October 24, 2013

by Bob Yirka , Phys.org

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Credit: puppy-training-solutions

(Phys.org)—ジョージア工科大学の研究者は、特定のサイズ以上の哺乳類は、彼らが呼んでいるものに準拠しているように見えることを発見しました,”排尿の法則”- 既存のデータを使用することに満足していない研究チームは、動物園や動物が生息する他の場所を訪問し、排尿する動物を撮影した(または医学的に言え 彼らは彼らの冒険と結果を記述した論文を書いており、自分の仕事を見直したい人のために、preprintサーバー arXivに投稿しました。

この研究は、David Hu教授が率いる流体力学のパズルとして始まりました。-ちょうど動物のサイズの違いを考慮した明らかに有効な質問,しかし、彼らは彼らの膀胱を緩和するときに使用する身体の部分. チームは、二つの主要な部分が関与していることを指摘しています: 膀胱と尿道-膀胱から外の世界に尿を運ぶわらのようなチューブ。 彼らは、重力が排尿力学の問題であることに注意してください—象のような大きな動物(1つのリリースで最大42ガロンを排出することができます)は、重力がすべての作業を行うことを可能にする傾向があります。 犬やヤギなどの小さな動物は、プロセスを助けるために筋肉を使用します。

胡主席は、フィールドデータを収集するために彼のチーム(学部の)にそれを残し、彼らはより多くを学ぶために、彼らは心の中で科学的概念よりも少ない YouTubeで見つかった他の人と一緒にビデオを研究する際に、チームは、サイズに関係なく、すべての被験者が仕事を終えるのにほぼ同じ時間がかかるように さらに、彼らは、動物が排尿するために使用される身体部分がサイズ的に同じ割合を持つ傾向があることを発見しました。

胡主席と彼のチームは、コウモリやラットよりも大きな動物(彼らは排尿するのにちょうど秒かかります)がおしっこにほぼ同じ時間を取る理由につ 例えば象では、尿道は非常に長いので、尿が落ちると尿が速くなり、火のホースのように動物から破裂します。 彼らはまた、彼らは人間をテストしなかったことに注意してください,彼らはそれが可能性が高い人々は同様に排尿の法律に準拠していることを示唆していますが,彼らのぼうこうがいっぱいになったとき、彼らは行く限り、,それは単に便利だときではなく、. より多くの情報:排尿の法則:すべての哺乳動物は同じ期間にわたって膀胱を空にします、arXiv:1310.3737arxiv.org/abs/1310.3737

要約
泌尿器系は、迅速かつ効率的に身体から体液を排出するように進化しました。 人間および動物の巧妙な泌尿器科学の処置の長い歴史にもかかわらず、排尿の物理学は比較的少し注意を受けました。 この実験と理論を組み合わせた研究では、マウスからゾウまで、動物の質量における五桁にわたる排尿の流体力学を解明します。 動物園アトランタでの高速流体力学のビデオと流量測定を使用して、我々は100mLから100Lに膀胱容積の差にもかかわらず、平均21秒(標準偏差13秒)のほぼ一定の期間にわたって彼らの膀胱を空にする動物を示す”排尿の法則”を発見しました。 また、尿の流れが単滴に制限されているげっ歯類や他の小型哺乳類の泌尿器系が直面する課題を実証しています。 我々の調査結果は、尿道が流れを増強する装置として進化し、その機能を損なうことなく泌尿器系を拡大することを可能にすることを明らかにする。 この研究は、動物の尿の問題の診断や、自然界のものに基づいたスケーラブルな流体力学システムの設計を促すのに役立つ可能性があります。

ジャーナル情報:arXiv

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