Závěry a budoucí práce
Bylo prokázáno, že močovod nefunguje jako sinusová peristaltická pumpa typu popsaného v . Bylo však ukázáno, že na základě obecnější analýzy je možné najít tvar močovodu, který je schopen poskytnout urometrogramy v dobré shodě s pozorováním. Také při takové analýze je tvar močovodu v souladu s pozorováním. Bylo také prokázáno, jak spolu souvisejí takové veličiny, jako je maximální zaznamenaný tlak, rychlost průtoku moči a frekvence a rychlost kontrakční vlny. To vysvětluje, proč korelace s libovolnými dvěma z těchto veličin není možná, pokud nejsou kontrolovány všechny ostatní relevantní veličiny.
Na základě diskuse uvedené v předchozích částech je nyní možné podat následující popis událostí, když sledujeme peristaltickou vlnu při jejím pohybu z ledviny do močového měchýře (viz obr. 6, v němž byly zvlášť reprodukovány obr. 4b a c). Zaměříme se na jednu celou vlnu, která pro účely diskuse začíná a končí přibližně uprostřed močového bazénu. Předpokládejme nyní, že máme katétr umístěný v ose stanice A, když se peristaltická vlna pohybuje směrem dolů. Začněme měřit čas, kdy se hrot katétru zaznamenávající tlak nachází v bodě O, kdy stopky ukazují nulu. Poté sledujme, co se děje při pohybu močovodu směrem dolů. V bodě O a v čase nula je zaznamenaný tlak klidovým tlakem. Postupem času se močovod pohybuje ve směru znázorněném šipkami, ale tlak se nemění, dokud se průřez B nedostane do bodu O. To je okamžik, kdy dochází k počátku těžké okluze. Jak se bod B pohybuje kolem katétru v bodě O, tlak poměrně rychle stoupá, až dosáhne maxima ve stanici C; poté rychle klesá a téměř se vyrovná klidovému tlaku, když lumen dosáhne minimálního průměru v bodě D. Odtud se močovod uvolňuje a tlak zůstává stejný jako klidový tlak. Z obr. 6 je patrné, že bod maximálního tlaku je pociťován až dlouho poté, co bazén moči pomine, a to je teoretický poznatek, který může doložit pouze pečlivý simultánní záznam tlaků a geometrie.* Přesněji řečeno, z obr. 6 vyplývá, že čas mezi body B a C je asi 4 s; čas mezi C a D je asi 2 s.
Obr. 6.
. Tento obrázek je stejný jako obr. 4b a c, ale s odlišným zápisem, aby byl znázorněn vztah mezi kinematickým a fluidně mechanickým chováním močovodu.
Skutečnost, že minimální průměr okludovaného močovodu byl teoreticky zjištěn přibližně na 150 průměrné velikosti močovodu (řekněme 0,5 mm), je zřejmá.05 mm), když víme, že katétr je daleko větší (katétr French 3 má průměr zhruba 1 mm), není důvodem k pochybnostem o tomto modelu, protože, jak bylo vysvětleno výše, velikost 0,05 mm není skutečný fyzický průměr močovodu v místě maximální okluze; jedná se spíše o ekvivalentní hydraulický průměr, který klade stejný odpor při skutečné složitější konfiguraci močovodu ve tvaru hvězdice. V tomto teoretickém modelu je močovod všude smáčen, ale je zřejmé, že množství moči v téměř okludovaném průřezu mezi B a D je ve srovnání s množstvím v hlavním močovém bazénu skutečně velmi malé. Proto lze bezpečně předpokládat, že každá peristaltická vlna přenese množství moči, které se nachází v každém bazénu. Objem bazénu je tedy ten, na kterém bude záviset množství toku moči, ale pokud jde o urometrogram, není důležitý objem bazénu, ale tvar močovodu mezi B a D; jinými slovy, tvar močovodu během časné fáze kontrakce a konečné fáze dilatace nehraje v urometrogramu žádnou roli, protože tlaky odpovídající v těchto bodech jsou stejné jako klidový tlak. Takový je obraz, který vyplývá z mechanického hlediska tekutiny za předpokladu, že známe kinematické a geometrické chování peristaltické vlny. Bylo by velmi zajímavé diskutovat o tomto chování a těchto zjištěních s ohledem na elasticitu močovodu, ale to je mimo kompetence tohoto autora.
S ohledem na výše uvedené se navrhuje následující mechanismus přenosu moči, jak již bylo navrženo v . Aby moč mohla procházet ureterovezikální spojkou, je důležité, aby v její blízkosti byly přítomny vysoké tlaky. Vzhledem k tomu, že jsme zjistili, že pmax lze pocítit pouze lokálně v okolí zúžení, musí se kontrakční vlna objevit velmi blízko ureterovezikální spojky, pokud má tato spojka fungovat ve vyprazdňovací funkci. Pokud peristaltická vlna působí směrem od tohoto spojení, je elasticita močovodu schopna pojmout moč, která je vytlačována směrem od místa zúžení, aniž by bylo nutné vyvíjet značný tlak v místě spojení. Pokud kontrakční vlna působí v blízkosti křižovatky, není zde dostatečná délka, aby elasticky pojmula množství moči vytlačené distálním směrem, a v důsledku toho vzniknou vysoké tlaky k překonání odporu křižovatky.
Je také zřejmé, že k procesu vyprazdňování není v zásadě zapotřebí gravitace. Pokud totiž uvažujeme člověka v poloze hlavou dolů, budeme pozorovat následující sled událostí, pokud začneme se zcela prázdnými horními močovými cestami. Při vyprazdňování moči z kalichů do ledvinné pánvičky budou kontrakční vlny zvedat k ureterovezikálnímu spojení jen velmi málo moči, pokud vůbec nějakou. Jakmile se vytvoří více moči, močovod se z nutnosti naplní a pak bude peristaltická vlna působit způsobem popsaným dříve.
Na druhé straně normální maximální tlak asi 25 mm Hg vyvinutý v urometrogramu odpovídá tlaku vody asi 33 cm, což je shodou okolností přibližně délka močovodu . To znamená, že maximální tlak může udržet, zhruba řečeno, sloupec moči, který se nachází uvnitř močovodu. Jediná nevýhoda vyplývá ze skutečnosti, že k otevření ureterovezikálního spojení je zapotřebí dostatečný přetlak. Z toho vyplývá, že velké množství moči v močovodu neprojde močovým měchýřem, pokud močovod není schopen trvale vyvíjet špičkové tlaky podstatně vyšší než 25 mm Hg, řekněme 75 mm Hg. Na druhou stranu by vedlejší účinky vyplývající z polohy hlavou dolů mohly zabránit vývoji tak vysokých tlaků.
Nyní se budeme zabývat situací, kdy chybí gravitace. Vzhledem k tomu, co bylo uvedeno dříve, je zřejmé, že se očekává, že močovod bude fungovat stejně jako za normálních podmínek, až na to, že bude mít tendenci ke vzniku kamenů, protože doba pobytu stejného množství moči bude delší. Důkazem toho je dobře zjištěná tendence pacientů k tvorbě kamenů, pokud jsou dlouhodobě upoutáni na lůžko. Ve všech případech, dokonce i při letu vesmírem za nepřítomnosti gravitace, tedy zůstane zde navržený mechanismus funkce močovodu nezměněn, protože gravitace není pro tento proces nezbytná, ačkoli její nedostatek způsobí zmíněné vedlejší účinky.
Předkládaná práce navrhuje řadu experimentů. Nejzřejmějším a nejdůležitějším z nich je kombinovat urometrii s radiografickým pozorováním a současně provádět všechny potřebné záznamy tak, aby byly měřeny všechny následující veličiny, které se mění v závislosti na čase: tlak, geometrie lumen, rychlost frekvenční vlny peristaltické vlny a množství vypouštěné moči. Tak bude možné, za předpokladu, že tyto informace budou poskytnuty pro různé močovody a podmínky, ověřit všechny důsledky zde předložených teorií. Mělo by být možné stanovit univerzální matematický vztah pro močovod, který by mohl být užitečný při klinických pozorováních. Problémy retrográdních vln a refluxu jsou také důležité, ale jejich zkoumání již bylo zahájeno .
Další práce by měla být vykonána v pochopení mechanismu peristaltické vlny, která, jak se nyní všeobecně věří, závisí na elektrochemické aktivitě svaloviny močovodu. Důležité by mohlo být také propojení elasticity močovodu s prouděním tekutiny v okolí ureterovezikálního spojení, což je problém, který zde nebyl zvažován.