Creación de un supersoldado científicamente semiválido, apéndice: Metabolismo

Hace un tiempo, Demigan publicó una serie de publicaciones sobre varios aspectos de la mejora biológica con el fin de diseñar supersoldados con un elemento de (pseudo) ciencia detrás de ellos.

Puede encontrar sus preguntas anteriores aquí:

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 1: Esqueleto

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 2: sistema nervioso

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 3: Resistencia física a los golpes

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 4: sistema respiratorio

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 5: Corazón y sistema circulatorio

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 6: Protección contra la radiación

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 7: Audición

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 8: Comunicación

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 9: Control de temperatura

Una cosa que realmente no vi mencionada, sobre la cual me preguntaba, es el metabolismo. Obviamente, un supersoldado con músculos potenciados, sistema nervioso, etc. va a quemar MUCHA energía, incluso en reposo. La publicación sobre el control de la temperatura básicamente pregunta cómo lidiar con todo el exceso de calor que se crea como resultado.

El metabolismo es el proceso por el cual el cuerpo convierte los alimentos/combustible en la energía que necesita para funcionar. Cuanto mayores sean las necesidades energéticas del organismo, mayor será la cantidad de combustible requerida, o más eficiente debe ser el proceso de conversión.

En la naturaleza, vemos que algunas criaturas tienen metabolismos más eficientes que otras. Por ejemplo, las bestias de sangre caliente tienen metabolismos diseñados de manera más eficiente que las bestias de sangre fría porque necesitan usar energía adicional para calentar sus cuerpos y, por lo tanto, necesitan usar la energía que tienen de una manera más eficiente.

El aumento de la eficiencia metabólica probablemente también ayudaría un poco con el problema de la temperatura. Este artículo señala:

ninguna transferencia de energía puede ser perfectamente eficiente: esa es una ley básica de la física. En cambio, cada vez que la energía cambia de forma, una parte de ella se convierte en una forma no utilizable. En las reacciones del metabolismo de un animal, gran parte de la energía almacenada en las moléculas de combustible se libera en forma de calor.

Lógicamente, cuanto más eficiente podamos hacer esta conversión, menos calor se producirá como residuo.

Dada la alta tasa de uso de energía de un súper soldado, ¿cómo evitamos que necesiten comer constantemente, las 24 horas del día, los 7 días de la semana? Cuanto menos tengamos que alimentarlos, y cuanto más tiempo puedan sobrevivir sin suministros, mejor. ¿Alguna idea para mejorar la eficiencia metabólica de estos muchachos o, en general, para encontrar formas de alimentarlos con una cantidad más "normal" y al mismo tiempo satisfacer sus altas necesidades de energía?

Para mantenerse en consonancia con las publicaciones de Demigan, una buena respuesta debe limitarse a una solución biológica, donde un cuerpo pueda construirla, repararla y mantenerla.

Retiré mi voto cercano como un duplicado de la parte 9 de Demigan (control de temperatura), que es una consecuencia del metabolismo. Sin embargo, soy Leary de esta pregunta porque toca varias de las otras preguntas (como la retención de grasa y el control de la temperatura). No estoy completamente convencido de que sea lo suficientemente único, especialmente cuando ese soldado necesitaría comer alimentos altamente concentrados y de digestión lenta que tienen poco o nada que ver con el diseño intrínseco del soldado (diseño de comida, sí, diseño de soldado, no ). ¿Cómo es que las respuestas a las otras preguntas que tocan el metabolismo no responden a esta pregunta?
El motor de un automóvil puede ser construido, reparado y mantenido por un cuerpo, pero difícilmente lo llamaría biológico.
¿De cuánta energía estamos hablando aquí? La sociedad moderna es realmente buena para preparar comidas ricas en energía; es posible que la respuesta sea simplemente "ofrézcales más MRE para que puedan comer varios MRE a la vez" y/o "déles refresco sin gas en lugar de agua". .
¿Qué hay de malo en tener simplemente alimentos altos en calorías? Teniendo en cuenta que una hamburguesa con queso es solo el 14,2% de su ingesta diaria, sus súper soldados podrían aplastar un par de ellas y, dado que su metabolismo es más rápido, pueden comer más que una persona normal.
La cuestión del control de la temperatura supone que se calentarán todo el tiempo, lo que es completamente ineficiente. Esta pregunta abre la posibilidad de poder regular su metabolismo para cumplir con los requisitos de la situación. Definitivamente es una pregunta diferente.
@JBH, por lo que puedo decir, esta pregunta es sobre la energía cuando está dentro de las células. Independientemente del alimento del que se extrajo originalmente la energía, estará en forma de grasa o azúcar cuando llegue a las células. Por lo tanto, deberíamos buscar respuestas en cosas como el ciclo de Krebs, las mitocondrias, los ribosomas y las mejoras potenciales encontradas en el reino animal y la ciencia, la ingesta de alimentos es irrelevante y podría ser una pregunta alternativa para una fecha posterior.

Respuestas (3)

Lo más alto posible, con posibilidad de regularlo hacia abajo.

Cuando estaban bien abastecidos y en una situación de combate, su metabolismo se disparaba. Los soldados podrían moverse y pensar más rápido y recuperarse de las heridas más rápido. Si están bien provistos mientras marchan, esto también les daría una ventaja de movilidad en comparación con otros caminantes sobre terreno accidentado (cualquier otro terreno y deberían estar en transportes).

Cuando no están peleando, pueden regular su metabolismo hacia abajo a un nivel más manejable. Podría decirse que los humanos probablemente estén demasiado metabolizados para la gran mayoría de las guerras. Sentarse en trincheras esperando un ataque no requiere tanta energía. Pueden ahorrar en suministros al reducir su metabolismo. Platypodes y Echidnas pueden mantener un estilo de vida bastante activo con temperaturas corporales de alrededor de 32 grados centígrados. Algo así permitiría una fuerza de combate moderadamente alerta que no requiere tanta energía para mantenerse.

Cuando no están en servicio activo, pueden entrar en una especie de letargo o hibernación para reducir su metabolismo lo más cerca posible de cero. Para el almacenamiento en tiempo de paz, o el transporte a cierta distancia de las líneas del frente, esto sería ideal. En conflictos prolongados, siempre puedes tener a la mayoría de tu fuerza de combate en letargo con solo unos pocos centinelas de alerta selectos (siempre que estés seguro de que puedes despertar a tus soldados dormidos a tiempo para responder a un ataque). También existe el beneficio de tener un estado de letargo intermedio en el que todavía son capaces de realizar alguna actividad en caso de que se les corten los suministros durante un período prolongado de tiempo, pero aún están en riesgo por parte del enemigo.

Tenga en cuenta que "poder moverse y pensar más rápido" requeriría que el cuerpo mantenga un sistema nervioso lento y rápido que use menos energía cuando no esté en uso. Desafortunadamente, el cerebro necesita al menos tanta energía para mantenerse mientras está inactivo como cuando está activo. De lo contrario, tal vez podría observar ciertas especies de buceo profundo. Para conservar energía, limitarán el suministro de sangre a la mayoría de los órganos, de modo que solo las cosas importantes obtengan todo lo que necesitan. Entonces, la pregunta es, ¿qué tan rápido pueden pasar a un estado de alerta total cuando usan una técnica de este tipo?
@Demigan De acuerdo, necesitaría algunas adaptaciones biológicas significativas para que funcione. Una opción para el cerebro sería poner áreas de él a dormir cuando no se requiere como los delfines. También tienes razón en que la velocidad del despertar también sería crítica. Sin embargo, incluso si lleva mucho tiempo, sería muy útil en el almacenamiento y el tránsito. Sin duda es una adaptación muy eficaz para los animales en hibernación.
también tenga en cuenta que la eficiencia metabólica es una función de la temperatura (generalmente con un solo pico). precalentar a los atletas es una cosa. sus súper 'escalofriantes' necesitarían un órgano adicional (grasa marrón, por ejemplo) para calentarse más rápidamente, de lo contrario, no alcanzarían la eficiencia total lo suficientemente pronto en ataques sorpresa
@bukwyrm Muy buen punto. Espero que la velocidad con la que se puede despertar a un supersoldado del letargo sea un área de mucho esfuerzo de investigación. El primer grupo en descifrar un supersoldado de 'despertar rápido' sería capaz de realizar un gran ataque sorpresa, aunque probablemente solo funcionaría una vez. Sin embargo, después de eso todavía tendrían una ventaja logística.
@Ynneadwraith Creo que el término que estabas buscando es sueño unihemisférico de ondas lentas. en.wikipedia.org/wiki/Unihemispheric_slow-wave_sleep

Requiere preservar la sangre alrededor de los órganos vitales, permitiendo que los tejidos periféricos mueran de hambre, al igual que las ballenas y las focas ordenan el suministro de oxígeno del cuerpo al ser aisladas del aire. Esto resultó tan efectivo que con el tiempo se convirtió en la norma incluso entre los supersoldados activos; El único inconveniente: tendrán un color pálido muerto. Este color de piel es una estrategia para aumentar su consumo de combustible. Cuando los niveles de lactato en la superficie de los tejidos se vuelven demasiado altos, o cuando se alimentan, la sangre se redistribuye a la piel y su cuerpo se vuelve rojo. Además, durante el sueño, su actividad metabólica se reducirá aproximadamente a la mitad de los valores normales.

Varias mejoras

  1. La capacidad de digerir lo que llamamos fibra dietética, específicamente celulosa, y usarla como energía. Todo lo que se necesita aquí es una enzima que tenga la capacidad de descomponer la celulosa y usarla como energía. Convirtiendo cualquier planta o árbol en una fuente de azúcar pura.
  2. Tasa metabólica basal baja, similar a la respuesta de Ynneadwraith, esta es la cantidad de energía que el cuerpo del soldado necesita para mantenerse en reposo. No hay ninguna razón por la que esto tenga que ser alto, ya que es solo durante el esfuerzo cuando esto necesita cambiar. Ya sucede lo mismo en todos los humanos, por lo que se necesitan pocas modificaciones.
  3. Gran capacidad de almacenamiento. Normalmente esto se llama grasa en humanos. El súper soldado necesitaría poder producir y quemar grasa a un ritmo acelerado para cargar y descargar sus reservas de energía (grasa).