Peristaltic Wave

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Conclusions and Future Work

Foi demonstrado que o ureter não funciona como uma bomba peristáltica sinusoidal do tipo descrito em . No entanto, foi demonstrado que é possível encontrar, a partir de uma análise mais geral, uma forma para o ureter capaz de produzir urometrogramas em boa concordância com as observações. Também, em tal análise, a forma do ureter é compatível com as observações. Também foi demonstrado como quantidades como a pressão máxima registrada, a taxa de fluxo de urina e a freqüência e velocidade da onda contrátil estão todas interligadas. Isto explica porque não são possíveis correlações com duas destas quantidades se todas as outras quantidades pertinentes não são controladas.

Da discussão apresentada nas secções anteriores, é agora possível dar o seguinte relato dos eventos à medida que seguimos uma onda peristáltica no seu movimento desde o rim até à bexiga urinária (ver Figura 6, na qual as Figs. 4b e c foram reproduzidas separadamente). Vamos nos concentrar em uma onda completa, a qual, para o bem da discussão, começaremos e terminaremos aproximadamente no meio da piscina de urina. Vamos agora assumir que temos um cateter posicionado no eixo da estação A enquanto a onda peristáltica se move para baixo. Vamos começar a medir o tempo em que a ponta do cateter registrando a pressão está no ponto O, quando um cronômetro indica zero. Vamos então observar o que acontece quando o ureter se move para baixo. No ponto O e tempo zero, a pressão gravada é a pressão de repouso. Com o passar do tempo, o ureter move-se na direcção indicada pelas setas mas a pressão permanece inalterada até a secção transversal B chegar a O. Este é o momento em que ocorre o início da oclusão severa. Conforme o ponto B passa pelo cateter no ponto O, a pressão sobe bastante rápido para se tornar máxima na estação C; depois cai rapidamente e torna-se quase igual à pressão de repouso quando o lúmen atinge seu diâmetro mínimo no ponto D. A partir daí, o uréter relaxa e a pressão permanece igual à pressão de repouso. A partir da Fig. 6 pode-se observar que o ponto de pressão máxima é bem sentido após a passagem da piscina de urina, e esta é uma descoberta teórica que só um registo simultâneo cuidadoso das pressões e geometria pode substanciar.* Para ser mais preciso, a partir da Fig. 6 o tempo entre os pontos B e C é cerca de 4 segundos; o tempo entre C e D é cerca de 2 segundos.

Fig. 6. Esta figura é a mesma das figuras 4b e c mas com notações diferentes para exibir a relação entre o comportamento cinemático e mecânico de fluidos do uréter.

O fato de que o diâmetro mínimo do uréter ocluído foi encontrado teoricamente em torno de 150 do tamanho médio do uréter (digamos, 0.05 mm), quando sabemos que o cateter é de longe maior (um cateter de francês 3 tem um diâmetro de aproximadamente 1 mm), não é motivo para duvidar desse modelo porque, como explicado acima, o tamanho de 0,05 mm não é o diâmetro físico real do uréter no ponto de oclusão máxima; ao contrário, é um diâmetro hidráulico equivalente, que oferece a mesma resistência com a configuração real mais complicada do uréter em forma de estrela. Neste modelo teórico, o uréter está molhado em toda parte, mas é claro que a quantidade de urina na seção transversal quase ocluída entre B e D é muito pequena, comparado com a quantidade no reservatório principal de urina. Portanto, é uma suposição segura afirmar que cada onda peristáltica transfere a quantidade de urina encontrada em cada poça. O volume do pool, então, é aquele do qual a quantidade de fluxo de urina vai depender, mas no que diz respeito ao urometrograma, a consideração importante não é o volume do pool mas a forma do uréter entre B e D; em outras palavras, a forma do uréter durante a fase inicial de contração e a fase final de dilatação não tem nenhum papel no urometrograma, já que as pressões correspondentes nesses pontos são as mesmas que a pressão de repouso. Esta é a imagem que emerge de um ponto de vista fluido-mecânico, assumindo que conhecemos o comportamento cinemático e geométrico da onda peristáltica. Será de grande interesse discutir este comportamento e estas descobertas em relação à elasticidade do uréter, mas isto está além da competência do presente autor.

Tendo em conta o acima exposto, propõe-se o seguinte mecanismo para a transferência da urina, como já foi sugerido em . Para que a urina possa passar através da junção ureterovesical, é importante que pressões elevadas estejam presentes na sua proximidade. Como descobrimos que a pmax só pode ser sentida localmente ao redor de uma constrição, a onda contrátil deve aparecer muito próxima da junção ureterovesical para que essa junção possa operar em uma capacidade de descarga. Quando a onda peristáltica age longe desta junção, a elasticidade do ureter é capaz de acomodar a urina que é deslocada para longe do ponto de constrição sem a necessidade de aplicar uma pressão considerável no ponto da junção. Quando a onda de contração atua perto da junção, não há comprimento suficiente para acomodar elasticamente a quantidade de urina deslocada na direção distal, e como resultado, desenvolver-se-ão altas pressões para superar a resistência da junção.

É também óbvio que, em princípio, a gravidade não é necessária para o processo de descarga. Pois, se considerarmos um homem na posição invertida, a seguinte seqüência de eventos será observada se começarmos com um trato urinário superior completamente vazio. Como a urina está sendo descarregada das calças para a pélvis renal, as ondas contráteis elevarão muito pouco, se houver alguma, a urina para a junção ureterovesical. Como mais urina é produzida, o ureter se encherá por necessidade e então a onda peristáltica atuará da forma descrita anteriormente.

Por outro lado, a pressão máxima normal de cerca de 25 mm Hg desenvolvida em um urometrograma corresponde a uma pressão de água de cerca de 33 cm, que por acaso é sobre o comprimento do ureter . Isto significa que o pico de pressão pode sustentar, grosso modo, a coluna de urina encontrada dentro de um uréter. A única adversidade advém do facto de ser necessário um excesso de pressão suficiente na junção ureterovesical para a sua abertura. Segue-se que uma grande quantidade de urina no uréter não passará através da bexiga a menos que o uréter seja capaz de se desenvolver numa base contínua com pressões de pico consideravelmente superiores a 25 mm Hg, digamos 75 mm Hg. Por outro lado, os efeitos secundários resultantes da posição invertida poderiam impedir o desenvolvimento de pressões tão elevadas.

Vamos agora examinar uma situação em que existe ausência de gravidade. Tendo em conta o que foi dito anteriormente, é óbvio que se espera que o uréter funcione como funciona em condições normais, excepto que haverá uma tendência para a formação de pedras porque o tempo de residência da mesma quantidade de urina será maior. Prova disso é a tendência bem estabelecida dos pacientes para formar pedras quando estão confinados à cama por um longo período de tempo. Assim, em todos os casos, mesmo no vôo espacial na ausência da gravidade, o mecanismo aqui sugerido para a função do ureter permanecerá inalterado porque a gravidade não é essencial para o processo, embora a falta dela criará os efeitos secundários mencionados.

O presente trabalho sugere uma série de experiências. O mais óbvio e importante é combinar a urometria com a observação radiográfica, fazendo simultaneamente todos os registos necessários para que todas as seguintes grandezas sejam medidas à medida que variam em relação ao tempo: pressão, geometria do lúmen, velocidade da onda de frequência da onda peristáltica e quantidade de urina descarregada. Será assim possível, supondo que esta informação seja fornecida para uma variedade de ureteres e condições, verificar todas as ramificações das teorias aqui apresentadas. Deve-se ser capaz de estabelecer uma relação matemática universal para o uréter que pode ser útil em observações clínicas. Problemas de ondas retrógradas e refluxo também são importantes, mas sua investigação já começou .

O trabalho adicional deve ser feito na compreensão do mecanismo da onda peristáltica, que, como agora amplamente acreditado, depende da atividade eletroquímica do músculo ureter. De importância também pode ser o acoplamento da elasticidade do uréter com o fluxo de fluido na vizinhança da junção ureterovesical, um problema que não foi considerado aqui.

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