De fysiologie van de mictie

We zijn afhankelijk van micturitie (urineren) om organische afvalstoffen, die ontstaan als gevolg van celmetabolisme in het lichaam, af te voeren. Het urinesysteem regelt ook de concentraties van natrium, kalium, chloride en andere ionen in het bloed en helpt bij het handhaven van een normale pH-waarde van het bloed, de bloeddruk en het bloedvolume (Martini, 2002). In dit artikel zal vooral worden ingegaan op de wijze waarop urine wordt geproduceerd, in de blaas wordt opgeslagen en uit het lichaam wordt uitgescheiden, en zal een overzicht worden gegeven van enkele problemen die urine-incontinentie kunnen veroorzaken. De structuur van de urinewegen is weergegeven in fig. 1.

Vorming van urine

Er zijn twee nieren die boonvormig zijn en ongeveer 10 cm lang, 5,5 cm breed en 3 cm dik zijn. Elke nier weegt ongeveer 150 gram en heeft aan de mediale zijde een duidelijke inkeping – de hilus – waar de nierslagader en de nierzenuwen binnenkomen en de nierader en de urineleider uitgaan. Samen maken de nieren elk uur ongeveer 30 ml of meer urine (Marieb, 2003).

Bijna 25% van het hartminuutvolume gaat naar de nieren (McLaren, 1996) waar organische afvalstoffen worden verwijderd in de ongeveer miljoen nefronen (fig. 2) in elke nier. Een normale urineproductie hangt dus af van een normale bloedstroom naar de nieren. Het nefron is de functionele eenheid van de nier. Nefronen maken de doorgang van sommige stoffen uit het lichaam mogelijk, maar beperken de doorgang van andere stoffen, bijvoorbeeld bloedcellen en grote eiwitten.

Filtratie

Terwijl het bloed door de glomerulus (een capillairnetwerk dat deel uitmaakt van het nefron) stroomt, wordt een groot deel van de vloeistof en de afvalstoffen in het bloed door de wanden van de haarvaten naar buiten geperst, gefilterd, en stroomt vervolgens in het kapsel van Bowman (Fig 2).

Het kapsel van Bowman is een dubbelwandige endotheelbeker die de glomerulus omgeeft. Dit glomerulaire filtraat (ongeveer 125 ml per minuut) bestaat uit water, glucose, afvalzouten zoals natrium en kalium, en ureum. Ureum is het meest voorkomende afvalproduct dat door de nieren wordt uitgescheiden en wordt gevormd uit ammoniak, een zeer giftige stof. Ammoniak wordt in de lever gevormd door de afbraak van aminozuren.

Absorptie

Veel van het glomerulaire filtraat, waaronder het meeste water, wordt weer opgenomen in de haarvaten rond de proximale en distale convoluole tubuli, de lus van Henle en de verzamel tubuli. Alle glucose wordt geabsorbeerd, tenzij het bloedglucosegehalte hoog is – meer dan 8,9 millimol per liter (mmol/l) of 160 milligram per deciliter (mg/dl) – in welk geval een deel van de glucose in de urine wordt uitgescheiden.

Natrium wordt ook weer opgenomen, maar de hoeveelheid varieert, afhankelijk van hoeveel het lichaam nodig heeft om de concentratie natriumionen in het bloed constant te houden.

Secretie

Dit is de laatste fase van de vorming van urine, en vindt plaats in de distale en verzameltubuli. Stoffen diffunderen of worden actief uit de haarvaten naar de verzamelbuizen getransporteerd om in de urine te worden uitgescheiden.

Waterstofionen, kaliumionen, ammoniak en sommige geneesmiddelen worden allemaal in dit stadium uitgescheiden en de nieren spelen een belangrijke rol bij het handhaven van het zuur-base-evenwicht in het lichaam.

Eindsamenstelling van de urine

De uiteindelijke samenstelling van de urine is het resultaat van filtratie, absorptie en uitscheiding door de nefronen. De nieren produceren gemiddeld anderhalve liter urine per dag – deze bestaat voor het grootste deel uit water, is strogeel van kleur en heeft een soortelijk gewicht van 1,005 tot 1,030.

Ureum, urinezuur, creatinine, natriumchloride en kaliumionen zijn allemaal normale bestanddelen van urine. Bloed, ketonen en glucose zijn dat niet, en hun aanwezigheid kan wijzen op ziekte.

De urineleiders

De urine gaat van de nieren via de urineleiders naar de blaas, waar het wordt opgeslagen totdat het via de plasbuis wordt uitgescheiden. De urine wordt langs de urineleiders naar de blaas geleid door peristaltische samentrekking en de zwaartekracht.

De urineleiders zijn gespierde buizen van ongeveer 30 cm lang. Zij zijn stevig aan de achterste buikwand bevestigd en liggen retroperitoneaal; zij komen niet in de buikholte. De ureterale openingen naar de blaas zijn eerder afgeplat (spleetvormig) dan rond. Dit komt door de schuine hoek waaronder de urineleiders de blaas binnenkomen, waardoor wordt voorkomen dat urine terugstroomt in de urineleiders wanneer de blaas samentrekt.

Opslaan van urine

De blaas is een holle, gespierde zak die in het bekken zit. Bij mannen ligt de basis van de blaas tussen het rectum en de schaamstreek, terwijl bij vrouwen de basis onder de baarmoeder en voor de vagina ligt.

De blaas slaat urine op en kan ongeveer een liter bevatten als hij vol is. Hij wordt op zijn plaats gehouden door het buikvlies dat hem omgeeft (hoewel alleen het bovenste oppervlak binnen het buikvlies ligt) en door sterke navelbanden.

De blaas is bekleed met slijmvlies. Dit slijmvlies is vooral dik in het gebied rond de urineleideropeningen en de verbinding met de urinebuis, waar het slijmvlies als een trechter fungeert om de urine naar de urinebuis te leiden wanneer de blaas samentrekt. Tijdens de urinelozing wordt de blaas samengedrukt door sterke spieren in de blaaswand (de detrusorspieren), waardoor de inhoud in de urinebuis wordt geduwd.

Controle van het legen van de blaas

De opening tussen de blaas en de urinebuis, die de blaashals wordt genoemd, wordt afgesloten door twee ringen van spieren – de interne en externe sluitspier. De interne sluitspier bevat gladde spiervezels en de normale spiertonus van deze vezels houdt hem samengetrokken; hij staat dus niet onder vrijwillige controle. De externe sluitspier bestaat uit een cirkelvormige band van skeletspieren die door de nervus pudendal worden gevoed en onder vrijwillige controle staan. Deze vezels blijven, als gevolg van stimulatie door het centrale zenuwstelsel, samengetrokken, behalve tijdens de mictie, wanneer zij ontspannen.

De urinebuis

De urinebuis verlaat de blaas op zijn meest inferieure punt en strekt zich van daar uit naar de buitenkant van het lichaam. Bij vrouwen komt deze uit bij de voorwand van de vagina en is 3-5 cm lang. Omdat de urinebuis zo kort is en zo dicht bij de anus uitkomt, zijn vrouwen bijzonder vatbaar voor urineweginfecties.

Bij mannen reikt de urinebuis tot aan het uiteinde van de penis, een totale afstand van maximaal 20 cm (Martini, 2002). Hij bestaat uit vier delen:

– De prostaat urethra, die door het midden van de prostaatklier loopt;

– De membraneuze urethra, het korte middelste gedeelte, loopt door de gespierde bekkenbodem;

– De bulbaire urethra, die omgeven is door corpus spongiosum. Het samentrekken van deze spiervezels helpt bij het legen van de urethra aan het eind van de mictie;

– De peniele urethra, die tot de punt van de penis reikt.

Micturitie

Op het meest basale niveau is micturitie een eenvoudige reflex (Silverthorn, 2003) die wordt vertoond door zuigelingen die nog niet zindelijk zijn (Fig 3).

Wanneer het volume van de urine in de blaas ongeveer 250 ml bereikt, worden rekreceptoren in de blaaswand geprikkeld en prikkelen parasympathische vezels die informatie doorgeven aan het sacrale gebied van de wervelkolom. Deze informatie wordt in de wervelkolom geïntegreerd en doorgegeven aan twee verschillende groepen neuronen. Parasympathische motorneuronen worden geprikkeld en trekken de detrusorspieren in de blaas samen, zodat de blaasdruk toeneemt en de interne sluitspier opengaat. Tegelijkertijd worden de somatische motorneuronen die via de nervus pudendal de externe sluitspier bevoorraden, geremd, waardoor de externe sluitspier zich opent en de urine, geholpen door de zwaartekracht, naar buiten stroomt.

Controle over micturitie

Kinderen en volwassenen hebben veel controle over wanneer en waar ze urineren. Ze kunnen ook de stroomsnelheid verhogen of verlagen en zelfs stoppen en opnieuw beginnen, dus micturitie is duidelijk meer dan alleen een eenvoudige reflex. Deze controle wordt in de kindertijd aangeleerd en omvat andere zintuiglijke vezels in de blaaswand. Deze vezels geven informatie over de mate van volheid van de blaas via de wervelkolom door aan de hogere centra van de hersenen, de thalamus en de cerebrale cortex. Hierdoor worden we ons ervan bewust dat we moeten plassen en hoe dringend dat is.

De verbindingen tussen de wervelkolom en de hersenschors komen pas tot stand rond de leeftijd van twee jaar en er wordt gesuggereerd dat zindelijkheidstraining daarom fysiologisch pas vanaf die leeftijd mogelijk is (Martini, 2002).

De hersenen kunnen de mictiereflex overrulen door de parasympathische motorische zenuwvezels naar de blaas te remmen en het samentrekken van de externe sluitspier te versterken (Martini, 2002). De interne sfincter gaat pas open als de externe sfincter dat doet.

De toename van het blaasvolume verhoogt de rekreceptor- en zenuwactiviteit, waardoor de druksensatie acuter wordt. Als het uitkomt, nemen de hersencentra de remming weg en laten ze de mictie onder onze bewuste controle toe. Wanneer de blaas ongeveer 500 ml bevat, kan de druk de interne sluitspier open dwingen; dit dwingt op zijn beurt de externe sluitspier open en het urineren vindt plaats of het nu uitkomt of niet.

We kunnen de snelheid van de urinestraal verhogen door de buikspieren te samentrekken en door het uitvoeren van de manoeuvre van Valsalva (geforceerde uitademing tegen een gesloten glottis) (McLaren, 1996). Het samentrekken van de sterke bekkenbodemspieren kan de urine halverwege tegenhouden. Het geluid van stromend water stimuleert ook het urineren (Silverthorn, 2003), maar sommige mensen kunnen niet urineren in het bijzijn van anderen, hoe groot hun behoefte ook is.

Na het urineren blijft er minder dan 10 ml urine in de blaas achter (Martini, 2002) en begint de cyclus opnieuw.

Mogelijke problemen bij micturitie

Om normaal te kunnen mictureren hebben we nodig:

– Intacte zenuwbanen naar de urinewegen;

– Normale spiertonus in de detrusoren, sluitspieren en bekkenbodemspieren;

– Afwezigheid van enige obstructie van de urinestroom in enig deel van de urinewegen;

– Normale blaascapaciteit;

– Afwezigheid van omgevings- of psychologische factoren die de micturitie kunnen belemmeren (McLaren, 1996).

Afwezigheid van een van deze normale functies kan incontinentie of aandrang tot mictie tot gevolg hebben.

Neurologische stoornissen kunnen bestaan uit een beroerte, de ziekte van Alzheimer of elke aandoening waarbij zenuwbanen van en naar de wervelkolom en de hersenen geblokkeerd of beschadigd zijn. De neurotransmitter acetylcholine (ACh) is betrokken bij het doorgeven van zenuwsignalen bij de urinestraal. ACh kan worden geblokkeerd met het geneesmiddel atropine, zodat de detrusorspier niet samentrekt en er urine wordt vastgehouden.

Stressincontinentie kan op elke leeftijd optreden. Het treedt op wanneer de druk in de buik toeneemt, bijvoorbeeld bij niezen of hoesten. De normaal scherpe hoek tussen de blaas en de plasbuis valt weg als de buikdruk iets toeneemt, waardoor de druk in de blaas toeneemt.

Laxiteit en zwakte van de spieren bij de blaashals, rond de plasbuis en in de bekkenbodem zorgen ervoor dat incontinentie optreedt bij relatief kleine drukveranderingen. Stressincontinentie kan optreden bij mannen na een prostatectomie en bij vrouwen na de bevalling en tijdens de menopauze als gevolg van een verminderde afscheiding van oestrogenen (McLaren, 1996).

Blaasstenen, ontstekingen en een vergrote prostaatklier kunnen de urinestraal belemmeren en resulteren in een frequente urinelozing en het ophouden van urine. Blaastumoren en zwangerschap verminderen ook de normale blaascapaciteit. Ook omgevingsfactoren en psychologische factoren kunnen van invloed zijn op het vermogen van de patiënt om te plassen.

Conclusie

Micturitie vereist de gecoördineerde activiteit van sympathische, parasympathische en somatische zenuwen. Het vereist ook een normale spierspanning en vrijheid van fysieke obstructie en psychologische remming. De controle vanuit onze hogere hersencentra stelt ons in staat de juiste tijd en plaats te bepalen om deze belangrijke fysiologische functie te laten plaatsvinden.