Conclusions et travaux futurs

Il a été démontré que l’uretère ne fonctionne pas comme une pompe péristaltique sinusoïdale du type décrit dans . Cependant, il a été montré qu’il est possible de trouver, à partir d’une analyse plus générale, une forme pour l’uretère capable de donner des urométrogrammes en bon accord avec les observations. De même, dans une telle analyse, la forme de l’uretère est compatible avec les observations. Il a également été démontré que des quantités telles que la pression maximale enregistrée, le débit urinaire, la fréquence et la vitesse de l’onde contractile sont toutes interconnectées. Cela explique pourquoi les corrélations avec deux de ces quantités ne sont pas possibles si toutes les autres quantités pertinentes ne sont pas contrôlées.

À partir de la discussion présentée dans les sections précédentes, il est maintenant possible de donner le compte rendu suivant des événements lorsque nous suivons une onde péristaltique dans son mouvement du rein vers la vessie urinaire (voir la figure 6, dans laquelle les figures 4b et c ont été reproduites séparément). Nous nous concentrerons sur une onde complète qui, pour les besoins de la discussion, commencera et se terminera à peu près au milieu du bassin urinaire. Supposons maintenant que nous ayons un cathéter positionné à l’axe de la station A lorsque l’onde péristaltique se déplace vers le bas. Commençons à mesurer le moment où l’extrémité du cathéter enregistrant la pression se trouve au point O, lorsqu’un chronomètre indique zéro. Observons ensuite ce qui se passe lorsque l’uretère se déplace vers le bas. Au point O et au temps zéro, la pression enregistrée est la pression de repos. Au fur et à mesure que le temps passe, l’uretère se déplace dans la direction indiquée par les flèches, mais la pression reste inchangée jusqu’à ce que la section B arrive au point O. C’est à ce moment que le début de l’occlusion sévère se produit. Lorsque la section B passe devant le cathéter au point O, la pression augmente assez rapidement pour devenir maximale à la station C ; puis elle diminue rapidement et devient presque égale à la pression de repos lorsque la lumière a atteint son diamètre minimal au point D. A partir de là, l’uretère se détend et la pression reste égale à la pression de repos. A partir de la Fig. 6, on peut observer que le point de pression maximale est ressenti bien après que la flaque d’urine soit passée, et c’est une constatation théorique que seul un enregistrement simultané minutieux des pressions et de la géométrie peut justifier.* Pour être plus précis, à partir de la Fig. 6, le temps entre les points B et C est d’environ 4 secondes ; le temps entre C et D est d’environ 2 secondes.

Fig. 6. Cette figure est la même que les figures 4b et c mais avec des notations différentes pour montrer la relation entre le comportement cinématique et mécanique des fluides de l’uretère.

Le fait que le diamètre minimum de l’uretère occlus a été trouvé théoriquement pour être environ 150 de la taille moyenne de l’uretère (disons, 0.05 mm), alors que nous savons que le cathéter est de loin plus grand (un cathéter de French 3 a un diamètre d’environ 1 mm), n’est pas une raison pour mettre en doute ce modèle car, comme expliqué ci-dessus, la taille de 0,05 mm n’est pas le diamètre physique réel de l’uretère au point d’occlusion maximale ; il s’agit plutôt d’un diamètre hydraulique équivalent, qui offre la même résistance avec la configuration réelle plus compliquée de l’uretère en forme d’étoile de mer. Dans ce modèle théorique, l’uretère est mouillé partout, mais il est clair que la quantité d’urine dans la section transversale presque occluse entre B et D est en effet très faible par rapport à la quantité dans le bassin d’urine principal. Par conséquent, on peut affirmer sans risque que chaque onde péristaltique transfère la quantité d’urine présente dans chaque bassin. Le volume du bassin est donc celui dont dépendra la quantité d’urine transférée, mais en ce qui concerne l’urométrogramme, l’important n’est pas le volume du bassin mais la forme de l’uretère entre B et D ; en d’autres termes, la forme de l’uretère pendant la phase initiale de contraction et la phase finale de dilatation ne joue aucun rôle dans l’urométrogramme, puisque les pressions correspondant à ces points sont les mêmes que la pression de repos. Voilà le tableau tel qu’il se présente du point de vue de la mécanique des fluides, en supposant que nous connaissions le comportement cinématique et géométrique de l’onde péristaltique. Il sera d’un grand intérêt de discuter ce comportement et ces résultats par rapport à l’élasticité de l’uretère, mais cela dépasse la compétence du présent auteur.

En gardant à l’esprit ce qui précède, le mécanisme suivant pour le transfert de l’urine est proposé, comme cela a déjà été suggéré dans . Pour que l’urine puisse passer par la jonction urétéro-vésicale, il est important que des pressions élevées soient présentes dans son voisinage. Comme nous avons constaté que pmax ne peut être ressentie que localement autour d’une constriction, l’onde contractile doit apparaître très près de la jonction urétérovésicale pour que cette jonction puisse fonctionner en capacité de décharge. Lorsque l’onde péristaltique agit loin de cette jonction, l’élasticité de l’uretère est capable d’accueillir l’urine qui est déplacée loin du point de constriction sans qu’il soit nécessaire d’appliquer une pression considérable au point de la jonction. Lorsque l’onde de contraction agit près de la jonction, il n’y a pas assez de longueur pour accommoder élastiquement la quantité d’urine déplacée dans la direction distale, et par conséquent, des pressions élevées se développeront pour surmonter la résistance de la jonction.

Il est également évident qu’en principe, la gravité n’est pas nécessaire pour le processus de décharge. En effet, si l’on considère un homme en position tête en bas, on observera la séquence d’événements suivante si l’on part d’un appareil urinaire supérieur complètement vide. Lorsque l’urine est évacuée des calices vers le bassinet, les ondes contractiles ne soulèvent que très peu, voire pas du tout, d’urine vers la jonction urétéro-vésicale. Au fur et à mesure que l’urine est produite, l’uretère se remplira par nécessité et alors l’onde péristaltique agira de la manière décrite précédemment.

D’autre part, la pression maximale normale d’environ 25 mm Hg développée dans un urométrogramme correspond à une pression d’eau d’environ 33 cm, qui se trouve être à peu près la longueur de l’uretère . Cela signifie que la pression maximale peut soutenir, grosso modo, la colonne d’urine qui se trouve à l’intérieur d’un uretère. Le seul inconvénient vient du fait qu’il faut une surpression suffisante à la jonction urétéro-vésicale pour l’ouvrir. Il s’ensuit qu’une grande quantité d’urine dans l’uretère ne passera pas dans la vessie urinaire, à moins que l’uretère ne soit capable de développer en permanence des pics de pression nettement supérieurs à 25 mm Hg, disons 75 mm Hg. D’autre part, les effets secondaires résultant de la position tête en bas pourraient empêcher le développement de pressions aussi élevées.

Nous allons maintenant examiner une situation dans laquelle il y a absence de gravité. Compte tenu de ce qui a été dit précédemment, il est évident que l’uretère devrait fonctionner comme dans des conditions normales, sauf qu’il y aura une tendance à la formation de calculs parce que le temps de séjour de la même quantité d’urine sera plus long. La preuve en est la tendance bien établie des patients à former des calculs lorsqu’ils sont confinés au lit pendant une longue période. Ainsi, dans tous les cas, même lors d’un vol spatial en l’absence de gravité, le mécanisme suggéré ici pour la fonction de l’uretère restera inchangé car la gravité n’est pas essentielle au processus, bien que son absence crée les effets secondaires mentionnés.

Le présent travail suggère un certain nombre d’expériences. La plus évidente et la plus importante consiste à combiner l’urométrie avec l’observation radiographique, en effectuant simultanément tous les enregistrements nécessaires pour que toutes les quantités suivantes soient mesurées lorsqu’elles varient en fonction du temps : pression, géométrie de la lumière, vitesse de l’onde de fréquence de l’onde péristaltique et quantité d’urine évacuée. Il sera ainsi possible, en supposant que ces informations soient fournies pour une variété d’uretères et de conditions, de vérifier toutes les ramifications des théories présentées ici. On devrait pouvoir établir une relation mathématique universelle pour l’uretère qui pourrait être utile dans les observations cliniques. Les problèmes des ondes rétrogrades et du reflux sont également importants, mais leur étude a déjà commencé .

Un travail supplémentaire devrait être fait pour comprendre le mécanisme de l’onde péristaltique, qui, comme on le croit maintenant largement, dépend de l’activité électrochimique du muscle de l’uretère. Le couplage de l’élasticité de l’uretère avec l’écoulement du fluide dans le voisinage de la jonction urétérovésicale pourrait également être important, un problème qui n’a pas été considéré ici.