Concluzii și lucrări viitoare

S-a demonstrat că ureterul nu funcționează ca o pompă peristaltică sinusoidală de tipul celei descrise în . Cu toate acestea, s-a arătat că este posibil să se găsească, dintr-o analiză mai generală, o formă a ureterului capabilă să producă urometrograme în bună concordanță cu observațiile. De asemenea, într-o astfel de analiză, forma ureterului este compatibilă cu observațiile. S-a demonstrat, de asemenea, modul în care cantități precum presiunea maximă înregistrată, viteza de curgere a urinei, precum și frecvența și viteza undei contractile sunt toate interconectate. Acest lucru explică de ce corelațiile cu oricare două dintre aceste mărimi nu sunt posibile dacă toate celelalte mărimi pertinente nu sunt controlate.

Din discuția prezentată în secțiunile anterioare, este acum posibil să dăm următoarea relatare a evenimentelor în timp ce urmărim o undă peristaltică în mișcarea sa de la rinichi la vezica urinară (vezi Fig. 6, în care Figurile 4b și c au fost reproduse separat). Ne vom concentra asupra unei unde complete, pe care, de dragul discuției, o vom face să înceapă și să se termine aproximativ la mijlocul bazinului de urină. Să presupunem acum că avem un cateter poziționat la axa stației A în timp ce unda peristaltică se deplasează în jos. Să începem să măsurăm timpul în care vârful cateterului care înregistrează presiunea se află în punctul O, când un cronometru indică zero. Să observăm apoi ce se întâmplă pe măsură ce ureterul se deplasează în jos. În punctul O și la momentul zero, presiunea înregistrată este presiunea de repaus. Pe măsură ce trece timpul, ureterul se deplasează în direcția indicată de săgeți, dar presiunea rămâne neschimbată până când secțiunea transversală B ajunge în punctul O. Acesta este momentul în care are loc începutul ocluziei severe. Pe măsură ce punctul B trece pe lângă cateter în punctul O, presiunea crește destul de repede pentru a deveni maximă în stația C; apoi scade rapid și devine aproape egală cu presiunea de repaus atunci când lumenul a ajuns la diametrul său minim în punctul D. De aici încolo, ureterul se relaxează și presiunea rămâne egală cu presiunea de repaus. Din Fig. 6 se poate observa că punctul de presiune maximă este resimțit mult după ce a trecut balta de urină, iar aceasta este o constatare teoretică pe care numai o înregistrare atentă și simultană a presiunilor și a geometriei o poate susține.* Pentru a fi mai precis, din Fig. 6 timpul dintre punctele B și C este de aproximativ 4 sec; timpul dintre C și D este de aproximativ 2 sec.

Fig. 6. Această figură este identică cu cele din fig. 4b și c, dar cu notații diferite pentru a expune relația dintre comportamentul cinematic și cel fluidomecanic al ureterului.

Faptul că s-a constatat teoretic că diametrul minim al ureterului oclus este de aproximativ 150 din dimensiunea medie a ureterului (să zicem, 0.05 mm), când știm că cateterul este cu mult mai mare (un cateter French 3 are un diametru de aproximativ 1 mm), nu este un motiv pentru a pune la îndoială acest model, deoarece, așa cum s-a explicat mai sus, dimensiunea de 0,05 mm nu este diametrul fizic real al ureterului în punctul de ocluzie maximă; mai degrabă este un diametru hidraulic echivalent, care oferă aceeași rezistență cu configurația reală mai complicată a ureterului în formă de stea de mare. În acest model teoretic, ureterul este umezit peste tot, dar este clar că cantitatea de urină din secțiunea transversală aproape oclusă dintre B și D este într-adevăr foarte mică în comparație cu cantitatea din bazinul principal de urină. Prin urmare, este o presupunere sigură să afirmăm că fiecare val peristaltic transferă cantitatea de urină care se găsește în fiecare bazin. Volumul bazinului, deci, este cel de care va depinde cantitatea de flux de urină, dar în ceea ce privește urometrograma, ceea ce este important nu este volumul bazinului, ci forma ureterului între B și D; cu alte cuvinte, forma ureterului în timpul fazei timpurii de contracție și a fazei finale de dilatare nu joacă niciun rol în urometrogramă, deoarece presiunile corespunzătoare în acele puncte sunt aceleași cu presiunea de repaus. Acesta este tabloul așa cum reiese din punctul de vedere al mecanicii fluidelor, presupunând că se cunoaște comportamentul cinematic și geometric al undei peristaltice. Va fi de mare interes să discutăm acest comportament și aceste constatări în ceea ce privește elasticitatea ureterului, dar acest lucru depășește competența autorului de față.

Având în vedere cele de mai sus, se propune următorul mecanism pentru transferul de urină, așa cum a fost deja sugerat în . Pentru ca urina să poată trece prin joncțiunea ureterovezicală, este important ca în vecinătatea acesteia să fie prezente presiuni ridicate. Din moment ce am constatat că pmax poate fi resimțită doar local în jurul unei constricții, unda contractilă trebuie să apară foarte aproape de joncțiunea ureterovezicală dacă această joncțiune trebuie să funcționeze în capacitate de descărcare. Atunci când unda peristaltică acționează departe de această joncțiune, elasticitatea ureterului este capabilă să acomodeze urina care este deplasată departe de punctul de constricție fără a fi nevoie să se aplice o presiune considerabilă în punctul de joncțiune. Atunci când unda de contracție acționează în apropierea joncțiunii, nu există o lungime suficientă pentru a acomoda elastic cantitatea de urină deplasată în direcția distală și, ca urmare, se vor dezvolta presiuni mari pentru a învinge rezistența joncțiunii.

Este, de asemenea, evident că, în principiu, gravitația nu este necesară pentru procesul de descărcare. Căci, dacă luăm în considerare un om în poziția cu capul în jos, se va observa următoarea secvență de evenimente dacă începem cu un tract urinar superior complet gol. Pe măsură ce urina este evacuată din caliciu în pelvisul renal, undele contractile vor ridica foarte puțină urină, sau chiar deloc, până la joncțiunea ureterovezicală. Pe măsură ce se produce mai multă urină, ureterul se va umple de nevoie și atunci unda peristaltică va acționa în modul descris anterior.

Pe de altă parte, presiunea maximă normală de aproximativ 25 mm Hg dezvoltată într-o urometrogramă corespunde unei presiuni a apei de aproximativ 33 cm, care se întâmplă să fie aproximativ lungimea ureterului . Acest lucru înseamnă că presiunea maximă poate susține, în linii mari, coloana de urină care se găsește în interiorul unui ureter. Singura adversitate provine din faptul că este nevoie de un exces de presiune suficient de mare la joncțiunea uretero-vezicală pentru a o deschide. Rezultă atunci că o cantitate mare de urină aflată în ureter nu va trece prin vezica urinară decât dacă ureterul este capabil să dezvolte în mod continuu presiuni de vârf considerabil mai mari de 25 mm Hg, de exemplu 75 mm Hg. Pe de altă parte, efectele secundare rezultate din poziția cu capul în jos ar putea împiedica dezvoltarea unor presiuni atât de mari.

Vom examina acum o situație în care există absența gravitației. Având în vedere cele afirmate anterior, este evident că se așteaptă ca ureterul să funcționeze la fel ca în condiții normale, cu excepția faptului că va exista o tendință de formare a pietrelor, deoarece timpul de ședere a aceleiași cantități de urină va fi mai mare. O dovadă în acest sens este oferită de tendința bine stabilită a pacienților de a forma pietre atunci când sunt țintuiți la pat pentru o perioadă lungă de timp. Astfel, în toate cazurile, chiar și în zborul spațial în absența gravitației, mecanismul sugerat aici pentru funcționarea ureterului va rămâne nealterat, deoarece gravitația nu este esențială pentru acest proces, deși lipsa ei va crea efectele secundare menționate.

Lucrarea de față sugerează o serie de experimente. Cel mai evident și mai important este acela de a combina urometria cu observația radiografică, efectuând simultan toate înregistrările necesare, astfel încât să se măsoare toate următoarele mărimi care variază în funcție de timp: presiunea, geometria lumenului, viteza undelor de frecvență a undei peristaltice și cantitatea de urină evacuată. Astfel va fi posibil, presupunând că aceste informații sunt furnizate pentru o varietate de uretere și de condiții, să se verifice toate ramificațiile teoriilor prezentate aici. Ar trebui să se poată stabili o relație matematică universală pentru ureter, care ar putea fi utilă în observațiile clinice. Problemele undelor retrograde și ale refluxului sunt, de asemenea, importante, dar cercetarea lor a început deja .

Ar trebui să se facă o muncă suplimentară pentru a înțelege mecanismul undei peristaltice, care, așa cum se crede acum pe scară largă, depinde de activitatea electrochimică a mușchiului ureterului. Importantă ar putea fi, de asemenea, cuplarea elasticității ureterului cu fluxul de fluid în vecinătatea joncțiunii ureterovezicale, o problemă care nu a fost luată în considerare aici.

.