Физики разработали общую теорию дефекации
https://nplus1.ru/news/2017/04/27/everything-comes-down-to-poo
Коллектив американских ученых создал гидродинамическую модель, описывающую процесс дефекации.
Удивительно, что млекопитающие, чьи массы могут отличаться на четыре порядка, все равно испражняются за одно и то же характерное время (12+-7 секунд). Ранее другая группа ученых уже провела аналогичное исследование, посвященное мочеиспусканию. Эта статья получила Шнобелевскую премию по физике за 2015 год.
Отдельно изучалось и соотношение сторон фекалий, от которого в том числе и зависело характерное время испражнения. Однако в этом аспекте ученым пришлось исключить некоторых животных (грызунов, например), чьи экскременты были овальной формы, так как «подобная дефекация не происходит в стационарном режиме», поэтому в дальнейшем обсуждались только фекалии цилиндрической формы.
Сама по себе гидродинамическая теория основывалась на том, что для быстрого проскальзывании фекалий вдоль стенок прямой кишки организм секретирует слизь, обладающую строго определенными реологическими характеристиками. Эта жидкость относится к классу псевдопластических, то есть ее вязкость уменьшается при увеличении сдвига - градиента скорости течения. Такую систему можно описать моделью Куэтта, в которой скорость среды линейно связана с величиной сдвига и толщиной слоя слизи. В итоге авторы получили аналитическое выражение, связывающее характерное время дефекации с толщиной слизевой прослойки, соотношением сторон цилиндрических фекалий и величиной ректального давления.
Анализируя полученное математическое выражение, авторы отмечают, что отношения основных параметров модели практически не изменяются с увеличением массы животного, а следовательно и характерное время дефекации должно оставаться постоянным. Ученые также создали расширение модели на случай, когда животное страдает диареей или запором.
По мнению исследователей, их работа послужит прочной основой для более детальных исследований физиологических процессов, происходящих в кишечнике и других органах млекопитающих. Кроме того, используя новую математическую модель, можно анализировать отклонения в характерном времени дефекации и связывать их с теми или иными характеристиками кишечника.
В экспериментах принимали участие бородавочники, гигантские панды, белые носороги, львы, слоны, зебры, коты, собаки и мыши. Ни одно животное не пострадало.
Коллектив американских ученых создал гидродинамическую модель, описывающую процесс дефекации.
Удивительно, что млекопитающие, чьи массы могут отличаться на четыре порядка, все равно испражняются за одно и то же характерное время (12+-7 секунд). Ранее другая группа ученых уже провела аналогичное исследование, посвященное мочеиспусканию. Эта статья получила Шнобелевскую премию по физике за 2015 год.
Отдельно изучалось и соотношение сторон фекалий, от которого в том числе и зависело характерное время испражнения. Однако в этом аспекте ученым пришлось исключить некоторых животных (грызунов, например), чьи экскременты были овальной формы, так как «подобная дефекация не происходит в стационарном режиме», поэтому в дальнейшем обсуждались только фекалии цилиндрической формы.
Сама по себе гидродинамическая теория основывалась на том, что для быстрого проскальзывании фекалий вдоль стенок прямой кишки организм секретирует слизь, обладающую строго определенными реологическими характеристиками. Эта жидкость относится к классу псевдопластических, то есть ее вязкость уменьшается при увеличении сдвига - градиента скорости течения. Такую систему можно описать моделью Куэтта, в которой скорость среды линейно связана с величиной сдвига и толщиной слоя слизи. В итоге авторы получили аналитическое выражение, связывающее характерное время дефекации с толщиной слизевой прослойки, соотношением сторон цилиндрических фекалий и величиной ректального давления.
Анализируя полученное математическое выражение, авторы отмечают, что отношения основных параметров модели практически не изменяются с увеличением массы животного, а следовательно и характерное время дефекации должно оставаться постоянным. Ученые также создали расширение модели на случай, когда животное страдает диареей или запором.
По мнению исследователей, их работа послужит прочной основой для более детальных исследований физиологических процессов, происходящих в кишечнике и других органах млекопитающих. Кроме того, используя новую математическую модель, можно анализировать отклонения в характерном времени дефекации и связывать их с теми или иными характеристиками кишечника.
В экспериментах принимали участие бородавочники, гигантские панды, белые носороги, львы, слоны, зебры, коты, собаки и мыши. Ни одно животное не пострадало.