นักวิทยาศาสตร์ค้นพบ "ช้างกับหมาใช้เวลาฉี่เท่าๆกัน"

By: terminus
Writer
on Sat, 26/10/2013 - 20:50

ทีมวิจัยที่นำโดย Patricia Yang แห่ง Georgia Institute of Technology ในแอตแลนตา สหรัฐอเมริกา ค้นพบว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตั้งแต่ขนาดกลางจนถึงขนาดใหญ่ใช้เวลาในการถ่ายปัสสาวะเท่าๆ กัน ไม่ว่าจะเป็นสุนัข, แพะ, วัว, ช้าง ไม่ว่าจะเป็นตัวผู้หรือตัวเมีย โดยเวลาที่ใช้ในการปล่อยน้ำปัสสาวะออกจากกระเพาะปัสสาวะเต็มๆ นั้นมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 21 วินาที บวกลบ 13 วินาที

นักวิจัยได้ตั้งกล้องวิดีโอความเร็วสูงถ่ายขณะที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดต่างๆ ในสวนสัตว์แอตแลนตากำลังปัสสาวะ รวมทั้งค้นหาคลิปวิดีโอในอินเตอร์เน็ตที่มีคนถ่ายเอาไว้ (ไม่มีคลิปของมนุษย์รวมอยู่ในงานวิจัยนี้ -- สงสัยจะเกี่ยวกับเรื่องลิขสิทธิ์คลิป) จากนั้นก็เอาวิดีโอมาเล่นชะลอความเร็วลงเพื่อวิเคราะห์ดูว่าน้ำปัสสาวะไหลออกมาในลักษณะใดและใช้เวลาเท่าไร พวกเขานำเอาข้อมูลที่รวบรวมได้มาสร้างเป็นสมการกลศาสตร์ของไหลที่อธิบายการไหลของน้ำปัสสาวะออกจากกระเพาะปัสสาวะ

ในสมการปล่อยน้ำฉี่ของทีม Patricia Yang ประกอบด้วยตัวแปรหลายตัว ได้แก่ ปริมาตรของกระเพาะปัสสาวะ, ความดันในกระเพาะปัสสาวะ, มวลร่างกาย, เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของท่อปัสสาวะ เป็นต้น หลังจากการแทนค่าตัวแปรต่างๆ และจัดรูปสมการ พวกเขาก็ได้ข้อสรุปว่าเวลาที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมใช้ในการปัสสาวะแปรผันตามมวลร่างกายยกกำลังเศษหนึ่งส่วนหก (M1/6) นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมสัตว์ที่มีน้ำหนักตัวต่างกันเป็นร้อยๆ เท่าถึงใช้เวลาฉี่แทบจะเท่ากัน

เหตุผลทางสรีรวิทยาที่สัตว์ใหญ่อย่างช้างปล่อยน้ำปัสสาวะร้อยกว่าลิตรได้ในเวลาเท่าๆ กับสุนัขที่มีความจุกระเพาะปัสสาวะไม่ถึงหนึ่งลิตรนั้นเกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงของโลกและความยาวของท่อปัสสาวะ ท่อปัสสาวะของช้างมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ซม. และยาวประมาณ 1 เมตร ท่อปัสสาวะที่ยาวกว่าทำให้แรงโน้มถ่วงมีเวลามากกว่าในการเร่งความเร็วของน้ำปัสสาวะ ปัสสาวะจึงไหลออกมาได้อย่างรวดเร็ว (อัตราการไหลของปัสสาวะช้างคือ 5.7 ลิตรต่อวินาที)

อย่างไรก็ตาม สมการของ Patricia Yang ไม่ครอบคลุมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็ก เช่น หนู ค้างคาว ฯลฯ ที่ใช้เวลาปัสสาวะเพียงไม่กี่วินาที เนื่องจากท่อปัสสาวะของสัตว์ขนาดเล็กนั้นเล็กและสั้นมากเกินกว่าที่จะน้ำปัสสาวะจะไหลออกมาเป็นสายต่อเนื่อง อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงมีผลน้อยมากเมื่อเทียบกับความหนืดและแรงตึงผิวของน้ำในท่อปัสสาวะ น้ำปัสสาวะปริมาณน้อยนิดจึงถูกดันไหลออกมาเป็นหยดปิ๊ดๆ

นักวิจัยจะรายงานการค้นพบนี้ที่การประชุม American Physical Society Division of Fluid Dynamics ที่เมืองพิตส์เบิร์ก รัฐเพนซิลวาเนีย ในเดือนพฤศจิกายน 2013 ขณะนี้ตัวบทความวิจัยสามารถดาวน์โหลดได้จาก arxiv.org/abs/1310.3737

ที่มา - New Scientist

4 Comments

hisoft's picture

-ลิขลิทธิ์คลิป

ลิทธิ์ => สิทธิ?

แบบนี้ก็วัดพวกปลาวาฬไม่ได้สิครับ ว้า :p

The Phantom Thief