Παρασκευή 29 Μαρτίου 2024
weather-icon 21o
Μαθηματική φόρμουλα περιγράφει την ούρηση στα θηλαστικά

Μαθηματική φόρμουλα περιγράφει την ούρηση στα θηλαστικά

Παρά τις τεράστιες διαφορές στο μέγεθός τους, οι ελέφαντες, οι σκύλοι, οι αγελάδες και οι κατσίκες χρειάζονται περίπου 21 δευτερόλεπτα για να αδειάσουν την ουροδόχο κύστη τους, διαπιστώνουν αμερικανοί βιολόγοι. Κατάφεραν μάλιστα να δημιουργήσουν ένα μαθηματικό μοντέλο που μπορεί να θεωρηθεί ο «παγκόσμιος νόμος της ούρησης».

Παρά τις τεράστιες διαφορές στο μέγεθός τους, οι ελέφαντες, οι σκύλοι, οι αγελάδες και οι κατσίκες χρειάζονται περίπου 21 δευτερόλεπτα για να αδειάσουν την ουροδόχο κύστη τους, διαπιστώνουν αμερικανοί βιολόγοι. Κατάφεραν μάλιστα να δημιουργήσουν ένα μαθηματικό μοντέλο που μπορεί να θεωρηθεί ο «παγκόσμιος νόμος της ούρησης».

Η Πατρίσια Γιανγκ και οι συνεργάτες της στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια ασχολούνται εδώ και καιρό με την αλληλεπίδραση διαφόρων ζώων με τα υγρά. Σε προηγούμενη μελέτη τους, για παράδειγμα, εξηγούσαν πώς ένας σκύλος στεγνώνει τινάζοντας γρήγορα το σώμα του.

Για τις ανάγκες της νέας μελέτης, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν κάμερα υψηλής ταχύτητας για να βιντεοσκοπήσουν ζώα που ουρούσαν στο ζωολογικό κήπο. Επιπλέον, ανέσυραν από το YouTube βίντεο διαφόρων άλλων ζώων την ώρα που ανακουφίζονταν.

Αυτό που έγινε αμέσως εμφανές ήταν ότι τα περισσότερα ζώα χρειάζονταν τον ίδιο χρόνο για να αδειάσουν την κύστη τους ανεξαρτήτως μεγέθους.

Το φαινόμενο αυτό, αναφέρει το New Scientist, μπορεί να εξηγηθεί με βάση ένα μαθηματικό μοντέλο που λαμβάνει υπόψη τη μάζα του ζώου, την πίεση στην ουροδόχο κύστη και το μήκος της ουρήθρας.

Όπως προκύπτει από το μοντέλο, ο χρόνος ούρησης είναι ανάλογος με το βάρος του ζώου υψωμένο στη δύναμη του έξι. Αυτό σημαίνει ότι ακόμα και μεγάλες μεταβολές του βάρους οδηγούν σε μικρές μόνο αποκλίσεις όσον αφορά τη διάρκεια ούρησης.

Για παράδειγμα, οι ελέφαντες ουρούν περίπου στον ίδιο χρόνο με τα μικρόσωμα ζώα όπως τα σκυλιά. Και αυτό οφείλεται στη μακριά ουρήθρα των ελεφάντων σε συνδυασμό με τη δύναμη της βαρύτητας. Η ουρήθρα του ελέφαντα έχει διάμετρο δέκα εκατοστά και μήκος ένα μέτρο. Το μεγάλο αυτό μήκος σημαίνει ότι τα ούρα έχουν χρόνο να επιταχυνθούν και να εξέλθουν από το σώμα με μεγαλύτερη ροή.

Αντίθετα, για τα ζώα μικρού μεγέθους, όπως οι σκύλοι και οι κατσίκες, η επίδραση της βαρύτητας είναι πολύ μικρότερη, οπότε και η ροή είναι σημαντικά μικρότερη. Και η μικρότερη ροή σημαίνει ότι τα ζώα αυτά χρειάζονται περίπου τον ίδιο χρόνο με τους ελέφαντες για να ξαλαφρώσουν.

Το μαθηματικό μοντέλο παύει ωστόσο να ισχύει στην περίπτωση πολύ μικρών ζώων όπως οι αρουραίοι, τα οποία αδειάζουν την κύστη τους σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο. Στην περίπτωση αυτή ο ρόλος της βαρύτητας είναι αμελητέος. Στην περίπτωση αυτή σημαντικότεροι παράγοντες είναι το ιξώδες των ούρων και η επιφανειακή τάση του υγρού, λόγω των οποίων τα ούρα βγαίνουν ως σταγόνες και όχι ως συνεχής ροή.

Περιέργως, οι ερευνητές πιστεύουν ότι το μοντέλο τους δεν έχει ακαδημαϊκό μόνο ενδιαφέρον, αλλά θα μπορούσε να έχει και πρακτικές εφαρμογές.

Θα μπορούσε για παράδειγμα να βοηθήσει στη διάγνωση ελεφάντων με προβλήματα του ουροποιητικού συστήματος, ή ακόμα και στο σχεδιασμό καλύτερων σωληνώσεων στις υπερυψωμένες δεξαμενές νερού.

H μελέτη θα παρουσιαστεί το Νοέμβριο σε συνέδριο του Τμήματος Δυναμικής Ρευστών της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας που θα πραγματοποιηθεί στο Πίτσμπουργκ της Πενσιλβάνια.

Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ

Sports in

Νέα ήττα για Μπακς - Συνεχίζει ασταμάτητος και… μόνος ο Αντετοκούνμπο (107-100)

Οι Μπακς ηττήθηκαν από τους Πέλικανς (107-100) και πλέον πιέζονται έντονα από Νικς και Καβαλίερς για τη δεύτερη θέση στην Ανατολή.

Ακολουθήστε το in.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις

in.gr | Ταυτότητα

Διαχειριστής - Διευθυντής: Λευτέρης Θ. Χαραλαμπόπουλος

Διευθύντρια Σύνταξης: Αργυρώ Τσατσούλη

Ιδιοκτησία - Δικαιούχος domain name: ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ ΜΜΕ Α.Ε.

Νόμιμος Εκπρόσωπος: Ιωάννης Βρέντζος

Έδρα - Γραφεία: Λεωφόρος Συγγρού αρ 340, Καλλιθέα, ΤΚ 17673

ΑΦΜ: 800745939, ΔΟΥ: ΦΑΕ ΠΕΙΡΑΙΑ

Ηλεκτρονική διεύθυνση Επικοινωνίας: in@alteregomedia.org, Τηλ. Επικοινωνίας: 2107547007

Παρασκευή 29 Μαρτίου 2024