Gli antichi cinesi praticavano copromanzia, la diagnosi di salute basata sulla forma, dimensione e consistenza delle feci. Così fecero gli egiziani, i greci e quasi ogni cultura antica. Ancora oggi, il tuo medico potrebbe chiederti quando hai avuto un movimento intestinale l'ultima volta e descriverlo in modo squisito.
Certo, è scomodo parlarne. Ma è qui che entra in gioco la scienza, perché ciò che non ci piace discutere può ancora causare danni. Sindrome dell'intestino irritabile, malattia infiammatoria intestinale, infezioni gastrointestinali e altri disturbi legati alla cacca costano agli americani miliardi di dollari all'anno.
Ma cercare di arginare questi problemi non era la nostra motivazione principale per cercare di capire un po' di fisica della defecazione. Era qualcos'altro, molto più sinistro.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su La conversazione. Leggi il articolo originale di Il dottor David Hu, Professore Associato di Ingegneria Meccanica e Biologia, Professore Associato Aggiunto di Fisica, Georgia Institute of Technology, e
Patricia Yang, Ph.D. Studente in Ingegneria Meccanica, Georgia Institute of Technology
Dall'osservazione personale al laboratorio
Quando la genitorialità colpisce, colpisce duro. Uno di noi è un papà lavoratore che è sopravvissuto imparando una nuova serie di abilità, una delle quali era l'analisi fecale. Anni di cambi di pannolini e poi l'addestramento al vasino mi hanno trasformato da principiante nell'analisi della cacca a esperto conoscitore. La mia vita scorre in una serie di immagini: feci dure pellet come piselli a feci lunghe come un serpente liscio a una pozza d'acqua marrone.
A differenza degli antichi, non credevamo di poter predire il futuro dalle feci dei bambini. Ma abbiamo pensato che valesse la pena cercare di capire da dove provengono tutte queste forme. Avere un laboratorio rispondere a domande sul mondo quotidiano è uno dei piaceri distinti dell'essere uno scienziato.
Come fluidodinamica, abbiamo unito le forze con il chirurgo colorettale Daniel Chu, e due coraggiosi studenti universitari, Candice Kaminski e Morgan LaMarca, che hanno filmato la defecazione e le feci raccolte a mano da 34 specie di mammiferi a Zoo di Atlanta per misurarne la densità e la viscosità.
Abbiamo appreso che la maggior parte degli elefanti e degli altri erbivori creano "galleggianti" mentre la maggior parte delle tigri e altri carnivori creano "piombini". Inavvertitamente, abbiamo anche classificato le feci dal più al meno maleodorante, iniziando da tigre e rinoceronte e arrivando fino in fondo al panda. La varietà di animali dello zoo ci ha fornito una gamma di dimensioni e forme fecali che sono servite come prove indipendenti per convalidare il nostro modello matematico della durata della defecazione.
Abbiamo anche messo le feci in un dispositivo chiamato "reometro", un frullatore di precisione in grado di misurare le proprietà di materiali liquidi e solidi come cioccolato e shampoo. Il nostro laboratorio condivide due reometri con il fisico della Georgia Tech Alberto Fernandez-Nieves. Da allora abbiamo classificato i reometri come "reometro pulito" e "reometro David Hu" - che ha visto la sua giusta quota di saliva di rana, muco e feci.
Il segreto della velocità
Cos'altro abbiamo imparato? Gli animali più grandi hanno feci più lunghe. E anche gli animali più grandi defecano a una velocità maggiore. Ad esempio, un elefante defeca a una velocità di sei centimetri al secondo, quasi sei volte più veloce di un cane. La velocità di defecazione per l'uomo è compresa tra due centimetri al secondo.
