排尿の生理

私たちは、体内の細胞代謝の結果として生成される有機廃棄物を排泄するために、排尿に依存しています。 また、泌尿器系は、血液中のナトリウム、カリウム、塩化物などのイオン濃度を調節し、血液のpH、血圧、血液量を正常に保つのにも役立っています（Martini, 2002）。 この記事では、尿がどのように生成され、膀胱に蓄えられ、体外に排泄されるかに焦点を当て、尿失禁の原因となる問題をいくつかまとめます。

尿の生成

腎臓は2つあり、長さ約10cm、幅約5.5cm、厚さ約3cmの豆のような形をしています。 腎臓の重さは約150gで、内側には腎動脈と腎神経が入り、腎静脈と尿管が出るところである「腎門」という著しいくぼみがあります。

心拍出量の約25％は腎臓に送られ（McLaren, 1996）、各腎臓にある100万個以上のネフロン（図2）で有機老廃物が除去されます。 したがって、正常な尿生産は、腎臓への正常な血流に依存します。 ネフロンは、腎臓の機能単位です。 ネフロンは、一部の物質を体外に排出しますが、その他の物質、例えば、血球や大きなタンパク質などの排出を制限します。

ろ過

血液が糸球体（ネフロンの一部を構成する毛細血管網）を流れるとき、血液中の水分や老廃物の多くは、毛細血管の壁を通って押し出され、ろ過された後、ボーマン被膜に流れ込みます（図2）。 この糸球体の濾液（毎分約125ml）は、水、グルコース、ナトリウムやカリウムなどの老廃塩、尿素などから構成されています。 尿素は、腎臓から排泄される最も多くの老廃物で、毒性の強いアンモニアから生成される。

吸収

水分の大部分を含む糸球体濾液の多くは、近位および遠位の複雑な尿細管、ヘンレ輪、集合管を囲む毛細血管に再吸収されます。 血糖値が1リットル当たり8.9ミリモル（mmol/l）または1デシリットル当たり160ミリグラム（mg/dl）以上と高くない限り、ブドウ糖はすべて再吸収されますが、その場合、一部のブドウ糖は尿中に排泄されます。

ナトリウムも再吸収されますが、その量は、血中のナトリウムイオン濃度を一定に保つために体が必要とする量に応じて変化します。

分泌

これは尿形成の最終段階で、遠位尿細管と集合尿細管で行われます。

水素イオン、カリウムイオン、アンモニア、一部の薬物はすべてこの段階で分泌され、腎臓は体内の酸塩基平衡の維持に重要な役割を果たしています。

尿の最終組成

尿の最終組成は、ネフロンによるろ過、吸収、分泌の結果です。

尿素、尿酸、クレアチニン、塩化ナトリウム、カリウムイオンはすべて正常な尿の成分です。

尿管

尿は腎臓から尿管を通って膀胱に送られ、尿道から排出されるまで貯蔵されます。

尿管は、長さ約30cmの筋肉質の管です。

尿管は長さ約30cmの筋肉質の管で、後腹壁にしっかりと固定されており、後腹膜にあり、腹膜腔には入りません。 膀胱に入る尿管の開口部は、丸いというよりは扁平（スリット状）になっています。 これは、尿管が膀胱に入る角度が斜めになっているためで、膀胱が収縮したときに尿管に尿が逆流するのを防ぐのに役立ちます。

尿の貯蔵

膀胱は骨盤の中にある中空の筋肉質の袋です。

膀胱は、骨盤の中にある中空の筋肉の袋で、男性の場合は直腸と恥骨結合の間に、女性の場合は子宮の下と膣の前に位置しています。

膀胱は尿を貯め、満タンになると約1リットルになります。膀胱は周囲の腹膜（腹膜の中にあるのは表面だけ）と強い臍帯によって固定されています。

膀胱は粘膜で覆われており、特に尿管開口部と尿道との接合部は厚く、膀胱が収縮したときに粘膜が漏斗の役割を果たし、尿を尿道に送り込む仕組みになっています。

Control of bladder emptying

膀胱と尿道の間にある「膀胱頸部」と呼ばれる開口部は、内括約筋と外括約筋という2つの筋肉の輪で閉じられています。 内括約筋には平滑筋の線維があり、これらの線維の正常な筋緊張によって収縮しているため、自発的な制御はできません。 外側括約筋は円状の骨格筋で形成されており、下垂体神経によって供給され、自発的に制御されています。

尿道 膀胱を最も下の方で出て、そこから体の外に向かって伸びています。 女性の場合は、膣の前壁近くから出ており、長さは3～5cmです。

男性の場合、尿道はペニスの先端まで伸びており、その距離は最大で20cmにもなります（Martini, 2002）。

-前立腺の中心を通る前立腺尿道、

-筋肉質の骨盤床を通る中央の短い膜状尿道、

-海綿体に囲まれた球状尿道の4つの部分から成り立っています。

排尿

最も基本的なレベルでは、排尿は単純な反射(Silverthorn, 2003)であり、トイレトレーニングを受けていない乳児に見られます(図3)。

膀胱内の尿量が約250mlに達すると、膀胱壁の伸張受容体が刺激され、感覚的な副交感神経線維を興奮させ、背骨の仙骨部に情報を伝えます。 この情報は背骨の中で統合され、2つの異なるニューロンに伝達されます。 副交感神経のモーターニューロンが興奮し、膀胱の排尿筋を収縮させ、膀胱の圧力が上がり、内括約筋が開きます。

排尿のコントロール

子どもも大人も、いつ、どこで、どのように排尿するかをかなりコントロールできます。 また、尿の量を増やしたり減らしたり、止めたり始めたりすることもできます。 この制御は乳児期に学習され、膀胱壁の他の感覚線維が関与しています。 これらの繊維は、脊髄を介して脳の高次中枢である視床と大脳皮質に膀胱の満杯度の情報を伝えます。

脊椎と大脳皮質の間のこれらのリンクは2歳くらいまで確立されず、したがって、トイレトレーニングはその頃まで生理学的に可能ではないことが示唆されています (Martini, 2002)。

脳は、膀胱への副交感神経の運動線維を抑制し、外括約筋の収縮を強化することで、排尿反射を無効にすることができます(Martini, 2002)。

膀胱の容積が増加すると、伸張受容体と神経の活動が高まり、圧迫感がより鋭くなります。

膀胱の容量が増えると、伸張受容体や神経の活動が活発になり、圧迫感が強くなります。

腹筋を収縮させたり、バルサルバ法（声門を閉じた状態で強制的に息を吐く）を行うことで、尿量を増やすことができます（McLaren, 1996）。 強い骨盤底筋を収縮させると、尿の流れを途中で止めることができます。

排尿後、膀胱に残る尿の量は10ml以下であり(Martini, 2002)、このサイクルが再び始まります。

排尿に関する潜在的な問題

正常な排尿が行われるためには以下が必要です。

– 尿路への神経経路が正常であること、

– 遠心筋、括約筋、骨盤底筋の筋緊張が正常であること、

– 尿路のどの部分にも尿の流れを妨げるものがないこと。

– 膀胱容量が正常であること。

– 排尿を阻害するような環境的または心理的要因がないこと(McLaren, 1996)。

これらの正常な機能のいずれかが失われると、失禁や排尿の緊急性が生じる可能性があります。

神経系の障害には、脳卒中やアルツハイマー病など、脊椎や脳との間の神経経路が遮断されたり損傷を受けたりする状態があります。 排尿時の神経信号の伝達には、神経伝達物質であるアセチルコリン（ACh）が関与しています。

ストレス性の失禁は、年齢に関係なく起こります。

ストレス性尿失禁は、年齢に関係なく起こるもので、くしゃみや咳などで腹圧が上がると起こります。

膀胱頸部、尿道周辺、骨盤底部の筋肉の弛みや弱さが原因で、比較的小さな圧力変化でも失禁が起こります。

腎結石、炎症、前立腺肥大はすべて尿の流れを妨げ、頻尿や尿の滞留の原因になります。 また、膀胱腫瘍や妊娠も膀胱の容量を低下させます。

結論

排尿には、交感神経、副交感神経、体性神経の協調した活動が必要です。 また、正常な筋肉の緊張、物理的な障害や心理的な阻害がないことも必要です。 高次脳の中枢からの制御により、この重要な生理機能を発生させるための適切な時間と場所を決定することができます。