膀胱具有很多功能。在一些沙漠动物中，膀胱中储存的水在必要时会被机体重新利用。在哺乳动物中，膀胱主要作为一种“防水水库”，在方便的时候被排空。控制排尿这一能力使得动物能够保持居住环境的卫生，并不易被捕猎者发现。此外，储存的尿液还可用于防卫，如啮齿类动物等。
不管在人类医
学上，还是在兽医医学上，在描述正常健康的泌尿系统时，我们总是依赖于一些比较简单的、非侵袭性的方法。而其中，最便于描述的特征就是尿流量，因为尿流量
的改变可能预示着一些泌尿问题。比如老年人前列腺增大就会压缩尿道的空间，从而降低尿流量。肥胖也可能会提高腹部压力，从而导致排尿不连续。现在许多泌尿
学研究有赖于动物模型，但是根据动物模型的研究结论与人类泌尿系统之间的关系却尚未明确。
近日，美国乔
治亚技术研究院的Patricia J.
Yang等阐明了五个不同数量级体重动物的泌尿流体动力学。研究人员利用高速影像技术和流量测量技术对亚特兰大的动物进行检测，结果发现，所有体重大于1
公斤的哺乳动物排空其膀胱所需的时间都在21±13秒左右。这一结论是可信的，因为动物体型越大，其尿道越长，因此重力越大，流体速度越高。体型较小的动
物的尿液由于受到粘性的毛细作用力影响，其排尿时尿液形成单个尿滴。
为什么排尿时间是21秒？为什么不同体型动物时间
都是21秒左右？21秒这个数值来自于背后的物理学，而这又涉及到尿液的物理性质以及泌尿系统的尺寸和大小。该研究表明，膀胱容量上的差异被尿流量的差异
所抵消掉了，从而导致排尿时间并没有变化。这一“恒等式”在机体的许多生命系统（如循环系统）中都得到了证实。例如，跳跃的高度和一生中心跳的次数。
总之，该项研究表明，尿道相当于一个流体增强装置，并使得泌尿系统即便被放大3600倍，也不会损失其功能。（作者：费正弦)
参考文献：Proceedings of the National Academy of Sciences 2014; 111:11932-11937