Johtopäätökset ja tuleva työ
On osoitettu, että virtsanjohdin ei toimi kuin sinimuotoinen peristalttinen pumppu, jonka tyyppi on kuvattu . On kuitenkin osoitettu, että yleisemmän analyysin avulla on mahdollista löytää virtsanjohdinmuoto, jonka avulla voidaan saada aikaan havaintojen kanssa sopusoinnussa olevia virtsanjohtimen urometriohjelmia. Myös tällaisessa analyysissä virtsanjohtimen muoto on sopusoinnussa havaintojen kanssa. On myös osoitettu, miten sellaiset suureet kuin rekisteröity maksimipaine, virtsan virtausnopeus sekä supistumisaallon taajuus ja nopeus ovat kaikki yhteydessä toisiinsa. Tämä selittää, miksi korrelaatiot minkään kahden tällaisen suureen kanssa eivät ole mahdollisia, jos kaikkia muita asiaan liittyviä suureita ei ole kontrolloitu.
Edellisissä jaksoissa esitetyn keskustelun perusteella voidaan nyt antaa seuraava kuvaus tapahtumista, kun seuraamme peristalttista aaltoa sen liikkeessä munuaisesta virtsarakkoon (ks. kuva 6, jossa kuvat 4b ja c on jäljennetty erikseen). Keskitymme yhteen täyteen aaltoon, joka keskustelun vuoksi alkaa ja päättyy suunnilleen virtsalammikon keskellä. Oletetaan nyt, että katetri on aseman A akselilla, kun peristalttinen aalto liikkuu alaspäin. Aloitetaan ajan mittaaminen, kun painetta rekisteröivän katetrin kärki on pisteessä O, jolloin sekuntikello näyttää nollaa. Tarkkaillaan sitten, mitä tapahtuu, kun virtsanjohdin liikkuu alaspäin. Pisteessä O ja ajan nollapisteessä mitattu paine on lepopaine. Ajan kuluessa virtsajohdin liikkuu nuolten osoittamaan suuntaan, mutta paine pysyy muuttumattomana, kunnes poikkileikkaus B saapuu pisteeseen O. Tämä on hetki, jolloin vakava tukkeutuminen alkaa. Kun piste B liikkuu katetrin ohi pisteessä O, paine nousee melko nopeasti ja on suurimmillaan pisteessä C; sitten se laskee nopeasti ja on lähes yhtä suuri kuin lepopaine, kun luumenin halkaisija on saavuttanut minimihalkaisijansa pisteessä D. Tästä eteenpäin virtsanjohdin rentoutuu ja paine pysyy yhtä suurena kuin lepopaine. Kuvasta 6 voidaan havaita, että paineen maksimipiste koetaan huomattavasti sen jälkeen, kun virtsalammikko on mennyt ohi, ja tämä on teoreettinen havainto, jonka vain paineiden ja geometrian huolellinen samanaikainen rekisteröinti voi perustella.* Tarkemmin sanottuna kuvasta 6 voidaan todeta, että pisteiden B ja C välinen aika on noin 4 sekuntia; pisteiden C ja D välinen aika on noin 2 sekuntia.
Kuvio 6. Verisuonitiehyiden ja verisuonitiehyiden välinen aika. Tämä kuva on sama kuin kuvat 4b ja c, mutta eri merkinnöillä, jotta voidaan havainnollistaa virtsanjohtimen kinemaattisen ja nestemekaanisen käyttäytymisen välistä suhdetta.
Se, että okkludoidun virtsanjohtimen pienimmän halkaisijan todettiin teoreettisesti olevan noin 150 virtsanjohtimen keskimääräisestä koosta (sanotaanko 0.05 mm), kun tiedämme, että katetri on huomattavasti suurempi (French 3 -katetrin halkaisija on noin 1 mm), ei ole syy epäillä tätä mallia, koska, kuten edellä on selitetty, 0,05 mm:n koko ei ole virtsanjohtimen todellinen fyysinen halkaisija maksimaalisen tukkeutumisen kohdalla; se on pikemminkin ekvivalentti hydraulinen halkaisija, joka tarjoaa saman vastuksen todellisella monimutkaisemmalla tähdenmuotoisella virtsanjohtimen kokoonpanolla. Tässä teoreettisessa mallissa virtsanjohdin kastuu kaikkialla, mutta on selvää, että virtsan määrä lähes tukkeutuneessa poikkileikkauksessa B:n ja D:n välillä on hyvin pieni verrattuna virtsan pääaltaassa olevaan määrään. Siksi on turvallista olettaa, että jokainen peristalttinen aalto siirtää kussakin altaassa olevan virtsamäärän. Altaan tilavuus on siis se, josta virtsan virtauksen määrä riippuu, mutta urometrogrammin kannalta tärkeää ei ole altaan tilavuus vaan virtsanjohtimen muoto B:n ja D:n välillä; toisin sanoen virtsanjohtimen muodolla supistumisen alkuvaiheen ja laajentumisen loppuvaiheen aikana ei ole merkitystä urometrogrammin kannalta, koska kyseisissä kohdissa vastaavat paineet ovat samat kuin lepopaine. Tämä on kuva, joka syntyy nestemekaanisesta näkökulmasta olettaen, että tiedämme peristalttisen aallon kinemaattisen ja geometrisen käyttäytymisen. On erittäin kiinnostavaa keskustella tästä käyttäytymisestä ja näistä havainnoista virtsajohtimen kimmoisuuden kannalta, mutta se ei kuulu tämän kirjoittajan toimivaltaan.
Edellä mainitut seikat mielessä pitäen ehdotetaan seuraavaa virtsan siirtymismekanismia, jota ehdotettiin jo . Jotta virtsa voi kulkea ureterovesikaalisen liitoskohdan läpi, on tärkeää, että sen läheisyydessä vallitsee korkea paine. Koska havaitsimme, että pmax voidaan tuntea vain paikallisesti supistuksen ympärillä, supistumisaallon on esiinnyttävä hyvin lähellä ureterovesikaalista liitosta, jos liitoksen on tarkoitus toimia purkautuvassa ominaisuudessa. Kun peristalttinen aalto vaikuttaa kauempana tästä liitoskohdasta, virtsanjohtimen kimmoisuus pystyy ottamaan vastaan supistumiskohdasta poispäin siirtyvän virtsan ilman, että liitoskohtaan tarvitsee kohdistaa huomattavaa painetta. Kun supistumisaalto vaikuttaa lähellä liitoskohtaa, pituus ei riitä ottamaan elastisesti vastaan distaaliseen suuntaan syrjäytyvän virtsan määrää, minkä seurauksena syntyy suuria paineita liitoskohdan vastuksen voittamiseksi.
On myös ilmeistä, että periaatteessa painovoimaa ei tarvita tyhjennysprosessiin. Jos nimittäin tarkastelemme miestä ylösalaisin olevassa asennossa, havaitsemme seuraavan tapahtumasarjan, jos aloitamme täysin tyhjistä ylemmistä virtsateistä. Kun virtsa purkautuu vaskoista munuaisaltaaseen, supistumisaallot nostavat hyvin vähän virtsaa, jos lainkaan, ureterovesikaaliseen liitoskohtaan. Kun virtsaa syntyy enemmän, virtsanjohdin täyttyy väistämättä, ja silloin peristalttinen aalto toimii aiemmin kuvatulla tavalla.
Toisaalta urometrogrammin kehittämä normaali maksimipaine, noin 25 mm Hg, vastaa noin 33 cm:n vesipainetta, joka sattuu olemaan suunnilleen virtsanjohtimen pituus . Tämä tarkoittaa, että huippupaine voi ylläpitää karkeasti sanottuna virtsapylvästä, joka löytyy virtsanjohtimen sisältä. Ainoa vastoinkäyminen johtuu siitä, että virtsanjohtimenovesikaalisessa liitoksessa tarvitaan riittävästi ylipainetta, jotta se aukeaa. Tästä seuraa, että virtsajohtimessa oleva suuri virtsamäärä ei pääse virtsarakon läpi, ellei virtsajohdin kykene jatkuvasti kehittämään huomattavasti 25 mmHg:aa suurempia huippupaineita, esimerkiksi 75 mmHg. Toisaalta ylösalaisin asennosta johtuvat sivuvaikutukset voisivat estää näin korkeiden paineiden kehittymisen.
Tarkastellaan seuraavaksi tilannetta, jossa painovoima puuttuu. Edellä todetun perusteella on ilmeistä, että virtsanjohtimen odotetaan toimivan kuten normaalioloissa, paitsi että on olemassa taipumus kivien muodostumiseen, koska saman virtsamäärän viipymäaika on pidempi. Todisteena tästä on potilaiden vakiintunut taipumus muodostaa kiviä, kun he ovat pitkään sängyssä. Siten kaikissa tapauksissa, jopa avaruuslennossa ilman painovoimaa, tässä ehdotettu mekanismi virtsanjohtimen toiminnalle säilyy muuttumattomana, koska painovoima ei ole prosessin kannalta välttämätön, vaikka sen puuttuminen synnyttääkin mainittuja sivuvaikutuksia.
Tässä työssä ehdotetaan useita kokeita. Ilmeisin ja tärkein on yhdistää urometria ja radiografinen havainnointi ja tehdä samanaikaisesti kaikki tarvittavat tallenteet niin, että kaikki seuraavat suureet mitataan niiden muuttuessa ajan suhteen: paine, luumenin geometria, peristalttisen aallon taajuusaallon nopeus ja purkautuvan virtsan määrä. Näin voidaan tarkistaa kaikki tässä esitettyjen teorioiden seuraukset edellyttäen, että nämä tiedot saadaan erilaisista virtsaputkista ja olosuhteista. Pitäisi pystyä luomaan virtsajohtimelle yleinen matemaattinen suhde, josta voisi olla hyötyä kliinisissä havainnoissa. Takautuvien aaltojen ja refluksin ongelmat ovat myös tärkeitä, mutta niiden tutkiminen on jo aloitettu .
Lisätyötä olisi tehtävä peristalttisen aallon mekanismin ymmärtämiseksi, joka, kuten nyt yleisesti uskotaan, riippuu virtsajohdinlihaksen sähkökemiallisesta aktiivisuudesta. Tärkeää saattaisi olla myös virtsanjohtimen kimmoisuuden kytkeytyminen nestevirtaukseen virtsanjohtimenovesikaalisen liitoskohdan läheisyydessä, mikä on ongelma, jota ei ole tässä käsitelty.