Рефлекторная дуга рефлекса мочеиспускания
Рефлекс мочеиспускания. Воздействие головного мозга на мочеиспусканиеНа рисунке показано, что на относительно постоянном фоне давления по мере наполнения пузыря возникает множество быстрых колебаний в виде мочеиспускательных сокращений (изображены на графике прерывистыми линиями). Эти сокращения возникают рефлекторно, стимулом для рефлекса служит активация рецепторов растяжения стенки пузыря, особенно отдела задней уретры, который начинает заполняться при высоком внутрипузырном давлении. Чувствительные импульсы от рецепторов растяжения распространяются в крестцовые сегменты спинного мозга по тазовым нервам, возвращаясь оттуда к пузырю по парасимпатическим порциям тех же нервов. Мочеиспускательные сокращения при частичном заполнении пузыря в течение нескольких секунд обычно самопроизвольно приводят к расслаблению детрузора, и давление возвращается к исходному уровню. Поскольку пузырь продолжает наполняться, рефлекс мочеиспускания возникает все чаще, а сила сокращений детрузора увеличивается. Возникнув однажды, рефлекс мочеиспускания становится самоподдерживаемым, т.е. первичное сокращение пузыря активирует рецепторы растяжения, поток чувствительной импульсации от пузыря и задней уретры нарастает, усиливая рефлекторное сокращение стенки. Цикл повторяется вновь, пока мочевой пузырь не достигнет высокой степени сокращения. Затем через несколько секунд (иногда проходит более 1 мин) самоподдерживаемый рефлекс мочеиспускания угасает, позволяя пузырю расслабиться. Итак, рефлекс мочеиспускания является завершенным циклом реакций, состоящим из следующих периодов: (1) постепенно и быстро возрастающего давления; (2) стойкого поддержания давления; (3) возврата давления к банальному тонусу мочевого пузыря. Рефлекс мочеиспускания, возникнув и не завершившись изгнанием мочи, затормаживается, пребывая в таком состоянии от нескольких минут до 1 ч и более, вплоть до наступления следующего цикла. Поскольку мочевой пузырь наполняется все сильнее, частота и выраженность рефлекса мочеиспускания возрастают все больше. Став достаточно сильным, рефлекс мочеиспускания запускает другую рефлекторную реакцию, которая реализуется с помощью тормозного влияния срамных нервов на наружный сфинктер уретры. Если торможение будет преобладать над произвольными сигналами ЦНС, увеличивающими тонус наружного сфинктера, произойдет мочеиспускание. В противном случае мочевой пузырь будет наполняться до тех пор, пока рефлекс мочеиспускания не станет более выраженным.
Воздействие головного мозга на мочеиспусканиеРефлекс мочеиспускания относится к вегетативным рефлексам спинного мозга, однако его можно подавить или усилить с помощью высших отделов головного мозга, которые включают: (1) столовые центры, вызывающие стойкое возбуждение и торможение, расположенные преимущественно в мосте (2) несколько центров, расположенных в коре и в основном выполняющих тормозную функцию, иногда способных оказывать и возбуждающее действие. Рефлекс мочеиспускания является основой одноименного процесса, окончательная роль в его регуляции, однако, принадлежит высшим отделам ЦНС. 1. Центры, расположенные в головном мозге, способствуют постоянному слабому торможению рефлекса мочеиспускания. Торможение прекращается лишь при осознанном желании помочиться. 2. Высшие центры способны предотвратить мочеиспускание даже при начавшемся опорожнении пузыря посредством тонического сокращения наружного сфинктера, которое продолжается вплоть до подходящего момента, когда мочеиспускание может быть вновь продолжено. 3. Корковые влияния могут содействовать активации центра мочеиспускания, расположенного в крестцовом отделе, и одновременному с ним торможению сокращения наружного сфинктера уретры, что может привести к мочеиспусканию наполненного пузыря. Произвольное мочеиспускание обычно вызвано следующими причинами: произвольным сокращением брюшной стенки, которое способствует повышению давления внутри пузыря, попаданию мочи в область шейки и задней уретры, растяжению стенок, возбуждению механорецепторов, активации рефлекса мочеиспускания и одновременному торможению наружного сфинктера уретры. При мочеиспускании, как правило, пузырь опорожняется целиком, за редким исключением в нем остается более 5—10 мл мочи. – Также рекомендуем “Атония мочевого пузыря. Непроизвольный мочевой пузырь” Оглавление темы “Физиология почек и их функция”: |
Источник
Хранение мочи и периодическое опорожнение мочевого пузыря (МП) зависят от координированной работы гладких и поперечнополосатых мышц, условно разделенных на два структурно функциональных отдела: резервуара (мочевой пузырь) и выпускной системы, состоящей из шейки МП, уретры и наружного сфинктера мочеиспускательного канала. За координированную работу вышеперечисленных структур отвечают сложные нейронные системы управления, расположенные в периферических ганглиях, спинном и головном мозге.
Обеспечение сознательного контроля мочеиспускания требует сложных взаимодействий между вегетативным (симпатика и парасимпатика) и соматическим отделами нервной системы.
Симпатические нервные волокна берут свое начало из боковых рогов грудопоясничного отдела (спинномозговой центр Якобсона) и ганглиях нижнего брыжеечного сплетения и достигают МП в составе подчревного нерва. Симпатические постганглионарные нервы выделяют норадреналин, который активирует β-адренергические рецепторы, ингибирующие сокращение детрузорной мышцы, и α-адренергические рецепторы, возбуждающие мускулатуру уретры и шейки МП. Симпатическое воздействие приводит к расслаблению мышцы, изгоняющей мочу, сокращению мускулатуры уретры и шейки МП и ингибированию интрамуральных ганглиев МП.
Центральный отдел парасимпатической иннервации МП располагается в промежуточных ядрах крестцовых сегментов. Холинергические преганглионарные волокна из промежуточных ядер посылают свои аксоны через тазовые нервы к ганглиозным клеткам тазового сплетения и интрамуральным нейронам в стенке мочевого пузыря. Ганглиозные клетки в свою очередь возбуждают детрузор мочевого пузыря, что приводит к его сокращению с последующим опорожнением. Основными медиаторами парасимпатической нервной системы тут являются ацетилхолин и другие нехолинергические медиаторы. Ацетилхолин действует опосредованно, возбуждая M3-холинорецепторы клеток детрузора. Парасимпатические нервные окончания в нервно-мышечных синапсах и в парасимпатических ганглиях тоже имеют холинорецепторы, возбуждение этих рецепторов на нервных окончаниях может усиливать (через рецепторы М1) или подавлять (через рецепторы М4) высвобождение медиаторов в зависимости от интенсивности нейронного возбуждения. Основной нехолинергический медиатор это АТФ, который активирует внутриклеточную пуринергическую систему через возбуждение P2X рецепторов и тоже способствует сокращению детрузора. Парасимпатические волокна вызывают расслабление ГМК уретры путем высвобождения оксида азота (NO).
Аксоны соматических двигательных нейронов передних рогов крестцовых сегментов S2–S4 (ядро Онуфа) проходят в срамном нерве и иннервируют поперечно-полосатые мышцы наружного уретрального сфинктера. Нейроны более медиально расположенного моторного ядра на том же уровне позвоночника иннервируют мускулатуру тазового дна.
Афферентные пути НМП состоят из цепочек чувствительных нейронов. Первые нейроны, располагающиеся в спинальных ганглиях на уровне S2–S4 и T11–L2, реагируют на пассивное растяжение и активное сокращение мышц МП и передают эту информацию на нейроны второго и третьего порядка. Эти нейроны обеспечивают координированную работу спинальных рефлексов и восходят к вышележащим структурам головного мозга, контролирующих фазы накопления и опорожнения МП. Наиболее важные афферентные волокна от мочевого пузыря идут в составе тазового нерва, в то время как чувствительность от шейки МП и уретры передается по срамным и подчревным нервам. Афферентные волокна этих нервов состоят из миелинизированных (Аδ) и немиелинизированных (С) аксонов. Aδ-волокна передают информацию о наполнении мочевого пузыря. С-волокна нечувствительны к изменению объема мочевого пузыря в физиологических условиях, поэтому они называются «тихими». Они реагируют главным образом на патологические стимулы, такие как химическое раздражение или охлаждение.
Рисунок 1 | Иннервация нижних мочевыводящих путей.
Специфический и неспецифический восходящий супраспинальный сенсорный путь
Одни спинномозговые промежуточные нейроны посылают восходящие волокна к определенным областям моста и среднего мозга, участвующим в мочеиспускании. Другие промежуточные нейроны передают информацию из нижних мочевыводящих путей в структуры переднего мозга, включая таламус и гипоталамус. Спиноталамический и спиногипоталамический тракты хотя и не играют главную роль в мочеиспускании, но могут включаться в сознательный контроль полноты мочевого пузыря. Чувствительные зоны коры ГМ через спиноталамический тракт информируются о состоянии наполнения МП.
Мостовой центр мочеиспускания (МЦМ) и его нисходящие спинномозговые двигательные пути
Впервые центр управления мочеиспусканием был открыт в дорсальной части моста Баррингтоном в 1925 году и с тех пор называется мостовым центром мочеиспускания или ядром Баррингтона. МЦМ располагается в области покрышки моста. Нейроны МЦМ имеют нисходящие возбуждающие синаптические контакты с клетками парасимпатических преганглионарных мотонейронов, иннервирующих постганглионарные клетки мочевого пузыря. Электрическая и химическая стимуляция МЦМ у крыс и кошек инициирует сокращение мочевого пузыря и расслабляет сфинктер уретры имитируя нормальное мочеиспускание. Цикл рефлекса мочеиспускания состоит из трех фаз, контролируемых различными центральными механизмами: фаза реализации безопасной среды — для начала мочеиспускания человеку необходимо осознание, что окружающие обстановка комфортна; фаза релаксации наружного уретрального сфинктера; и фаза сокращения мышцы, выталкивающей мочу. Процесс нормального мочеиспускания невозможен без какой-либо из этих фаз. МЦМ является командным центром мочеиспускания, который контролирует последовательное переключение фазы расслабления наружного уретрального сфинктера на фазу сокращения детрузорной мышцы.
Мостовой центр удержания мочи (МЦУ) и его нисходящие спинномозговые двигательные пути
Его роль заключается в расслаблении детрузора и сокращении наружного уретрального сфинктера. МЦУ располагается вентролатеральней МЦМ. Синапсы волокон МЦУ возбуждают ядро Онуфа в крестцовых сегментах спинного мозга, повышая таким образом тонус наружного сфинктера уретры. Стимуляция области МЦУ останавливает мочеиспускание, возбуждает мышцы тазового дна и сокращает уретральный сфинктер. Наоборот, двусторонние поражения МЦУ вызывают недержание мочи, чрезмерную детрузорную активность, невозможность хранения мочи и снижение тонуса уретрального сфинктера. На сегодняшний день нет анатомических доказательств связи между МЦУ и МЦМ, и было высказано предположение, что эти центры функционально независимы.
Роль кортикальных областей
Наиболее частые симптомы поражения кортикальных областей ГМ это поллакиурия и ургентное недержание мочи. Поэтому Andrew и Nathan выдвинули гипотезу, что отсоединение лобной или передней поясной извилины от гипоталамуса приводит к непроизвольному началу мочеиспускания [3]. Действительно, префронтальная кора головного мозга человека и передняя поясная извилина активируются во время мочеиспускания [4].
Мозжечок и базальные ганглии
Существует ряд исследований о том, что мозжечок и базальные ганглии оказывают в основном ингибирующее действие на мочевой пузырь. Мозжечковая патология приводит к увеличению частоты мочеиспускания и ургентному недержанию мочи. Симптомы гиперактивного мочевого пузыря также встречаются при болезни Паркинсона. Поскольку нет прямых связей этих областей с МЦМ, ингибирующее влияние, вероятно, косвенное через структуры переднего и среднего мозга.
Рисунок 2 | Предположительное схематическое изображение связей между различными структурами переднего мозга и ствола мозга, которые участвуют в контроле мочеиспускания.
- Liao L., Madersbacher H. (ed.). Neurourology: Theory and Practice. — Springer, 2019.
- Clare J. Fowler et al. The neural control of micturition. — Nature Reviews | Neuroscience, volume 9. — June 2008.
- Andrew J, Nathan PW. Lesions of the anterior frontal lobes and disturbances of micturition and defecation. Brain. 1964;87:233–62.
- Griffiths, Derek J. “Use of functional imaging to monitor central control of voiding in humans.” Urinary Tract. Springer, Berlin, Heidelberg, 2011. 81-97.
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Мочеиспускание, или деуринация – процесс выделения из мочевого пузыря урины. Процесс можно условно разделить на две фазы. Первая – градационное заполнение пузыря уриной, пока внутренняя оболочка не растянется до максимального предела. Вторая фаза – позыв к деуринации. Рефлекс опорожнения урины обеспечивает иннервация мочевого пузыря. Позывы регулируются вегетативной системой с электрически возбудимыми клетками в дорсальном мозге.
Физиология полого органа выделительной системы
Мочевой пузырь располагается в полости таза. Орган представляет собой резервуар из гладкой мускулатуры и состоит из двух главных частей.
- Тело, способное разжиматься и сокращаться, в зависимости от того, сколько в нем урины.
- Шейка, переходящая в мочеиспускательный орган, соединяющий пузырь с внешней средой. Нижнюю часть шейки именуют задней уретрой.
Слизистая мочевика состоит из многослойного эпителия и соединительной ткани, пронизанной мелкими кровеносными сосудами. На основании слизистой имеется мочепузырный треугольник и внутреннее отверстие уретры. В районе отверстия расположен сфинктер в виде круговой мышцы, который играет роль клапана, не допускающего непроизвольного испускания урины.
Гладкая мускулатура мочевика состоит из трех слоев и называется детрузором. Слои идут к шейке органа и переплетаются с тканью, которая сокращается под воздействием импульсов возбуждения. Если нарушение иннервации мочевого пузыря вызвано инфравезикальной обструкцией, то детрузор сильно увеличивается.
Задняя уретра упирается в урогенитальную диафрагму и имеет мышечный слой, который именуют наружным сфинктером. Основная часть мышцы состоит из поперечно-полосатых пучков, в ней имеются и гладкие волокна. Мускулатура сфинктера контролируется нервной системой.
Рефлекс парурии (мочеиспускания)
По мере того как мочевик наполняется, появляются быстрые колебания в виде реакции миоцитов на воздействие электрохимического импульса. Стимулирует рефлекторные сокращения активизация нервных окончаний растяжения отдела задней уретры. Нервные импульсы от рецепторов разносятся в крестцовые сегменты (корешки) дорсального мозга по тазовым нервам.
Рефлекс мочеиспускания представляет собой совокупность периодически повторяющихся процессов.
- По мере наполнения пузыря мочой возрастает давление.
- Сокращение пузыря приводит в действие чувствительные нейроны растяжения.
- Поток пульсации нарастает и усиливает сокращения стенки мочевого пузыря.
- Импульсы от сокращений переносятся по тазовым нервам к корешкам спинного мозга, и ЦНС формирует позыв к парурии.
- Сокращения пузыря при мочеиспускании расслабляют детрузор, и давление стабилизируется.
Рефлекс парурии будет увеличиваться до тех пор, пока не произойдет акт испускания урины.
Иннервация мочевого пузыря
Передачу импульсов обеспечивает вегетативная НС, дендриты и корешки спинального мозга. Основную связь мочевого пузыря с ЦНС обеспечивают соматические нервы, соединенные друг с другом и образующие крестцовое сплетение. Тазовые нервы состоят из афферентных (чувствительных) и эфферентных (моторных) волокон. Сигналы о степени растяжения мочевика передаются по афферентным волокнам. Импульсы, исходящие от задней уретры, способствуют активации рефлексов, сориентированных на мочеиспускание.
Опорожнение мочевого пузыря может быть рефлекторным или произвольным. Безусловное мочеиспускание осуществляется благодаря нейронам симпатической и парасимпатической иннервации. За осмысленное мочеиспускание отвечают центростремительные единицы нервной ткани. При заполнении органа уриной повышается давление, возбужденные сенсоры посылают сигнал в дорсальный мозг, а далее в большие полушария.
Что такое парасимпатическая иннервация?
Деятельность органа экскреторной системы обеспечивается рефлекторными дугами, которыми управляют спинномозговые центры. Парасимпатическая иннервация мочевого пузыря осуществляется эфферентными волокнами. Они расположены в крестцовом отделе дорсального мозга. В ганглиях стенки мочевика берут начало преганглионарные волокна. Они иннервируют детрузор. Связь наружного сфинктера с центральной нервной системой осуществляется посредством соматических двигательных волокон. Эфферентные волокна провоцируют сокращение детрузора и расслабляют сфинктер. При повышении тонуса парасимпатического центра возникает мочеиспускание.
Роль симпатической иннервации
Отличительная черта симпатической иннервации – дистанцирование от органа, который обеспечивается нервами. Задерживающие волокна, обеспечивающие регуляцию, находятся в крестцовом отделе спинного мозга. Симпатическая иннервация мочевого пузыря осуществляется тазовым сплетением. Чувствительные волокна оказывают слабое действие на сокращения стенки. Но зато они влияют на формирование чувства переполнения мочевого пузыря, а иногда и боли. Считается, что поражение афферентных волокон не ведет к нарушениям процесса опорожнения уретры.
Иннервация мочевого пузыря и неврология
В анатомической структуре мышца детрузора расположена так, чтобы при ее сокращении уменьшался объем урины. Мочеиспускание координируется двумя действиями: сокращение гладкой мускулатуры мочевика и ослабление напряжения сфинктера. Процессы протекают симультанно. Нейрогенные расстройства отличаются потерей связи между данными процессами.
Расстройства возникают из-за нарушения иннервации мочевого пузыря у мужчин и женщин любого возраста. Причины могут быть разные: травмы, сосудистые заболевания, доброкачественные и злокачественные новообразования. Стереотипная реакция организма опорожнения и расслабления сфинктера подчинена кортикальным воздействиям, что обеспечивает осмысленный акт выведения урины из организма.
Неврогенные нарушения парурии
Любые расстройства мочеиспускания сопряжены с отклонениями в работе нервной системы и имеют общий термин – нейрогенный мочевой пузырь. Под данным понятием подразумевают дисфункцию полого органа экскреторной системы, обусловленную конгенитальной или приобретенной патологией НС.
Выделяют три формы нарушений иннервации мочевого пузыря с расстройствами мочеиспускания:
- Гиперрефлекторность. Патология характеризуется частыми позывами к деуринации. Гладкая мускулатура пузыря сокращается в интенсивном режиме при малом объеме мочи. Гиперактивность пузыря вызывается понижением численности М-холинорецепторов. При дефиците нервной регуляции в гладких мышцах развиваются образования связей с соседними клетками. Мышцы пузыря очень активны и сразу реагируют на небольшой объем урины. Сокращения детрузора вызывают синдром гиперактивности мочевого пузыря.
- Гипорефлекторность. Для патологии свойственны снижение либо отсутствие позывов к опорожнению. Вялый и нечастый акт деуринации. Даже при большом количестве скопившейся мочи детрузор не реагирует.
- Арефлекторность. Мочеиспускание происходит самопроизвольно, как только пузырь максимально наполнится.
Заболевания, вызывающие нарушение иннервации
Способствуют нарушению иннервации различные патологии головного и дорсального мозга:
- Заболевание, отличающееся наличием рассеянных по всей НС без какой-либо локализации очагов соединительной ткани, заменяющей орган (рассеянный склероз).
- Повреждение передних столбцов дорсального мозга и двигательных нервов. Мышцы нижнего сфинктера находятся в напряжении, происходит нарушение рефлекторного сокращения гладкой мускулатуры.
- Спинальная дизрафия. Данная форма нарушения иннервации мочевого пузыря и расстройства деуринации характеризуется самопроизвольным, неподвластным контролю человека выведением урины из организма.
- Стеноз позвоночного канала.
- Поражение малых кровеносных сосудов при сахарном диабете. Патология распространяется на все отростки нейронов.
- Повреждение пучка корешков нижних поясничных, копчиковых, крестцовых спинномозговых нервов.
Симптоматика расстройств деуринации
Признаки различаются в зависимости от степени расстройства нервной системы и сложности заболевания. При церебральных поражениях возникают сильные и частые позывы, но при этом количество урины небольшое. Пациент жалуется на плохой сон из-за ночного диуреза.
Характерными признаками при нарушении иннервации мочевого пузыря в крестцовой области являются:
- Недержание или подтекание урины.
- Атония мочевого пузыря.
- Отсутствие позывов.
Симптомами при поражении надкрестной части являются повышение напряжения мышц сфинктера и гипертензия мочевого пузыря. Также может возникнуть воспалительный процесс из-за переполнения мочевика и трудностей с его опорожнением.
Диагностика и терапия
Распознавание расстройств мочеиспускания и постановка диагноза осуществляются определенными методами:
- Получение сведений врачом путем расспроса.
- Лабораторные исследования мочи и крови.
- УЗИ мочевыделительных органов и брюшной полости.
- Регистрация гальванической активности мускул (электронейромиография).
- Исследование, позволяющее измерить скорость потока урины во время деуринации (урофлоуметрия).
- Метод обследования внутренней структуры мочевого пузыря.
- Рентгенографическое сканирование позвоночника и черепа.
- В отдельных случаях может быть назначено МРТ.
Лечение назначает уролог или невролог. Терапия осуществляется комплексная и включает разные способы:
- Лекарства, улучшающие кровоснабжение и иннервацию мочевого пузыря.
- Препараты, восстанавливающие нормальную функциональность детрузора и сфинктера.
- Упражнения, укрепляющие тазовые мышцы.
- Физиотерапевтические процедуры.
- При необходимости используют психотерапию.
В случае если вышеперечисленное не приносит должного результата, применяется хирургическая операция.
Источник