Stand der Forschung: Gewinnung und Direktzufuhr lebenswichtiger Substanzen + Energie

[Runzelrübe]

Jeder Mensch muss Nahrung zu sich nehmen, um am Leben zu bleiben, denn er gibt einen Teil seiner Energie über Wärme und Bewegung wieder ab. Auf Langzeitflügen müssen Astronauten also ebenfalls Nahrung zu sich nehmen. So weit, so gut. Für den Betrieb unserer Muskeln benötigen wir die Umwandlung von ATP in ADP und zurück. Energiegewinnung und Energiespeicherung (interessanterweise ca. das eigene Körpergewicht pro Tag). Dann kommt noch die Energie für Zellteilung, den Abtransport abgestorbenen Zellmaterials und das Nervensystem dazu. Auch, dass unsere Bakterien und Parasiten von uns versorgt werden, darf nicht vernachlässigt werden. Es gibt letztendlich eine Menge "Energiefresser" in unserem System.

Unsere Körper sind ja nun leider, da wir heterotrophe Lebewesen sind, so beschaffen, dass wir Nahrungsbestandteile extrahieren und in für unsere Organe benötigte Stoffe umwandeln müssen. Und ein gewisser Prozentsatz dieser Reaktionen benötigt dann auch noch Sauerstoff. All das müsste man auf Weltraumflügen mit sich rumschleppen und auch auf Außeneinsätzen in für unseren Körper unwirtlichen Umgebungen braucht man zumindest ein Schleusensystem zum Körper hin und vom Körper weg. Zufuhr, Abfuhr.

Da wäre es doch sinnvoll, Alternativen auszuloten, um eine direktere Energiezufuhr zu haben und auch die aus dem Körper an die Umgebung abgegebene Energie zu nutzen!?

Mir drängen sich daher einige Fragen auf:

1. Welche anaeroben Verfahren könnten wir derzeit bereits nutzen, um einige dieser Stoffe, die wir benötigen, ohne Sauerstoffzufuhr herzustellen (wenn möglich auch im freien Fall während einer Weltraumreise, aber diese Randbedingung wäre eventuell durch gezielte Beschleunigungszentrifugen oder die Reisemethode lösbar)?
2. Welche Möglichkeiten könnten wir derzeit einsetzen, um eben diese Stoffe dem Körper gleich dort zuzuführen, wo sie benötigt werden, statt über Verteilsysteme wie Blutkreislauf oder Verdauungsapparat?
3. Gibt es so etwas wie viel versprechende Forschungsergebnisse für Zellpumpen, die eine Verteilung auf zellulärer Ebene gewährleisten können?
4. Können bereits irgendwelche Aussagen zu stablien Mischverhältnissen Natur/Ersatz getroffen werden (ich vermute einfach mal, dass die Menschheit lange Zeit keinen stabilen Naturersatz produzieren wird)?
5. Welche Schädigungen sind nach welcher Zeit zu erwarten, wenn solch ein Ersatzprodukt zum Einsatz kommt?
6. Gibt es ein funktionierendes System, um zumindest einen Teil der benötigten Energie an Muskeln durch elektrische Systeme so zu unterstützen, dass die Energie, die unser Körper für Muskelarbeit "verschwendet", weniger wird?

Ich weiß, das ganze klingt jetzt nach BORG oder Matrix, aber eben ohne das Assimilations-Gedöns. Es muss doch irgendwie möglich sein, bionisch durch Elektronik, Luft, Liebe, Sonne und Kohlenstoff zu leben.

[Edit: Im Zweifel bitte in "Blick in die Zukunft" verschieben, da die Fragen nicht nur auf das Leben ansich sondern stark auf den Menschen bezogen sind.]

 

[_Mars_]

Hm,


Soweit ich weiß, kann man Wasserstoffperoxid oder einfach mit Sauerstoff angereichertes Wasser über die Darmwand resorbieren.... Damit kann man die Lunge unterstützen bzw. ersetzen.


Sonst sieht es eher mager aus...

Früher konnte der Mensch mithilfe von Sonnenlicht Vitamin C herstellen, das waren noch Zeiten. Eventuell kann man das Gen wieder aktivieren...



Am längsten kann ein Mensch von Bananen leben, ohne Mangelerscheinungen zu bekomen. Eventuell sollte man also eine Zwergform davon ins All mitnehmen.

 

[Kibo]

Hallo Rübe,

Warum willst du die Blutbahn überspringen und direkt in die Zellen? Der Blutkreislaufist doch recht effektiv und Sauerstoff kan man auch herrstellen. Um den Blutkreislauf zu ersetzen, müsstest du ja die Abfallprodukte in den Zellen mittels äusserer Energiezufuhr wieder in die Rohstoffe zurück verwandeln, quasi mit Nanobots oder so, klingt sehr futuristisch. Intravenöse Ernährung mit gleichzeitiger Blutwäsche (Hygiäne beachten!) ist noch am sinnvollsten, wenn mans Essen mit allen was dazugehört umbedingt umgehen will (Aufgrund von stasis?)

 

[Runzelrübe]

Warum willst du die Blutbahn überspringen und direkt in die Zellen? Der Blutkreislaufist doch recht effektiv und Sauerstoff kan man auch herrstellen.

Hmm, effektiv aus Betrachtung einer unveränderlichen Welt mit Atmosphäre und Supermärkten. Steh mal schnell auf, nachdem Du Dich einige Minuten mit dem Kopf nach unten gebückt hast. Auch Schockzustände sprechen definitiv für den Blutkreislauf. Und vor allem ist er ein prima Transportsystem für Fremdkörper.

Ich finde den menschlichen Körper einfach extrem schlecht angepasst an unseren Wissensstand. In der Evolution geht es eben nie um Ziele oder Zukunft. Noch funktioniert dieses Klappergerüst Mensch eben ganz gut. Glücklicherweise so gut, dass wir uns Gedanken machen können, den Prozess selbst zu unterstützen und zu verbessern.

Ich wüsste, dass ich mir alle Fragen selbst mit dem Totschlagargument "Dafür ist kein Forschungsgeld da" beantworten könnte, aber ich irre mich in dieser Hinsicht gern!

Das Blutsystem ist riesig und die Zeit zur Verteilung irgendwelcher Substanzen verschwendet bereits wieder unnötig Energie. Energie, die ich gern eingespart hätte. Möchte ich nur einigen Muskeln Leistung abverlangen, versorge ich ja sonst den ganzen Körper. Dazu kommt noch, dass es nicht funktioniert, sich 2 kg ATP zu spritzen, wenn eine sofortige oder erst später zu erbringende Höchstleistung ansteht. Denn der Körper fragt nicht erst im Warenlager nach, sondern nimmt bevorzugt das, was in der Umgebung ist. Was nicht benötigt wird, wird vom Körper abgebaut oder ausgeschieden. Damit belaste ich Organe, die ich in Ruhe lassen könnte. Die Wahrscheinlichkeit, die richtigen Zellen zu treffen, ist bestimmt recht hoch, aber die Wahrscheinlichkeit, die falschen Zellen nicht zu treffen, ist gleich Null. Und Letzteres ist in einem Optimierungsansatz inakzeptabel. Der Blutkreislauf ist insofern aber unschlagbar, dass er Wirkstoffe zuverlässig verteilt, wenn sie wirklich überall gebraucht werden.

Ich habe mir bei der Themenerstellung bezüglich meiner Intention Mühe gegeben und bin wirklich sehr an Antworten auf meine Fragen interessiert. Warum ich daran interessiert bin, ist dabei zweitrangig. Die Fragen sind weder dumm noch dumm formuliert. Und ich bezweifle stark, dass irgendeine Antwort auf die Frage danach, warum ich diese Fragen denn stelle, den derzeitigen Stand der Forschung verändert.