Dauer des Urinierens: Studie zeigt, dass die meisten Säugetiere etwa 21 Sekunden brauchen

David Hu, ein Maschinenbauingenieur am Georgia Institute of Technology und Mitautor der Studie, hat zwei kleine Kinder und sagte, er habe die Idee für das Experiment vor ein paar Jahren beim Windelwechseln bekommen.

„Ich dachte: ‚Wie könnte es jetzt noch schlimmer sein?'“ sagte Hu. „Und ich dachte: ‚Nun, wenn ich einem Elefanten die Windel wechseln würde, wäre es vielleicht wirklich schlimm.'“

Die Forscher fuhren zum Zoo Atlanta, um die Tiere bei ihrem Geschäft zu beobachten. Hu hat bereits einige unkonventionelle Experimente mit Feuerameisen durchgeführt, aber die Beobachtung von Tieren bei ihrer Notdurft brachte ganz eigene Herausforderungen mit sich.

Während es einfach war, die einzelnen Pinkelvorgänge zeitlich zu erfassen, war es schwierig, die Durchflussmenge zu messen, da sie den Urin auffangen mussten. Das ist keine leichte Aufgabe. Erstens ist es schwierig, ein Tier auf frischer Tat zu ertappen. Zweitens muss man den gesamten Urin auffangen, um genau messen zu können, wie viel Flüssigkeit pro Sekunde austritt. Und man muss es von Hand machen. Das war unvermeidlich: Die Hochgeschwindigkeitskamera wurde gelegentlich von Urin bespritzt, sagte Hu.

Die Frage, wie man den Urin überhaupt auffangen kann, war ein Rätsel für sich, sagte Hu.

„Am Ende haben wir Teile von Limonadenflaschen abgeschnitten, denn es muss etwas sein, das man mit der Hand halten kann, und man muss nur kurz auf die Knie gehen und es in der richtigen Position halten“, sagte Hu. „Alles andere, was wir versucht haben, ist fehlgeschlagen. Wir haben es mit Pfannen versucht – sie mögen keine Pfannen, sie finden das komisch.

Die Forscher sahen sich auch YouTube-Videos von pinkelnden Tieren an und durchforsteten die Literatur, um die Größe der Blase jeder Spezies und die Länge und Breite der Harnröhre zu vergleichen, der Röhre, durch die der Urin den Körper verlässt.

Winzige Tiere wie Ratten scheinen auf eine ganz andere Weise zu urinieren als wir – in kleinen „Gummibällen“, die einzeln abgegeben werden, so Hu. Kleine Tiere haben nicht genug Flüssigkeit in ihrem Körper, um sie zum Fließen zu bringen. Aber Tiere, die größer als 6,6 Pfund sind (einschließlich des Menschen), können eine große Menge Urin speichern und verwenden im Wesentlichen den gleichen Mechanismus – er kommt im Grunde in einem Strahl oder einer Strömung heraus.

Während einige dieser größeren Tiere wirklich große Blasen hatten (ein Elefant kann einen Küchenmülleimer mit Urin füllen), scheinen sie sich alle, von der Katze über die Ziege bis zum Elefanten, in etwa der gleichen Zeit zu entleeren: 21 Sekunden, plus/minus 13 Sekunden. Diese Spanne könnte zum Teil darauf zurückzuführen sein, dass die Tiere oft aus unterschiedlichen Gründen urinieren – Männchen markieren mit ihrem Urin beispielsweise ihr Revier, und einige Nagetiere nutzen den Urin zur Verteidigung.

Dennoch sagt Hu, dass dies ein bemerkenswert knappes Zeitfenster ist. Denn obwohl die Blase eines Elefanten mit 18 Litern fast 3.600 Mal größer ist als die einer Katze, dauert es nicht 3.600 Mal länger, sie zu leeren. Das bedeutet, dass der Elefant einen gewaltigen Strom von Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit ausspucken muss, um sich in der gleichen Zeit zu entleeren wie eine relativ winzige Katzenblase.

Das Geheimnis scheint in der Konstruktion der Harnröhre zu liegen, die die Schwerkraft zu ihrem Vorteil nutzt. Je länger die Harnröhre ist, desto schneller fließt das Wasser – denn so wie sich der Druck in einem tiefen Schwimmbecken zum Boden hin aufbaut, baut sich auch der Druck in einer mit Flüssigkeit gefüllten Harnröhre zum Boden hin auf. Und da die Harnröhre bei größeren Tieren auch proportional breiter ist, gibt es im Grunde zusätzliche Fahrspuren auf dieser schnell fließenden Pipi-Autobahn – oder „Pipi-Weg“, wenn man so will.

Das Verständnis der Dauer des Wasserlassens hat wichtige Auswirkungen auf die Gesundheit, sagte Hu, da Krankheiten wie Prostatakrebs oder Zustände wie Fettleibigkeit Druck auf die Harnröhre ausüben können, wodurch sich der Vorgang des Wasserlassens verlängern kann. Wenn es zu lange dauert, um zu pinkeln, gibt es wahrscheinlich ein gesundheitliches Problem, das behandelt werden muss.

Die Studie klärt auch, welche Tiere die genauesten Modelle sind, um das menschliche Urinieren im Labor zu verstehen – und das sind wahrscheinlich nicht die Ratten.

Das Verständnis der Harnwege, eines Mechanismus, der in vielen verschiedenen Größenordnungen funktioniert, könnte auch Ingenieuren helfen, bessere Geräte zu bauen, die auf den Flüssigkeitsfluss angewiesen sind, von oberirdischen Wassertanks bis hin zu wassersparenden Toiletten.

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