Starożytni Chińczycy praktykowali współpraca, diagnoza stanu zdrowia na podstawie kształtu, wielkości i tekstury kału. Podobnie Egipcjanie, Grecy i prawie każda starożytna kultura. Nawet dzisiaj lekarz może zapytać, kiedy ostatnio miałeś wypróżnienie i opisać go szczegółowo.
Jasne, niewygodnie jest o tym rozmawiać. Ale tu właśnie wkracza nauka, ponieważ to, o czym nie lubimy dyskutować, wciąż może zaszkodzić. Zespół jelita drażliwego, zapalna choroba jelit, infekcje żołądkowo-jelitowe i inne dolegliwości związane z kupą kosztują Amerykanów miliardy dolarów rocznie.
Ale próba powstrzymania tych problemów nie była naszą główną motywacją, aby spróbować rozwiązać ten problem trochę fizyki defekacji. To było coś innego, znacznie bardziej złowrogiego.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w dniu Rozmowa. Przeczytać oryginalny artykuł za pomocą Dr David Hu, profesor nadzwyczajny inżynierii mechanicznej i biologii, adiunkt profesor fizyki, Georgia Institute of Technology oraz Patricia Yangdr hab. Studentka Inżynierii Mechanicznej, Georgia Institute of Technology
Od osobistej obserwacji do laboratorium
Kiedy uderza rodzicielstwo, uderza mocno. Jeden z nas jest pracującym ojcem, który przeżył, ucząc się nowych umiejętności, z których jedną była analiza kału. Lata zmiany pieluch, a potem nauki korzystania z nocnika zmieniły mnie z nowicjusza od analizy kupy w zasuszonego konesera. Moje życie płynie w serii obrazów: twarde odchody jak groszek, długie odchody jak gniewosz plamisty, do kałuży brązowej wody.
W przeciwieństwie do starożytnych nie wierzyliśmy, że możemy przewidzieć przyszłość z dziecięcego stołka. Pomyśleliśmy jednak, że warto spróbować zrozumieć, skąd pochodzą te wszystkie kształty. Posiadanie laboratorium odpowiadanie na pytania dotyczące codziennego świata jest jedną z wyraźnych przyjemności bycia naukowcem.
Jak dynamiści płynówpołączyliśmy siły z chirurgiem jelita grubego Daniel Chu, oraz dwóch niezłomnych studentów, Candice Kaminski i Morgan LaMarca, którzy sfilmowali defekację i ręcznie zbierali kał z 34 gatunków ssaków na Ogród zoologiczny w Atlancie w celu zmierzenia ich gęstości i lepkości.
Dowiedzieliśmy się, że większość słoni i innych roślinożerców tworzy „pływaki”, podczas gdy większość tygrysów i innych drapieżników tworzy „obciążaczy”. Nieumyślnie uszeregowaliśmy również odchody od najbardziej do najmniej śmierdzącego, zaczynając od tygrysa i nosorożca, a kończąc na do pandy. Różnorodność zwierząt w zoo zapewniła nam szereg rozmiarów i kształtów kału, które posłużyły jako niezależne dowody potwierdzające nasz matematyczny model czasu trwania defekacji.
Umieściliśmy również kał w urządzeniu zwanym „reometrem”, precyzyjnym blenderze, który może mierzyć właściwości materiałów podobnych do cieczy i ciał stałych, takich jak czekolada i szampon. Nasze laboratorium dzieli dwa reometry z fizykiem z Georgia Tech Alberto Fernandez-Nieves. Od tego czasu skategoryzowaliśmy reometry jako „czysty reometr” i „reometr Davida Hu” – który miał sprawiedliwy udział w ślina żaby, śluz i kał.
Sekret prędkości
Czego jeszcze się nauczyliśmy? Większe zwierzęta mają dłuższy kał. A większe zwierzęta również wydalają kał z większą prędkością. Na przykład słoń wypróżnia się z prędkością sześciu centymetrów na sekundę, prawie sześć razy szybciej niż pies. Szybkość defekacji dla ludzi wynosi od dwóch centymetrów na sekundę.
