結論と今後の課題

尿管は蠕動性ポンプのように機能しないことが示された。 しかし、より一般的な分析から、観測とよく一致する尿量計を得られる尿管の形を見つけることができることが明らかにされた。 また、そのような解析では、尿管の形状は観測と一致する。 また、記録される最大圧力、尿流速、収縮波の周波数と速度などの量も相互に関連していることが示されている。 9145>

前節で示した議論から、腎臓から膀胱への移動中の蠕動波を追跡したときの出来事について、次のように説明することが可能になった（図6参照、図4bとcは別々に複製されている）。 ここでは、議論の便宜上、尿溜りのほぼ中央を始点と終点とする1つの波に注目することにする。 ここで、蠕動波が下降しているときに、ステーションAの軸にカテーテルが位置していると仮定しよう。 圧力を記録しているカテーテルの先端がO点に来たとき、ストップウォッチがゼロを示す時間から計測を開始しよう。 そして、尿管が下方に移動するときの様子を観察してみよう。 O点、時間ゼロの時点で記録されている圧力は安静時圧力である。 時間が経つにつれ、尿管は矢印の方向に移動するが、圧力は変化せず、断面BがO点に到達したときが重度の閉塞の始まりとなる。 B点がO点のカテーテルを通過するとき、圧力はかなり速く上昇しC点で最大となり、その後急速に低下しD点で内腔が最小径に達した時点でほぼ安静時圧力と等しくなる。 図6から、圧力が最大になるのは尿溜まりが通り過ぎた後であることがわかるが、これは圧力と形状を注意深く同時記録しなければ立証できない理論的所見である*。より正確には、図6からB点とC点の間は約4秒、C点とD点の間は約2秒である

Fig.6. この図は図4b、cと同じであるが、尿管の運動学的挙動と流体力学的挙動の関係を示すために表記を変えてある。

閉塞尿管の最小径が理論的に尿管の平均サイズの約150と判明したこと（例えば0.05mm）、カテーテルがはるかに大きい（仏式3号のカテーテルの直径はおよそ1mm）ことが分かっているのに、このモデルを疑う理由にはならない。なぜなら、上で説明したように、0.05mmというサイズは、最大閉塞点での尿管の実際の物理直径ではなく、実際のもっと複雑なヒトデ型の尿管構成で同じ抵抗をもたらす、同等の水圧直径なのである。 この理論モデルでは、尿管はいたるところで濡れているが、BとDの間のほぼ閉塞した断面の尿の量は、主尿溜りの量に比べれば実に微量であることは明らかである。 したがって、各蠕動波がそれぞれのプールに見られる尿の量を移送していると述べても差し支えないだろう。 つまり、収縮の初期段階と拡張の最終段階における尿管の形状は、その時点で対応する圧力が安静時の圧力と同じであるため、ウロメトログラフでは重要視されないのである。 これは、蠕動波の運動学的、幾何学的挙動がわかっていると仮定して、流体力学的見地から見た場合の図式である。 この挙動とこれらの知見を尿管の弾性に関して議論することは非常に興味深いことであるが、これは筆者の能力を超えている。

以上のことを念頭に置いて、尿の移動に関する以下の機構が提案されているが、これはすでに.で示唆されたことである。 尿が尿管腔接合部を通過するためには、その近傍に高い圧力が存在することが重要である。 pmaxは狭窄部の周辺にのみ局所的に感じられることがわかったので、尿管瘤が排出能力をもって動作するためには、収縮波が尿管瘤のごく近傍に現れなければならない。 蠕動波がこの接合部から離れて作用するとき、尿管の弾性は、接合部でかなりの圧力を加える必要なしに、狭窄点から離れる方向に変位する尿を収容することができる。 収縮波が接合部の近くで作用すると、遠位方向に変位する尿の量を弾性的に収容するのに十分な長さがなく、その結果、接合部の抵抗に打ち勝つために高い圧力が発生する。

また、排出の過程には原則として重力が必要ないことは明らかである。 というのも、逆さまの姿勢の人間を考えた場合、上部尿路が完全に空の状態から始めると、次のような一連の現象が観察されるからである。 尿が膀胱から腎盂に排出されるとき、収縮波によって尿はほとんど尿管膀胱接合部まで持ち上げられることはない。 一方、尿量計に現れる約 25 mm Hg の正常な最大圧力は、約 33 cm の水圧に相当し、これは偶然にも尿管の長さとほぼ同じである。 つまり、この圧力は、尿管内の尿柱をおおよそ支えることができるのである。 ただ、尿管瘤を開くためには、十分な圧力が必要である。 つまり、尿管が25mmHgよりかなり高い圧力、例えば75mmHgのピーク圧を持続的に発生させることができなければ、尿管内の大量の尿は膀胱を通過することができないのである。 一方、逆さまの姿勢に起因する副作用が、そのような高い圧力の発生を妨げる可能性がある。 先に述べたことから、同じ量の尿の滞留時間が長くなるため、結石の形成傾向があることを除けば、尿管は通常の条件下と同じように機能すると考えられることは明らかである。 このことは、患者が長い間ベッドに寝たきりになると結石ができやすいという、よく知られた傾向からも証明されている。 このように、重力がない宇宙飛行でも、尿管の機能については、重力が欠乏すると前述のような副作用が生じるが、そのプロセスには重力は不可欠ではないので、ここで提案したメカニズムはどのような場合でも変化しないのだ。 最も明白で重要なものは、圧力、内腔の形状、蠕動波の周波数波速度、排出される尿の量など、次のすべての量が時間に対して変化しながら測定されるように、尿測定とX線写真観察を組み合わせ、同時に必要なすべての記録を作成することである。 このようにして、さまざまな尿管や状態についての情報が得られると仮定すれば、ここで紹介した理論のすべての意味を確認することが可能になる。 その結果、尿管に関する普遍的な数学的関係が確立され、臨床に役立つと思われる。 逆行波や逆流も重要な問題ですが、その調査はすでに始まっています。

さらに、現在広く信じられているように、尿管筋の電気化学的活動に依存する蠕動波のメカニズムの解明も行う必要があります。 また、尿管の弾性と尿管腔接合部近傍の流体の流れとの結合も重要であろうが、この問題はここでは検討されていない

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