女性の排泄の生理的機能には.膀胱の貯留と尿道からの規則的な排泄が含まれます。 自発的な膀胱の排尿コントロールと排泄のメカニズムは複雑で.中枢神経系と末梢神経系の正常な機能.膀胱壁.鉗子.尿道.骨盤底の支持組織の解剖学的位置と機能が正常であることが必要です。これらの構成要素のいずれかの構造または機能の異常が.排泄機能の異常を引き起こすことになります。 以下は.女性の排泄に関する正常な生理機能とそれに関連する神経生理学の概要である。
1.1 女性の蓄尿メカニズム
1.1 膀胱充満の生理的過程では.尿量が増えても膀胱内圧は上昇しません。これは「適応的膀胱調節」と呼ばれるプロセスで.主に平滑筋と膀胱壁の結合組織の消極的弾性・粘弾性特性によるものです。 膀胱充満が膀胱内圧の臨界点まで上昇すると.脊髄交感神経反射の活性化により.副交感神経節伝導が阻害され.膀胱体内のβアドレナリン受容体を刺激する結果.剥離筋の収縮力が低下する。 これらの因子は.膀胱の充満と尿の貯留の際にネットワーク状に作用し.その結果.膀胱容量の変化に対して尿道内圧の上昇はほとんどない。
1.2 尿道制御機構 尿道は前腟壁の上にあるため.前腟壁の支持構造は尿道の支持に直接影響する。 前膣壁は.肛門裂筋膜の収束によって形成される骨盤筋膜腱弓に付着している。 ストレスの多い状況で排尿コントロールを維持するためには.膀胱頸部と後尿道の隣接組織が完全に支持されていることが必要であることが分かっています。 膣前壁による尿道の支持は.骨盤筋膜腱弓で膣壁と肛門ラペの接続に欠陥があることで変化することがあります。
尿道括約筋の1/3は肛門括約筋のように尿道管の内腔を包む円形の筋肉で.他の女性の尿道括約筋は尿道狭窄筋と尿道膣括約筋である。 女性が自分で尿をコントロールできるのであれば.安静時にもストレス状態でも.尿道の圧力は膀胱の圧力より高くなければなりません。 安静時には.尿道の抵抗は.尿道平滑筋.尿道壁の弾性と血管分布.尿道周囲筋の相互作用によってもたらされます[1]。
1.3 排尿コントロールにおける肛門の役割 肛門には.恥骨筋.腸骨筋.恥骨筋があります。 排尿コントロールに重要なのは恥骨筋で.収縮すると骨盤底を骨盤内にしっかりと上向きに保持することができます。 この働きにより.尿道がしっかりと支えられます。 そのため.臨床では骨盤底筋体操を行い.肛門挙筋の収縮を強化することで.女性の排尿コントロールを改善することが行われています[1]。
肛門挙筋と尿道周囲筋は.尿道の安静時緊張と補助的支持(遅筋線維)と.腹圧上昇に伴う急速収縮(速筋線維)という.排尿コントロール維持における2つの役割を担っています。 この2つの体性筋群の複合作用は.正常な排尿コントロールに不可欠です。 腹圧の急激な上昇や排尿の中断時には.尿道周囲筋は自律的かつ反射的に収縮し.主に尿道中・遠位部での尿道圧の上昇に伴って収縮するようです。
つまり.女性が排尿を適切にコントロールする能力は.多くの異なるメカニズムの相互接続に依存しているのです。
2 女性の排尿関連神経生理学
2.1 排尿関連神経経路 膀胱の平滑筋は主に副交感神経によって支配され.尿道と膀胱頸部の平滑筋は交感神経によって支配されている。 外尿道括約筋の骨格筋を支配しているのは.陰茎神経の枝です。 これらの神経は.脊髄から下部尿路に至る求心性の神経経路で構成されています。
強制排尿筋を支配する副交感神経は.脊髄の仙骨2~4から発している。 副交感神経の中でも前部神経節の神経伝達物質はアセチルコリンですが.後部神経節の神経伝達物質は対象臓器によって異なります。 尿道平滑筋の後神経節性副交感神経伝達物質は亜酸化窒素であるが.十字筋平滑筋ではアセチルコリンとアデノシン三リン酸を介して作用する。
交感神経の役割は.膀胱を弛緩させ.尿道を収縮させることである。 アセチルコリンが副交感神経系の前部神経節神経伝達物質として配分されているかどうかは別として.後部神経節神経伝達物質はノルエピネフリンである。 脊髄からは.膀胱をコントロールするための交感神経が胸椎10番から腰椎2番まで送られ.後神経節.舌下神経を経て標的臓器に伝わります。
下部尿路への主な体性神経求心性は.脊髄の仙骨2~4から発せられる恥骨神経からである。 脊髄の仙骨2~4節の運動ニューロンは.オヌフ核に位置しています。 神経伝達物質であるアセチルコリンは.外尿道括約筋のニコチン受容体に作用します。
副交感神経.交感神経.体性神経遠心路は.下部尿路から脊髄や中枢神経系への感覚求心性の中継基地としての役割も果たしています。 副交感神経の感覚受容体(Aδ線維とC線維)は.蓄尿時の膀胱容量に関する情報と排尿時の収縮の振幅の両方を伝達します。 副交感神経は.排尿の開始を制御し.排尿時の膀胱の収縮を維持する役割を担っていることが示唆されています。
2.2 相乗反射 中枢神経系と下部尿路の神経経路の相互作用は相乗反射であり.おそらく一方が活性化し他方が抑制される。例えば.副交感神経の興奮は尿道筋の収縮に続き.尿道の緩和を引き起こすが.この反射により交感神経活動が抑制されると同時に.身体神経によって制御されている尿道平滑筋の収縮も抑制できる。
2.3 膀胱貯蔵神経の生理学 膀胱の膨張は.骨盤神経の求心性インパルスを放出させる。 恥骨核のシナプスを介して.恥骨神経の求心性インパルスは外尿道括約筋の収縮につながる。 同時に.交感神経の求心性インパルスが下腹神経に伝わります。 交感神経核のシナプスを介して.求心性インパルスは.(i)後部副交感神経節ニューロンからの情報伝達を抑制し.それによって.剥離筋の収縮を抑制し.(ii)膀胱頸部の緊張を高める。 その結果.尿道内圧は起立筋による圧力よりも高く保たれるため.尿の貯留が促進されます[2]。
2.4 膀胱排尿神経生理学骨盤神経の求心性神経は脊髄を上昇し.大脳橋排尿中枢に沿ってシナプス伝達を行う。 下行性求心性神経経路は.
(i)恥骨神経インパルス伝達を抑制し.外括約筋を弛緩させる。
(ii) 交感神経インパルス伝達を抑制し.副交感神経後神経節ニューロンのインパルス伝達と同時に膀胱頚部を開放する。
(iii) 骨盤副交感神経インパルス伝達により解離筋を収縮させる。
その結果.剥離筋の収縮の直後に外尿道括約筋が弛緩して尿道内圧が低下し.排尿が開始されます。
2.5 膀胱の排尿停止 神経生理学的に尿の流れは自律的に遮断される。 側坐核にある運動複合シナプスが下行皮質脊髄路に神経インパルスを送り.外尿道括約筋を収縮させる。 同時に.剥離筋の収縮を制御する副交感神経のインパルスは抑制され.交感神経の活性化により膀胱剥離筋の弛緩と尿道平滑筋の収縮が行われます。 尿道内の圧力が膀胱内の圧力より高くなり.尿の流れが遮断される。
3女性の排尿の生理的過程
膀胱に尿が一定量まで貯まると.反射的に排尿が起こり.尿道から排泄されます。 正常な状態では.膀胱は一定の容積に達した後.尿を空にする段階に入ります。 膀胱がいっぱいになったという信号をプルレセプターが感知して中枢に伝えると.排尿反射と呼ばれる適切なタイミングと場所で自動排尿が始まります。この生理過程は脊髄反射の重要な部分で.上位中枢はその反射過程を抑制したり強化したりできる。 膀胱に尿がないときは膀胱内の圧力はゼロ.膀胱内の尿量が30~50mlになるとその圧力は5~10cmH2Oに上昇.膀胱内の尿量が200~300mlになると膀胱内の圧力上昇は明らかではありません。 伸張刺激により膀胱壁の受容体が興奮し.神経インパルスが骨盤神経求心性線維に沿って脊髄仙骨部の尿反射一次中枢に伝わり.さらに脳幹と大脳皮質の尿反射中枢に伝わり.尿意が生じる。 排尿反射の発現時には.仙骨部の脊髄排尿中枢からの求心性信号が骨盤神経を介して伝達され.起立筋の収縮.内尿道括約筋の拡張.後尿道への尿圧が生じ.尿道受容体を刺激し.インパルスは再び恥骨神経に沿って仙骨部の脊髄排尿中枢に伝達され.起立筋の収縮.膀胱内の圧力上昇.膀胱頚部の位置低下.コーン状に開いた状態となり.尿意発現となります。 脳幹が排尿反射を調節することで.膀胱が完全に空になるまで解離筋が収縮する。
正常な排尿は.反射的に調整された尿道の弛緩と.膀胱が完全に空になるまで持続する膀胱の収縮を伴う自律的な行為である。 健康な女性の場合.排尿反射は単純な分節性仙骨反射ではなく.脳橋排尿中枢によって制御されている。 排尿反射のカジュアルコントロールは.大脳皮質の前頭面と海綿体の接続によって調節され.外尿道括約筋のカジュアルコントロールは.前頭皮質と仙髄腹角の側坐核の間の皮質脊髄経路を通じて発揮される。
動力学的に言えば.排尿反射は.尿道および骨盤底横筋の急激かつ完全な弛緩と尿道内圧の低下で始まります。 その後.全体的に高度に協調した剥離筋の収縮により膀胱内圧が上昇し.膀胱頸部と遠位尿道が下降して漏斗状になり始め.排尿が開始されます。 脳幹が排尿反射を調節することで.起立筋の収縮が完全に排尿するのに十分な時間持続する。 自発的な排尿終了とともに.尿道と骨盤底横筋の収縮が始まり.膀胱底が持ち上がり.尿道内の圧力が高まり.反射的に鉗子が抑制され.排尿が終了する。
結論として.女性の排泄の生理的プロセスは.筋肉.靭帯などの骨盤底の解剖学的構造と複雑な神経支配が関与しており.複雑です。 女性の排尿の生理的メカニズムを正しく理解し.把握してこそ.様々な臨床的な排尿の異常を適切に対処することができるのです。