Я, гравитацията създаде единен закон на уринирането

Още не са успели да отшумят последните Нобелови награди, и вече се появиха нови претенденти за Анти-Нобел (Шнобелова награда).

Изследователи от САЩ установили, че за бозайниците действа единен „закон на уринирането”: полът, размерът и обемът на пикочния мехур може да е различен, но времето за неговото облекчаване е едно и също.

Слонове, кучета, крави и кози имат нужда от около 21 секунди, за да освободят пикочния си мехур. Патрисия Ян и колегите й от технологичния институт в Джорджия изучили записи на висока скорост, за да изведат въпросния „единен закон”.

По време на снимки в местния зоопарк те открили, че животни с различни размери – независимо дали от женски или мъжки пол, пишкат за горе-долу еднакво време.

Екипът събрал кадри от YouTube с кадри на облекчаващи се мишки, кучета, кози, крави и слонове. Като обединили тези данни със сведенията за масата, налягането в пикочния мехур и размерите на уретрата, изследователите създали математически модел на пикочната система, показващ защо бозайниците изразходват за тоалетната едно и също време, независимо от разликата в размерите. Предишни модели разглеждали само ефекта на налягането в пикочния мехур, пък дължината на уретрата не била отчитана.

„Повечето подобни изследвания са съсредоточени върху хора или животни, които отстъпват на човека по размери – коментира Ян. – За тези видове силата на тежестта няма значение. Но при слоновете уретрата по размери е съпоставима с битова тръба – диаметър около 10 сантиметра и дължина 1 метър. В този случай в долната част на уретрата на слона урината е подложена на силно въздействие на гравитационно привличане.”

Това означава, че когато урината преминава надолу по пикочния канал, нейното налягане се усилва, което ускорява разхода. Съответно голям мехур е способен да освободи много повече урина, отколкото мехур на малко животно, само че това се случва за приблизително еднакво време.

Животно със средни размери – като кучета и кози – има уретра с по-малки размери, така че върху нея въздейства по-малко гравитационно привличане и потокът е по-бавен. Освен това и самият пикочен мехур е по-малък по размери. Сумирани, всички тези фактори водят до това, че и по-големите, и по-малките животни освобождават пикочните си мехури за едно и също време (грешката е незначителна е и от порядъка на не повече от 13 секунди).

Подобен модел впрочем е разпространен не сред всички бозайници. Гравитацията съвсем незначително влияе върху облекчаването на много дребните бозайници (мишки или прилепи, например). В този случай доминира влиянието на вискозитета и повърхностното напрежение – това обяснява факта, че тяхната урина излиза във вид на отделни капчици, а не на непрекъсната струя, както при повечето бозайници.

Изследователите се надяват, че този закон може да помогне в диагностицирането на проблеми с уринирането при слоновете и други големи животни.

Краткото съдържание на изследването на учените може да видите в arXiv.org.