes dedicar todo el torso humano a respirar con unos sacos en el torso del caballo.

Sin embargo, esto requerirá costillas adicionales en el torso humano para sostener los sacos.

En pleno galope, los sacos inferiores pueden ser accionados por el movimiento de las patas delanteras aumentando automáticamente el flujo de aire.

Como ávido observador de aves, considero que esta es una solución terrible, incluso para una especie de fantasía. No veo por qué una combinación de dos mamíferos tomaría prestado de la fisiología aviar.
@JYelton Evolución convergente . Las estructuras evolucionan en función de lo que es útil. Los murciélagos, por ejemplo, tienen alas muy parecidas a las de las aves.
@JYelton si puede hacer pulmones que extraigan prácticamente todo el oxígeno del aire, reduzca el volumen que necesita. ¿Por qué es una solución terrible?
No necesitas sacos extra en el torso humano porque puedes usar los pulmones del caballo como sacos. El aire puede pasar en ambas direcciones a través de los pulmones humanos al entrar y salir de los pulmones de los caballos.

tldr; debes dejar de pensar en esto como un humano + caballo y pensar en él como un animal totalmente único que no es ninguno de los dos.

Sin embargo, hay un problema obvio

...No, hay muchos, muchos problemas.

  1. Cajas torácicas. Existe una caja torácica para albergar y proteger órganos vitales y regular la presión torácica. ¿Cómo y por qué existiría un animal con dos? No lo haría. Incluso si de alguna manera la responsabilidad fuera compartida entre los órganos de ambos tórax, no hay absolutamente ninguna forma de solucionar el problema de...
  2. Oxigenación y circulación. Los pulmones de los caballos son inútiles. La única manera de llevar sangre oxigenada a las extremidades del caballo es rehaciendo totalmente el flujo de sangre iniciado en el torso humano. Necesitaría pulmones y vasos sanguíneos mucho más potentes (y de tamaño considerable), es decir, un torso humano mucho más grande y un torso de caballo mucho más pequeño (ya que hemos quitado los pulmones). Así que ahora tenemos que repensar...
  3. Músculos y esqueleto. Dado que ahora ha cambiado totalmente la distribución del peso en el esqueleto, todo eso también está en el aire. Las patas delanteras tendrían que ser mucho más fuertes, lo que significa huesos gruesos... mucho más gruesos incluso que las patas delanteras de un caballo de batalla y ciertamente mucho más gruesos que el fémur. Con un modo de andar tan extraño, un centauro sería mucho peor en carreras de corta distancia que un caballo y mucho peor en carreras de larga distancia que un humano.

Para mí, estos son los problemas más evidentes, sin mencionar todos los demás sistemas del cuerpo que no tendrían sentido.

Hay una razón por la que este animal no existe en la naturaleza: no tiene sentido. En lugar de tratar de fusionar un humano y un caballo, sugeriría crear un nuevo animal que pudiera existir y pasar como un centauro.

De la misma manera que un rinoceronte podría pasar por un unicornio ;)

¡Los unicornios reales tienen curvas!
Necesitas revisión
Las costillas desde el cráneo hasta la pelvis son la norma, los mamíferos son raros por tener varias secciones del torso sin costillas. (el mamífero perdió muchos huesos) ¿Por qué no hacer que el torso humano albergue solo pulmones mientras que todo lo demás está en el torso del caballo?

Hay algunas formas posibles en que los centauros se adaptarían a las mayores demandas de O 2 .

  • Mayor utilización: los humanos solo usamos alrededor del 25% del O 2 que inhalamos. Inhalamos 21% O 2 (porcentaje de aire normal), y exhalamos aproximadamente 14-16% O 2 . Una mayor utilización apoyaría el aumento de la demanda (Ver siguiente punto)
  • Neovascularización: esto es cuando el cuerpo desarrolla nuevos vasos sanguíneos en el tejido existente para soportar una mayor demanda. Verás esto en los atletas. En los centauros, estaría allí desde el principio a medida que crecen desde los potros. Esto permitiría que más sangre llegue a más tejido para una mayor demanda.
  • Aumento de la presión parcial: los alvéolos (sacos en los pulmones donde se produce el intercambio de oxígeno) trabajan sobre las diferencias de presión. La sangre tiene una presión de CO 2 más alta, los pulmones tienen una presión de O 2 más alta. La ósmosis fluye de alta a baja presión, por lo que el O 2 fluye hacia la sangre, el CO 2 fluye hacia los pulmones para su intercambio.
  • Como se señaló anteriormente, mayor capacidad de carga/volumen: los seres humanos en altura no pueden saturar la hemoglobina (el componente que se une al oxígeno en la sangre), por lo que lo compensan produciendo más glóbulos rojos. Los centauros tienen más glóbulos rojos de lo normal o se han adaptado para poder saturar más la hemoglobina existente. Esto también apoyaría la adaptación de presión parcial.
  • Y, como siempre, está el trillado “Porque magia”.
Creo que su punto de presión parcial necesita más detalles: ¿cómo se lograría la presión parcial más alta? Particularmente porque aumentar la presión general en un lado aumentaría la presión parcial de lo que se supone que debe recibir, deshaciendo (parcialmente) la presión aumentada en el otro lado.
@KRyan usando el flujo de sangre respiratorio e inverso basado en aves frente al flujo de aire

Hay un interesante ejemplo de centauros en el primero de los libros "World of Tiers" de Philip José Farmer.
Han pasado algunos años desde que los leí, pero si la memoria no me falla, tienen un torso y una cabeza más grandes que permiten una boca / fosas nasales grandes.
Los pulmones están en el cuerpo del caballo y el torso sirve principalmente como conducto de aire.

En cuanto a la parte de comer en la otra pregunta (coloqué un comentario allí también): Boca grande y también son carnívoros.

El problema con eso es que el aire tiene que recorrer un largo camino para llegar a los pulmones, aunque supongo que no es más difícil que para una jirafa.
@TimB, sí, simplemente un volumen corriente mayor. Sin embargo, funcionaría mejor con dos juegos de pulmones.
Ese libro también me vino a la mente: en ese caso, tenían un orificio de respiración adicional aproximadamente donde el torso humano hacía la transición al torso del caballo. Tener una fosa nasal muy grande en el pecho no estaba de acuerdo con las apariencias, pero era necesario para el volumen de la respiración.
@pluckedkiwi Curiosamente, esa fue una idea que también se me ocurrió. Creo que funcionaría, pero algunas de las otras sugerencias aquí son más elegantes.
@TimB, el problema del 'aire tiene que recorrer un largo camino para llegar a los pulmones' se llama ' espacio muerto '. Piensa en un esnórquel. Ver también: en.wikipedia.org/wiki/Bohr_equation
Ah, y las jirafas evitan tener un volumen excesivamente grande de espacio muerto al tener una tráquea que es 'inusualmente larga y estrecha ': madsci.org/posts/archives/1999-01/915757008.Me.r.html
"Tener una fosa nasal muy grande en el pecho no estaba de acuerdo con las apariencias", se podría decir que es donde está el ombligo humano.
¿Cómo obtienen los centauros suficiente oxígeno para correr?
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