Duur van urineren: Studie ontdekt dat de meeste zoogdieren ongeveer 21 seconden nodig hebben

David Hu, een werktuigbouwkundig ingenieur aan het Georgia Institute of Technology en co-auteur van de studie, heeft twee jonge kinderen en zei dat hij het idee voor het experiment kreeg terwijl hij een paar jaar geleden luiers verschoonde.

“Ik dacht: ‘Hoe kan iets op dit moment erger zijn?'” Zei Hu. “En ik dacht: ‘Nou, misschien als ik de luier van een olifant verschoon, zou het echt erg zijn.'”

De onderzoekers gingen naar Zoo Atlanta om te kijken hoe de dieren hun behoefte deden. Hu heeft een aantal onconventionele experimenten gedaan met vuurmieren, maar toekijken hoe dieren zichzelf ontlasten bracht zijn eigen unieke uitdagingen met zich mee.

Hoewel het timen van elke plassessie gemakkelijk was, was het meten van de stroomsnelheid moeilijk, omdat ze de urine moesten opvangen. Dat is geen gemakkelijke taak. Ten eerste is het moeilijk om een dier op heterdaad te betrappen. Ten tweede moet je alle urine opvangen om nauwkeurig te kunnen meten hoeveel vloeistof er per seconde uitkomt. En je moet het met de hand doen. Het was onvermijdelijk: De high-speed camera werd af en toe bespat door urine, zei Hu.

Ontdekken hoe je de urine überhaupt kunt opvangen, was een condundrum op zich, zei Hu.

“We eindigden met het snijden van delen van frisdrankflessen, omdat het iets moet zijn dat je met de hand kunt vasthouden, en gewoon in een seconde op handen en knieën kunt gaan en het in de juiste positie kunt houden,” zei Hu. “Al het andere dat we probeerden mislukte. We hebben pannen geprobeerd – ze houden niet van pannen, ze denken dat het raar is. We hebben pads geprobeerd – ze houden niet van pads, ze vinden het raar.”

De onderzoekers keken ook naar YouTube-video’s van plassende dieren en kamden de literatuur uit om de maten van de blaas van elke soort en de lengte en breedte van de urethra, de buis waarmee urine het lichaam verlaat, te vergelijken.

Kleine dieren, zoals ratten, bleken op een heel andere manier te urineren dan wij – in kleine “kauwgomballen” van water die één voor één werden afgegeven, zei Hu. Kleine dieren hebben niet genoeg vloeistof in hun systeem om het te laten vloeien. Maar dieren groter dan 6,6 pond (met inbegrip van mensen) kunnen een grote hoeveelheid urine opslaan en gebruikten in wezen hetzelfde mechanisme – het kwam er in principe uit in een straal of een stroom.

Hoewel sommige van die grotere dieren echt ruime blazen hadden (een olifant kan een keuken vuilnisbak vullen met plas), legen ze allemaal, van de kat tot de geit tot de olifant, in ongeveer dezelfde tijd: 21 seconden, plus of min 13 seconden. Dat kan deels komen doordat de dieren vaak om verschillende redenen urineren – mannetjes gebruiken urine bijvoorbeeld vaak om territorium af te bakenen, en sommige knaagdieren gebruiken de urine als verdediging.

Toch zegt Hu dat het een opmerkelijk krappe tijdspanne is. Immers, hoewel de 18-liter blaas van een olifant bijna 3600 keer groter is dan die van een kat, duurt het niet 3600 keer langer om hem te legen. Dit betekent dat de olifant een enorme stortvloed aan vloeistof met hoge snelheid moet uitspuwen om zichzelf in hetzelfde tijdsbestek te legen als een relatief kleine kattenblaas.

Het geheim lijkt te zitten in het ontwerp van de urinebuis, die de zwaartekracht in zijn voordeel gebruikt. Hoe langer de urinebuis, hoe sneller de stroom – want net zoals de druk naar de bodem van een diep zwembad toeneemt, neemt de druk in een met vloeistof gevulde urinebuis ook toe naar de bodem van de buis. En omdat de plasbuis bij grotere dieren ook breder is, zijn er in feite extra rijstroken aan deze snel voortbewegende plasweg – of “plasweg”, zo u wilt.

Inzicht in de duur van het plassen heeft belangrijke gevolgen voor de gezondheid, zei Hu, aangezien ziekten zoals prostaatkanker of aandoeningen zoals obesitas druk kunnen uitoefenen op de plasbuis, waardoor het proces van plassen langer kan duren. Als het te lang duurt om te plassen, is de kans groot dat er een gezondheidsprobleem is dat aandacht behoeft.

Het verduidelijkt ook welke dieren de meest nauwkeurige modellen zijn om het menselijk urineren in het laboratorium te helpen begrijpen – en het zijn waarschijnlijk geen ratten.

Inzicht in de urinewegen, een mechanisme dat op veel verschillende grootteschalen werkt, kan ingenieurs ook helpen betere apparaten te bouwen die afhankelijk zijn van vloeistofstroming, van bovengrondse watertanks tot waterefficiënte toiletten.

Volg @aminawrite voor meer vreemd wetenschapsnieuws uit de dierenwereld.