Durée de la miction : Une étude révèle que la plupart des mammifères ont besoin d’environ 21 secondes

David Hu, ingénieur en mécanique à l’Institut de technologie de Géorgie et co-auteur de l’étude, a deux jeunes enfants et a déclaré avoir eu l’idée de l’expérience en changeant des couches il y a quelques années.

« Je me disais : « Comment quelque chose pourrait être pire en ce moment ? ». Hu a dit. « Et j’ai pensé, ‘Eh bien, peut-être que si je changeais la couche d’un éléphant, ce serait vraiment mauvais' »

Les chercheurs se sont rendus au Zoo d’Atlanta pour regarder les animaux faire leurs besoins. Hu a fait des expériences peu conventionnelles avec des fourmis de feu, mais regarder les animaux se soulager présentait des défis uniques.

Si chronométrer chaque séance de pipi était facile, mesurer le débit était difficile, car ils devaient recueillir l’urine. Ce n’est pas une tâche facile. Tout d’abord, il est difficile d’attraper un animal sur le fait. Ensuite, il faut recueillir toute l’urine afin d’obtenir une mesure précise de la quantité de liquide qui s’écoule par seconde. Et vous devez le faire à la main. C’était inévitable : La caméra à haute vitesse a été occasionnellement éclaboussée par l’urine, a déclaré Hu.

Découvrir comment collecter l’urine tout court était un casse-tête en soi, a déclaré Hu.

« Nous avons fini par découper des sections de bouteilles de soda, car il faut que ce soit quelque chose que l’on puisse tenir à la main, et juste à la seconde près se mettre à quatre pattes et le tenir dans la bonne position », a déclaré Hu. « Tout ce que nous avons essayé d’autre a échoué. Nous avons essayé les casseroles – ils n’aiment pas les casseroles, ils pensent que c’est bizarre. Nous avons essayé les coussins – ils n’aiment pas les coussins, ils pensent que c’est bizarre. »

Les chercheurs ont également regardé des vidéos YouTube d’animaux faisant pipi et ont passé au peigne fin la littérature pour comparer les tailles de la vessie de chaque espèce et la longueur et la largeur de l’urètre, le tube qui permet à l’urine de quitter le corps.

Les animaux minuscules, comme les rats, semblaient uriner d’une manière très différente de la nôtre – en petites « boules de gomme » d’eau distribuées une par une, a expliqué Hu. Les petits animaux n’ont pas assez de liquide dans leur système pour que l’eau coule. Mais les animaux de plus de 2,5 kg (y compris les humains) peuvent stocker une grande quantité d’urine et utilisent essentiellement le même mécanisme – elle sort essentiellement sous forme de jet ou de ruisseau.

Bien que certains de ces plus grands animaux aient des vessies vraiment capacitives (un éléphant peut remplir une poubelle de cuisine avec de l’urine), ils semblent tous, du chat à la chèvre en passant par l’éléphant, se vider en à peu près le même temps : 21 secondes, à 13 secondes près. Cet écart peut s’expliquer en partie par le fait que les animaux urinent souvent pour des raisons différentes – les mâles utilisent souvent l’urine pour marquer leur territoire, par exemple, et certains rongeurs utilisent l’urine comme moyen de défense.

Pour autant, Hu dit que c’est une fenêtre remarquablement étroite. Après tout, même si la vessie de 18 litres d’un éléphant est près de 3 600 fois plus grande que celle d’un chat, elle ne met pas 3 600 fois plus de temps à se vider. Cela signifie que l’éléphant doit cracher un torrent massif de liquide à grande vitesse pour se vider dans le même laps de temps qu’une vessie féline relativement minuscule.

Le secret semble résider dans la conception de l’urètre, qui utilise la gravité à son avantage. Plus l’urètre est long, plus le débit est rapide – car tout comme la pression augmente vers le fond d’une piscine profonde, la pression dans un urètre rempli de liquide augmente également vers le fond du tube. Et comme l’urètre est aussi proportionnellement plus large chez les grands animaux, il ajoute essentiellement des voies supplémentaires à cette autoroute du pipi qui se déplace rapidement – ou « voie du pipi », si vous voulez.

Comprendre la durée de la miction a des implications importantes pour la santé, a déclaré Hu, étant donné que des maladies comme le cancer de la prostate ou des conditions comme l’obésité peuvent exercer une pression sur l’urètre, cela peut rendre le processus de la miction plus long. Si cela prend trop de temps pour faire pipi, il y a de fortes chances qu’il y ait un problème de santé qui nécessite une attention particulière.

Cela clarifie également quels animaux sont les modèles les plus précis pour aider à comprendre la miction humaine en laboratoire – et ce n’est probablement pas les rats.

La compréhension des voies urinaires, un mécanisme qui fonctionne à de nombreuses échelles de taille différentes, pourrait également aider les ingénieurs à construire de meilleurs dispositifs qui reposent sur l’écoulement des fluides, des réservoirs d’eau hors sol aux toilettes économes en eau.

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