基本介紹
- 中文名:小便定律
- 別稱:排尿定律
- 提出時間:帕翠莎·楊
- 套用學科:動物
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研究發現
綜合動物的體重、膀胱壓、尿道長度、尿道直徑、尿道括約肌張力等因素,他們總結出了一條計算動物排尿時間的公式,這個計算方法被稱為“小便定律”:即不同的物種、不同膀胱大小、甚至不同的性別,都不會影響完成排尿的時間,評估體重1公斤以上的任何哺乳動物都需要21秒完成排尿。
相關解釋
他們強調稱,結合實驗和理論調查,我們闡明了從老鼠至大象五種質量等級動物的排尿流體力學,它們的膀胱體積最小100毫升,最大100升,卻仍然遵循著21秒“排尿定律”。我們認為,它們通過大型動物增長尿道長度來放大引力作用和流量速度。
嚙齒類和其它小型哺乳動物每次向下排尿,研究人員發現它們的尿道進化形成一種流體最佳化機制,其泌尿系統向下排出尿液,無需任何附加功能;同樣地,他們發現大象等體型較大的哺乳動物進化形成較寬、較長的尿道,有助於大量的尿液排泄。
生物學副教授大衛·胡(David L. Hu)對這種“流體力學”非常感興趣,他說:“該研究有助於診斷動物的泌尿問題,同時從自然動物界獲得靈感,設計可擴展的流體動力系統,有助於研製新型水塔系統等。”
其它
研究發現,大象和老鼠雖體型差別巨大而排尿時間相同,其中的原因尚不清楚,物理學家們推測這是動物進行和自然選擇的結果。物理學家們甚至對不同大小哺乳動物的排泄系統各個器官構建了數學模型,變數包括排空尿液的時間、膀胱儲尿量、輸尿管直徑、尿道括約肌張力等,研究表明,動物的性別、體型等不只會影響其中單獨某個變數,而其它變數會隨之適應,各變數的共同作用最終達成了幾乎一致的排尿時間。如大象的膀胱儲尿量相對老鼠有數千倍之多,但是其尿道直徑達10厘米,相對於老鼠幾乎是瀑布般的排尿過程。
相關疑問
“排尿定律”是否也適用於同樣是哺乳動物的人類呢?在研究人員開展針對人類排尿時間的專門實驗之前還不敢妄下結論,畢竟動物還是動物,人類不能簡單地與之相提並論。動物排尿更多出於本能,即膀胱儲尿量到達一定水平時就會排尿,而人類會有意識的控制上廁所的時機和時間。