Древние китайцы практиковали копромантия, диагностика состояния здоровья на основании формы, размера и текстуры кала. Так поступали египтяне, греки и почти каждая древняя культура. Даже сегодня ваш врач может спросить, когда у вас в последний раз было испражнение, и подробно описать его.
Конечно, об этом неудобно говорить. Но здесь на помощь приходит наука, потому что то, что мы не хотим обсуждать, все равно может причинить вред. Синдром раздраженного кишечника, воспалительное заболевание кишечника, желудочно-кишечные инфекции и другие заболевания, связанные с фекалиями, обходятся американцам миллиарды долларов ежегодно.
Но попытка решить эти проблемы не была нашей основной мотивацией в попытках выяснить немного физики дефекации. Это было что-то другое, гораздо более зловещее.
Эта статья изначально была опубликована на Разговор. Прочтите оригинальная статья к Д-р Дэвид Ху, Доцент кафедры машиностроения и биологии, адъюнкт-профессор физики Технологического института Джорджии и Патрисия Янг, Кандидат наук. Студент факультета машиностроения, Технологический институт Джорджии
От личного наблюдения к лаборатории
Когда наступает отцовство, это тяжело. Один из нас - рабочий папа, который выжил благодаря новому набору навыков, одним из которых был анализ кала. Годы смены подгузников, а затем приучения к горшку превратили меня из новичка в анализе помета в иссохшего знатока. Моя жизнь проходит в череде образов: твердые фекалии, похожие на горох, до длинных фекалий, как гладкая змея, или лужа коричневой воды.
В отличие от древних, мы не верили, что можем предсказывать будущее по детскому стулу. Но мы думали, что стоит попытаться понять, откуда берутся все эти формы. Имея лабораторию Ответить на вопросы о повседневном мире - одно из особых удовольствий ученого.
В качестве гидродинамики, мы объединили усилия с колоректальным хирургом Даниэль Чуи два стойких студента, Кэндис Камински и Морган Ламарка, которые снимали дефекацию и вручную собранные фекалии 34 видов млекопитающих в Зоопарк Атланты для измерения их плотности и вязкости.
Мы узнали, что большинство слонов и других травоядных создают «летающих животных», в то время как большинство тигров и других плотоядных животных создают "Грузила". Нечаянно, мы также оценили фекалии от наиболее неприятных к наименее пахнущим, начиная с тигра и носорога и далее до конца. панде. Разнообразие животных в зоопарке предоставило нам различные размеры и формы фекалий, которые послужили независимыми доказательствами, подтверждающими нашу математическую модель продолжительности дефекации.
Мы также поместили фекалии в устройство, называемое «реометр», точный блендер, который может измерять свойства жидких и твердых материалов, таких как шоколад и шампунь. Наша лаборатория делится двумя реометрами с физиком Технологического института Джорджии. Альберто Фернандес-Ньевес. С тех пор мы классифицировали реометры как «чистый реометр» и «реометр Дэвида Ху», который получил свою долю слюна лягушки, слизь и кал.
Секрет скорости
Что еще мы узнали? У более крупных животных фекалии длиннее. Более крупные животные испражняются с большей скоростью. Например, слон испражняется со скоростью шесть сантиметров в секунду, что почти в шесть раз быстрее собаки. Скорость дефекации у людей составляет от двух сантиметров в секунду.
