Uren urineplezier

Nederland, Amsterdam, 30-04-2010 De Dam, het Vredesmonument. een jongen plast tegen het monument Koninginedag, De verwachte overlast van vuil van de koninginnenacht blijft uit in het centrum van Amsterdam. De horeca heeft het heft in eigen handen genomen en zelf veelal opgeruimd. De stadsreiniging staakt vandaag in Amsterdam PHOTO AND COPYRIGHT ROGER CREMERS Roger Cremers - 2010

Bij nader inzien was het ook niet moeilijk geweest om oranje urine te produceren op Koninginnedag. Voor de menselijke urine en het menselijk urineren bestaat overweldigende belangstelling op internet en alleen al met het Engelse wikipedia-lemma ‘Urine’ kan een mens uren zoet zijn. Al die doorverwijzingen! Reeds-de-Romeinen gebruikten urine in hun textielindustrie, later kwam er de toepassing in de landbouw bij. De Duitse alchemist Hennig Brand haalde witte fosfor uit urine. Met wat handigheid is uit het ureum zelfs springstof te bereiden – er zijn saaiere wikipedia-lemma’s. Is wel algemeen bekend dat ‘pis’ (piss) een onomatopee is?

Niemand vraagt erom maar opeens staat daar klip en klaar hoe je je urine oranje krijgt: slik rifampin of phenazopyridine. Roze wordt de plas door het eten van rode bietjes, blauw na het innemen van methyleenblauw. Andere kleuren ontstaan vaak spontaan en wijzen meestal op een ziekte, het ambergeel van ochtendwater uitgezonderd.

Van asperges zou de urine groen kleuren, maar de stank die de groente afgeeft is natuurlijk beter bekend. Het was juist de urinegeur die de AW-redactie deze week op het net bracht. Het was opnieuw opgevallen hoezeer de pislucht die aan het eind van Koninginnedag in Amsterdam hangt verschilt van de geur die gewoonlijk rond de ouderwetse urinoirs wordt aangetroffen. Voor zover viel na te gaan is aan het verschil nooit aandacht besteed, hoewel er altijd ongekend veel journalistieke belangstelling is geweest voor de frisheid van Amsterdamse urinoirs. Zelfs, ja: vooral in de negentiende eeuw, kijk het na bij kranten.kb.nl. De ‘inodores’ van de ondernemer Hipolithe Berail bleken aanmerkelijk minder reukloos dan hij dokter Samuel Sarphati had voorgespiegeld. Die van ijzergieterij De Prins van Oranje waren beter, maar verbruikten veel water. Maar nergens een woord over het onmiskenbare verschil in stank tussen urine die een uur of wat eerder op willekeurige plaatsen werd geloosd en die van de urinoirurine.

Misschien is het ook helemaal niet zo’n groot raadsel. Het zou, heeft de AW-redactie bedacht, wel eens in de eerste plaats aan het voorkomen van ammoniak kunnen liggen. Ammoniak wordt door bacteriële enzymen die met ureasen worden aangeduid, vrijgemaakt uit ureum. Er is een reeks van bacteriën die de enzymen standaard paraat heeft, de handboeken noemen Bacillus pasteurii, Sporosarcina urea, Proteus vulgaris en nog veel meer, en een gemeenschappelijke eigenschap is dat de activiteit van hun ureasen niet door de ophoping van ammoniak geremd wordt. (Vaak bestaat er wel zo’n terugkoppeling.) Is er ureum dan gaan ze er gelijk vol tegenaan en zonder ophouden.

Maar ze moeten er wel zijn. Je mag aannemen dat zich in de oude urinoirs een levenskrachtige gemeenschap van ureumsplitsers heeft opgehoopt. Maar op de willekeurige plaatsen die met Koninginnedag besproeid raken is het ureum aangewezen op de bacteriën die toevallig voorhanden zijn. Die moeten hun ureasen misschien eerst nog aanmaken, of worden wél snel geremd als er ammoniak begint vrij te komen, je weet het niet. In ieder geval is het aannemelijk dat er minder ammoniak vrijkomt en zal er ook wel verschil zijn in andere omzettingsproducten.

Enfin, er is meer rond urine dat niet zomaar vanzelf spreekt en waarover toch op internet nog weinig te vinden valt. Je zou het kunnen hebben over de ‘mechanosensoren’ in de blaaswand die het bekende gevoel van ‘aandrang’ geven (the urge to urinate) als de blaaswand onder de toenemende blaasvulling wordt opgerekt. Hun werking wordt in elk handboek medische fysiologie besproken. Wat daar geen uitleg krijgt is de waarneming dat die aandrang niet constant is maar in een volstrekt onvoorspelbaar ritme kalm komt en gaat. Het ene moment is de drang bijna niet te onderdrukken het andere moment is hij weer verdwenen. Het handboek van Bouman en Bernards noemt ‘ritmische reflectorische contracties die evenwel geen urinelozing tot gevolg hebben’ maar dat is een beschrijving, geen verklaring. Je krijgt trouwens de indruk dat de feestgangers op Koninginnedag anders op de reflectorische contracties reageren dan de meeste Amsterdammers.

We passeren dit probleem om nog even stil te staan bij een overpeinzing van Steven Vogel in zijn Life in Moving Fluids: The physical biology of flow (Princeton University Press, 1996). ’t Gaat om het opbreken van de urinestraal en wat de bedoeling is van moeder natuur. Het – prachtige – boek behandelt in fysische termen het gedrag van de fluïda water en lucht en beschrijft welke stromingseffecten planten en dieren ervan kunnen ondervinden. In een van zijn laatste hoofdstukken bespreekt Vogel waarnemingen aan een straal water die door een nauwe opening (een nozzle) in de lucht wordt gespoten. De vraag is waarom zo’n smalle waterstraal van voldoende lengte altijd instabiel wordt en uiteindelijk opbreekt in druppels. Iedereen kent het verschijnsel van het sproeien met de tuinslang.

De fysica achter de kwestie is niet eenvoudig. Het opbreken wordt primair beïnvloed door de oppervlaktespanning van het water, maar ook de viscositeit speelt een rol, en verder de uitstroomsnelheid, de vorm van de nozzle, enzovoort. Interessant is dat bij het opbreken van een vloeistofstraal behalve gewone druppels ook vaak heel fijne druppels ontstaan. Die laatste worden ‘satellietdruppels’ genoemd en ze kunnen bij allerlei technische toepassingen heel hinderlijk zijn.

En dan komt Vogel op de penis als nozzle. Wij mannen, schrijft hij met enige tevredenheid, zijn gelukkig tegen de productie van satellietdruppels beschermd door een speciale aanpassing van ons lid: de wélbeschreven verbreding van de urinebuis aan het vrije eind van de penis. Die onderdrukt de vorming van de kleine druppels heel efficiënt. Vogel heeft het bewijs geleverd in een experimentele opzet die hier op een plaatje staat afgedrukt. Maar er stroomde water door zijn glaswerk en geen urine, en zeker geen urine die uit Heinekenbier ontstond, met godweetwat voor oppervlaktespanning. Om het eens eigentijds te zeggen: het heeft veel van sloppy science en zegt niets over Koninginnedag. Bovendien: welk evolutionair voordeel biedt een urinestraal zonder satellietdruppels?