Создание формулы континенции имеет как теоретическое значение для изучения и моделирования функции удержания мочи, так и практическое применительно к разработке новых методов лечения, с помощью которых можно воздействовать на те или иные факторы, участвующие в этом процессе. Несмотря на широкую распространенность проблемы недержания мочи при напряжении (НМПН), или иначе – стрессового недержания мочи, среди женского населения, на настоящий момент накоплено сравнительно мало данных о механизмах континенции. Владение детальной информацией о биомеханике процесса удержания мочи, а также об этиологии НМПН может помочь в разработке новых методов лечения и улучшении уже существующих.

Для решения данной задачи было разработано несколько концепций. На сегодняшний день данные о механизмах удержания мочи у женщин ограничиваются тремя противоречивыми теориями. Теория трансмиссии давления, предложенная G. Enhorning, подчеркивает значение эффективной передачи внутрибрюшного давления на уретру для создания механизма удержания мочи [1]. В теории гамака, предложенной J. Delancy, внимание акцентировано на значимости m. levator ani в процессе удержания мочи [2]. В интегральной теории P. Petros основное значение в процессе удержания мочи придается лобково-уретральным связкам [3]. Ни одна из этих теорий не получила подтверждения в ходе биомеханических исследований. Принципы, лежащие в основе вышеописанных теорий, могут быть исследованы теоретически с помощью сложной динамической модели нижних мочевыводящих путей и тазового дна. Однако существуют некоторые проблемы процесса моделирования, которые необходимо решить, прежде чем можно начинать создание подобной модели.

Теория трансмиссии давления

Принято считать, что недержание мочи – это результат превалирования давления в мочевом пузыре над давлением в уретре. Эта теория основывается на идее о трансмиссии абдоминального давления на уретру при физических усилиях [1]. Линейная взаимосвязь между давлением в мочевом пузыре и уретре при кашле – основа для определения формулы континенции. Стандартная формула, основанная на этом принципе, следующая: Pурет стресс – Pурет в покое = α (Pвез стресс – Pвез в покое), где α – коэффициент трансмиссии давления на уретру.

Минимальная потеря мочи может возникать, когда давление в уретре меньше или равно давлению в мочевом пузыре и равно давлению потери мочи (ДМП) при стрессе (порогу везикального давления): Pурет = Pвез = ДМП-стресс.

Используя эту гипотезу, можно модифицировать представленную формулу континенции:

В этом уравнении α меньше 1, так как если α равняется 1, тогда коэффициент передачи давления равен 100% и потери мочи не будет. Однако известно, что коэффициент передачи давления при кашле и натуживании отличаются друг от друга. Разница определяется не только провоцирующим маневром, но и локализацией датчиков давления в уретре.

Другим часто используемым уродинамическим термином является максимальное уретральное давление (МУД), которое по сути равно давлению уретры в покое (Pурет в покое) и в свою очередь сумме максимального давления закрытия уретры (ДЗУмакс) и давлению в мочевом пузыре в покое. На основании вышесказанного формула может быть модифицирована так:

Очевидно, что данная формула не отражает многих других факторов, участвующих в удержании мочи, и является упрощенной. Давление в мочевом пузыре обусловлено пассивным давлением, создаваемым стенкой мочевого пузыря во время его растяжения, активным давлением, создаваемым детрузором, и абдоминальным давлением, действующим на пузырь.

Фактор резистентности уретры

Давление в уретре при стрессовой нагрузке (давление утечки) формируется давлением, создаваемым сфинктером уретры, резистентностью стенок уретры и шейки мочевого пузыря, а также абдоминальным давлением, частично передаваемым на уретру. Формула, представленная выше, учитывает лишь давление, передаваемое на уретру, и предполагает, что, кроме того, не остается не учтенным фактор уретральной резистентности (ФУР) или уретрального сопротивления. Эта концепция основывается на законах гидродинамики для тока жидкости в жесткой трубке. Однако уретра не может быть описана с помощью этих законов, так как имеет неправильную форму, переменный диаметр, растяжима и содержит как пассивные, так и активные элементы, влияющие на параметры тока жидкости внутри нее.

Во время мочеиспускания расслабляющаяся уретра и сокращающийся мочевой пузырь составляют единую анатомо-функциональную единицу.

В отличие от мочеиспускания, при потере мочи у больных, страдающих недержанием, сфинктерный механизм уретры находится в закрытом состоянии. Большую роль в этом взаимодействии играет резистентность шейки мочевого пузыря. Процесс прохождения мочи через уретру можно смоделировать математически, рассматривая уретру как эластичную трубку переменного сечения, свойства которой меняются в процессе мочеиспускания. Несмотря на обнаруживаемые при видеоуродинамических исследованиях изменения в уретре во время мочеиспускания, в настоящее время очевидно, что существует область, контролирующая ток мочи и обусловливающая уретральную резистентность (сопротивление потоку). Принимая во внимание отсутствие выраженных функциональных изменений, уретральная резистентность остается неизменной на протяжении нормального акта мочеиспускания, тогда как состояние замыкательного аппарата меняется по мере опорожнения мочевого пузыря.

Известно, что напряжение мышц передней брюшной стенки или другой способ усиления скорости потока мочи приводит к существенному изменению ФУР во время мочеиспускания. Так что игнорировать этот фактор больным недержанием мочи при физических усилиях вряд ли стоит. В идеале во время мочеиспускания уретра должна быть полностью расслаблена. При этом уретральная резистентность и детрузорное давление минимальны при любой скорости тока мочи. В таких условиях уретральное сопротивление обусловливают только механические свойства уретры, что называют пассивным фактором уретральной резистентности (ПФУР). Уретральная активность может способствовать росту детрузорного давления выше уровня, определяемого ПФУР. Согласно нашим данным, детрузорное давление в начале мочеиспускания было значительно ниже у женщин с недержанием мочи при напряжении, чем у здоровых. В отсутствие спонтанной детрузорной активности в фазе наполнения высокое детрузорное давление открытия скорее всего свидетельствует о наличии гиперактивности детрузора.

Градиент, или угол наклона графика «давление–поток», позволяет получать полезную информацию об эластических свойствах уретры во время мочеиспускания. Если резистентность уретры не меняется в процессе мочеиспускания, градиент участка графика, отвечающего за минимальное давление при средней скорости мочеиспускания, отражает резистентность уретры (рис. 1). Таким образом, чем выше давление при определенной скорости мочеиспускания и/или круче или острее участок графика, отвечающего за начало мочеиспускания, тем выше уретральная резистентность (рис. 2). Отсутствие сколько-нибудь выраженного наклона графика, что выявляется у большинства женщин, свидетельствует о хороших эластических свойствах уретры. Чем более положителен градиент (ΔР/ΔQ) и менее эластична уретра, тем более очевидно, что выраженные изменения пузырного давления ведут к незначительным изменениям скорости потока мочи. Как было отмечено выше, только активность уретры может увеличить пузырное давление выше уровня, определяемого пассивными факторами резистентности. Другими словами, любое отклонение графика «давление–поток» от ПФУР в сторону увеличения давления является результатом активности уретральных или парауретральных мышц.

Таким образом, модифицированная формула континенции с учетом уретральной резистентности может быть представлена следующим образом:

где ΔР/ΔQ – отношение прироста давления к приросту скорости потока мочи, R – коэффициент резистентности.

Другим способом оценки резистентности уретры является изучение везикального давления открытия уретры, давления в мочевом пузыре при максимальном потоке и среднее значение давления в мочевом пузыре при мочеиспускании. Для упрощенной оценки резистентности уретры можно считать, что она равна среднему давлению в мочевом пузыре во время мочеиспускания, так как именно градиент давления в мочевом пузыре и атмосферным давлением способствует выведению мочи во время акта мочеиспускания, а для преодоления сопротивления шейки мочевого пузыря и уретры мочевой пузырь должен развивать определенное усилие. Давление открытия уретры характеризует момент преодоления первичного сопротивления и открытия шейки мочевого пузыря. Давление при максимальном потоке напрямую зависит от объема мочеиспускания, а среднее давление, развиваемое мочевым пузырем при мочеиспускании, может отражать резистентность шейки мочевого пузыря и уретры.

Таким образом, при практических расчетах показатель R (∆P/∆Q) может быть заменен на среднее давление в мочевом пузыре при мочеиспускании, определяемое в ходе исследования «давление–поток», т.е.: R (∆P/∆Q) = Pвез среднее при мочеиспускании.

Фактор сфинктера уретры

НМПН возникает в случае, когда внутрипузырное давление за счет увеличения внутрибрюшного давления превышает уретральное. Таким образом, одно из лучших уродинамических определений НМПН заключается в том, что замыкательный механизм мочевого пузыря выполняет свою функцию, когда находится в состоянии покоя, т.е. уретральное давление выше внутрипузырного и не выполняет ее в состоянии стресса – при механическом напряжении, возникающем с повышением внутрибрюшного давления. В этом случае внутрипузырное давление повышается и может превысить внутриуретральное, а иногда даже возможно снижение уретрального давления. Мы не очень много знаем об этом факте в данном аспекте, как и о многих обсуждаемых анатомических особенностях. Учитывая это, следует основываться только на тех данных, которые мы можем измерить, а именно: давление в мочевом пузыре, абдоминальное и уретральные давления, при этом измерения давления в уретре в состоянии покоя характеризуют функцию закрытия мочевого пузыря в виде уретрального профиля в покое. Однако противоречие заключается в том, что уретральный профиль выполняется без стресса/нагрузки, т.е. без воспроизведения симптомов недержания, а следовательно, не может дать нужную информацию. Таким образом, легко понять, что уретральный профиль в состоянии покоя имеет не диагностическое, а прогностическое значение. Очевидно, что в состоянии покоя давление закрытия уретры находится на очень низком уровне, поэтому для преодоления замыкающей функции достаточно небольшого напряжения. Давление закрытия уретры трудно восстановить с помощью оперативного лечения, так как операция в первую очередь воздействует на стрессовый компонент, а не повышает очень низкие значения давления закрытия уретры.

Общепризнанно, что диапазоны значений уретрального давления у женщин, как удерживающих, так и не удерживающих мочу, в значительной степени перекрывают друг друга и что значение уретрального давления не меняется посредством/после успешной операции. НМПН возникает в результате дисбаланса между замыкательной функцией и уровнем нагрузки/стресса; оперативное лечение изменяет в первую очередь воздействие нагрузки/напряжения на замыкающую функцию уретры, но не саму функцию как таковую.

Очевидно, что необходимо производить измерения во время нагрузки/стресса – в момент, когда возникает недержание мочи, либо действительно следует измерять и напряжение, и замыкательную функцию уретры, а в идеале – действительное влияние стресса на замыкательную функцию мочевого пузыря. Здесь мы сталкиваемся с техническими проблемами, при этом ограничения наших уродинамических измерений становятся наиболее очевидными. Мы не имеем ни малейшего представления о том, как измерить это напряжение; кроме того, имеются проблемы с измерением замыкательной функции уретры и мы не имеем никакого понятия о том, как оценить влияние стресса/нагрузки на замыкательную функцию уретры. Даже при наличии небольшой мобильности уретры и тазового дна невозможно сохранить на постоянном уровне точное положение датчика давления катетера, поэтому мы не в состоянии определить точное местоположение его в мочеиспускательном канале и, таким образом, вносить поправки к дислокации датчика. Поскольку уретральный профиль имеет большие градиенты давления с обеих сторон, любая дислокация неизбежно приводит к изменению величины давления. Мы не можем сказать, как будет меняться уретральное давление в определенном месте уретры в связи с изменением активности сфинктера или воздействием внешних факторов тазового дна или сколько из зарегистрированных изменений давления на самом деле произошло только за счет дислокации датчика.

Мочевой пузырь находится внутри брюшной полости, уретра соединяет мочевой пузырь с окружающей средой, проходя через тазовое дно, которое рассматривается как комплекс трехмерных мышечных структур. Хорошо известно, что сфинктер, окружающий уретру, и тазовое дно гистоморфологически различаются, но, несомненно, данные структуры должны быть связаны «биомеханически», т.е. сфинктер не обладает свободной подвижностью в области тазового дна. Внутри брюшной полости существует внутрибрюшное давление, амортизирующее тазовое дно, сводя механический баланс к нулевому уровню. В норме внутрибрюшное давление может повышаться, но это не может приводить к деформации внутренних органов, в том числе мочевого пузыря и сфинктера, потому что ткани не сжимаются (в норме газа там нет). Движение внутри брюшной полости может возникать только при изменении ее границ. Таким образом, различные связующие структуры, такие, например, как лобково-уретральные связки, которым часто приписывают важную роль в обеспечении функции удержания мочи, будут испытывать нагрузку, т.е. играть свою роль, когда происходит опущение и деформация тазового дна.

Если это так, то увеличение давления в брюшной полости с деформацией и опущением тазового дна будет растягивать/расширять его. Это неизбежно скажется на сфинктере, а значит, приведет к ослаблению его замыкающей функции. Скорее всего такое растяжение тазового дна обусловит слабость функции сфинктера и снижение уретрального давления, а при достижении критического уровня нагрузки реализуется в недержании мочи.

С учетом вышесказанного очевидно, что давления закрытия уретры, измеряемые в покое и при стрессе (кашле, чихании), могут значительно отличаться друг от друга. Основываясь на результатах собственных клинических исследований, нами выдвинута гипотеза о влиянии тазового дна на работу сфинктера. Здесь же мы ограничимся использованием корригирующего коэффициента для максимального давления закрытия уретры при стрессе (К):

где α — коэффициент трансмиссии абдоминального давления, К –коэффициент изменения уретрального давления при деформации тазового дна.

Таким образом, нами предложена формула расчета давления потери мочи, которая учитывает факторы трансмиссии абдоминального давления на уретру, состояние сфинктера уретры и фактор пассивной резистентности шейки мочевого пузыря.

Давление потери мочи = (К) ДЗУмакс/(1-α) + Рвез в покое + ∆P/∆Q (R), где ДЗУмакс – максимальное давление закрытия уретры; К – коэффициент изменения уретрального давления при деформации тазового дна, возникающего при физическом усилии; α – это коэффициент трансмиссии абдоминального давления на уретру; Рвез в покое – давление в мочевом пузыре в покое; ΔР/ΔQ – это отношение прироста давления к приросту скорости потока мочи, регистрируемые при цистометрии опорожнения; а R –коэффициент резистентности шейки мочевого пузыря и уретры.

В нашей стране изучение уретры у женщин началось с работ О.Б. Лорана, показавшего роль обструктивного компонента в удержании мочи у женщин с артифициальной уретрой. По сути, впервые была отмечена роль пассивной резистентности уретры в функции удержания мочи [4]. На этой идее была основана предложенная в 2008 г. методика лечения недержания мочи при помощи короткой кожной петли [5].

Первые математические модели уретры были представлены достаточно давно, в 1960-х гг., и многие из них сегодня не применяются [6]. Использование идей биомеханики мышц сфинктера началось с работ E. Bastiaanssen. В работе DeLancey использован подход, при котором площадь просвета мочеиспускательного канала задается формулой F = πR2 = F G(p1 – p2) [7, 8]. Внешнее давление на уретру является суммой двух составляющих: пассивных сил (упругость) и активных, вызванных сжатием мышц сфинктера уретры. Различные подходы к моделированию сфинктера уретры в работе Heldoorn, опубликованной в 2001 г. [9], где было установлено, что, по сути, до недавнего времени моделирование сфинктеров было ограничено расчетом гидравлического давления, необходимого для преодоления сопротивления сфинктера.

Представленная нами концепция оценки функции удержания мочи в корне отличается от вышеперечисленных. Данная формула может быть использована для дальнейших академических и клинических исследований, которые могут выявить особенности уродинамических свойств уретры, обеспечивающих функцию удержания мочи. Подобный стратифицированный подход к расчету давления потери мочи дает возможность продолжить исследования механизмов удержания мочи и биофизических свойств уретры.