女性排尿控制的解剖学基础和生理学机制

女性排尿控制的解剖学基础和生理学机制女性排尿控制的解剖学和生理学机制一直是很有争议的问题。

争论的焦点是尿道括约肌的解剖构成、组织形态和生理功能，以及膀胱颈和盆底结构在排尿控制中的作用。

早在200年前即有学者描述了尿道横纹括约肌的存在，但此后有学者认为这块肌肉是盆底肌肉的一部分，否认人体有独立的尿道括约肌存在。

直到近50年来，多个学科从不同角度的研究极大地丰富了这一领域的知识。

胚胎发育学、解剖学、现代影像学、神经生理学、以及临床尿流动力学的研究越来越清楚地揭示了参与排尿控制的解剖结构和这些结构发挥作用的确切机制。

这些新的认识改进了泌尿科医生对尿失禁和排尿障碍等问题的理解，也将有助于提高外科治疗的疗效和避免并发症的发生。

一般认为，尿道括约肌可以分为横纹肌括约肌(rhabdosphincter外括约肌)和平滑肌括约肌(1essosphincter内括约肌)。

也有一些学者认为尿道的固有膜和盆底结构，甚至膀胱三角区和膀胱逼尿肌也参与构成尿道括约肌。

经验表明，了解一个器官或系统的解剖和功能的有效方法是完整地了解它的胚胎发育过程、组织形态学、神经支配和生理学特点、以及它和周围结构的关系。

本文将综述这些研究进展，从而获得尿道括约肌结构和生理功能的清晰概念。

尿道括约肌的胚胎发育、组织分化和发育象其他的器官一样，尿道括约肌也有一个在胚胎发育期逐渐成型的过程。

泄殖腔和下尿路的组织胚胎学研究发现，横纹肌括约肌最早在胚胎12-15mmCRL(第五周)时，以未分化的间叶细胞致密斑的形式出现在尿道的两侧。

耻骨直肠肌随着缸管膜的开通出现于20-30mmCRL(7th—8thweek)的胚胎。

到胚胎31-45 mm时， the puborectali， 1evator ani， and bullbocavernosus muscles已经发育出分化好的横纹肌细胞，而尿道周围的肌性细胞仍保持未分化状态。

但这个尿道腹侧的间叶细胞致密斑与膀胱颈附近的耻骨直肠肌关系密切并呈攀状向远端延伸，呈现为成对的未分化细胞致密斑存在于尿道两侧。

胚胎发育至50mmCRL阶段，尿道横纹括约肌始基(sphincter urethrae primordium)：尿道侧腹部的一个浅弓状结构开始形成。

该始基从尿生殖隔向上延伸至膀胱尿道移行处。

这是一个由单个核细胞组成的致密体。

到60 mm阶段(10th-1lth week)，增厚的间叶细胞层在尿道两侧向尾部延伸至苗勒氏管并完全包绕尿道。

至65-mm阶段(11th —12th week)，这些肌肉细胞的横纹清晰可见，整块括约肌呈倒U型结构包绕尿道，并与盆底肌肉有清晰的分隔。

尿道平滑肌的分化开始于胚胎的第9至第11周。

在这一阶段，尿道平滑肌的始基出现在尿道腔与发育中的横纹肌之间。

到了15周，在横纹肌继续变厚的同时，平滑肌也在膀胱颈处变厚形成尿道肌性结构的内层。

一些学者从这些观察推测，尿道括约肌是由尿道中心的平滑肌和外层的横纹肌组成的功能单位。

到115—mm(15th—16th weeks)阶段，增后的横纹肌在尿生殖隔水平完全包绕尿道。

然而，这些横纹肌细胞与盆底其他的横纹肌相比，其直径明显地细小。

De Leval认为，尿道横纹肌这种明显区别于其他横纹肌和平滑肌的特点提示，这是一种为完成特殊功能而发育的括约肌，可能与肌纤维的快收缩类型和慢收缩类型有关。

研究显示，尿道横纹肌括约肌在胚胎发育阶段以及出生后的第一年会发生一系列的大体形态和分子表型的转变。

这种转变被认为是机体为了适应出生之后的功能需要而发生的。

一些作者发现，在出生之后尿道后壁的横纹肌括约肌便不再存在，因此，尿道外括约肌便呈现为一个马蹄形。

Kokoua比较胚胎期、婴儿期和成年期的尿道结构和形态的差异，他们注意到，胚胎在40周时在男性的膜部尿道和女性的尿道中段横纹肌纤维完全地包绕尿道，并在后壁形成一个“尾巴”样的结构，这一结构向后与会阴体结合。

在出生后的3到4个月，在尿道球腺水平该尾巴样结构消失。

横纹肌变成马蹄铁形状。

其两个分支向后包绕尿道球腺。

尿道横纹肌在胚胎期仅仅含有少量散在的肌纤维，而在婴幼儿则发育得很好。

也有些学者认为上述形态学的变化并不存在。

Ludwikowski观察了31个女性和31个男性(从妊娠9周到新生儿)的盆腔塑料包埋、azure II／methylene blue/basic fuchsin染色的切片，观察的范围是从膀胱颈到会阴。

通过计算机程序的三维重建，他们发现无论男性或女性，在大于10周的胚胎，外括约肌均呈Q型。

Borirakchnayavat发现在Fisher 344大鼠，出现在未分化的间叶细胞的第一个标志是。

平滑肌细胞肌动蛋白。

此时并无横纹肌的表型，尽管这是典型的外括约肌所在的解剖部位。

直到出生后1天，横纹出现，α-sarcomeric actin，一个横纹肌的表型方出现，而α-smooth muscle actin染色仍为阳性。

不同的是，肛提肌在妊娠第16天即出现横纹肌表型。

这种过程和现象在人类也一样。

至成年时，横纹肌表型非常清楚，而不再有α-smooth muscleactin出现在外括约肌。

类似的变化在食管、心脏和骨骼肌也被证实。

这种现象提示这些肌肉是从平滑肌样组织转化为横纹肌表型的。

考虑到横纹肌是随意肌，具有更强大的收缩力，这种转化提示该肌肉在出生后将担负重要的生理功能。

有关尿道平滑肌和膀胱平滑肌关系的意见分歧很大。

在早期的研究中，许多学者认为尿道平滑肌和膀胱平滑肌是连续的。

相反，另一些学者提出，膀胱逼尿肌在结构上与尿道平滑肌有明显区别。

Matsuno等研究胚胎的下尿路平滑肌发现，尿道平滑肌的发育(在胚胎第9至12周)明显晚于膀胱平滑肌的发育(胚胎第7周)。

Gilpin and Gosling等也有同样的发现。

组织学上，膀胱逼尿肌在52mmCRL即分化出来，而尿道平滑肌要到119mmCRLstage才分化完全。

除此之外，尿道平滑肌在组织学结构上也不同于膀胱平滑肌。

在65-mm-CRL 阶段(11周—12周)，膀胱平滑肌看上去已经形成成熟的网状结构，胆碱酯酶染色阳性。

相反地，尿道的平滑肌始基分化较晚，在12周时胆碱酯酶染色阴性。

Droes等通过组织学观察也发现，逼尿肌并不参与尿道肌性结构的组成，而是仅仅形成环绕近段尿道的攀。

三角区组织则在膀胱颈处形成真正的尿道括约肌。

这项研究得到Gilpin研究的证实。

三角区的组织层次与尿道平滑肌相延续，特别是尿道的纵行肌肉。

环行肌层在男性延伸至膀胱颈，在女性则向下延伸至尿道。

虽然尿道的平滑肌的一般组织学特征与膀胱逼尿肌相似，但Gilpin and Gosing发现即使在胚胎阶段，三角区和尿道的平滑肌形成的肌束较细小，细胞外基质较多。

此外，三角区和尿道的平滑肌很少有胆碱酯酶染色。

显而易见，这两部分平滑肌具有不同的功能。

尿道括约肌的解剖传统的教科书将女性尿道描述为一条长4cm的管状结构，直径6mm。

它开始于膀胱的内口，在耻骨联合后向前下方行走，包埋在阴道前壁，最后开口于尿道外口。

女性尿道的典型组织学结构包括：外层的横纹肌、其下方薄层的环行平滑肌、然后是厚的纵行平滑肌层、再是厚的固有膜层。

固有膜可分为粘膜下和粘膜层。

一般认为，所有这些结构均参与尿液控制。

此外，膀胱颈和盆底结构也认为对控制尿液有一定程度的关系。

尿道横纹肌括约肌覆盖尿道全长的80％，形成尿道的最外层。

按照De Lancy的观察，这块肌肉完全包绕尿道，虽然在尿道的后壁相对薄弱。

肌纤维在后壁并不形成完整的环，横纹肌两端的间隙由三角形的底版桥接而连为一体。

因此，肌性环的缺口并不影响其收缩功能，因为这个三角形的底板的作用就象是肌腱的作用。

在这里De Lancey提出了一个非常重要的概念：肌腱。

大多数的横纹肌有肌腱，横纹肌括约肌也一样。

象其他横纹肌一样，如果这个肌腱被切断，横纹肌括约肌便不能正常发挥作用。

Papa和Ulmsten清楚地证实了这个肌腱的重要性。

在一个临床研究中他们发现，打开尿道下方的阴道壁瓣会出现严重的漏尿，而收紧该瓣则尿液重新得到控制。

与De Lancey的观察不同，也有一些研究认为尿道横纹肌是以两块对称的肌肉组成。

在大鼠的研究中，尿道横纹肌的功能解剖和神经支配得到了很好的描述。

这些研究显示，尿道横纹肌括约肌的纤维对称地环绕分布在尿道的两侧，由腹侧向背侧走行，肌纤维逐步插入尿道壁的结缔组织中。

左右侧的肌纤维在矢状面上相互重叠。

同一条肌纤维在腹侧和背侧插入结缔组织时并不在同一个平面。

尿道存在两条阴部神经，这也支持尿道横纹肌括约肌是两条对称肌肉的观点。

0elrick注意到尿道横纹肌和女性尿道和阴道一起形成一个连续的整体。

该肌肉仍可分为两部分：一部分环绕尿道，另一部分环绕尿道和阴道。

因此，该肌肉也称为尿生殖括约肌。

单个的肌纤维很细小，包埋在结缔组织中，并与平滑肌混杂，使得肉眼解剖该肌肉很困难。

尿生殖括约肌从膀胱底延伸向下，穿过盆底的尿生殖隔裂隙，在会阴部扩展环绕阴道。

另有部分纤维与耻骨坐骨支相连，形成压尿道肌。

这样，机体并不存在所谓的“尿生殖膈”来封闭会阴间隙形成尿生殖裂隙的底。

这些观察也为新近的几个研究所证实。

尿道括约肌系统的第二种肌性成分是平滑肌括约肌。

Tanagho认为，内层的平滑肌括约肌位于尿道近段，是膀胱逼尿肌的延续。

然而，这种观点不断受到质疑。

除了上面讲到的胚胎发育学研究外，越来越多的免疫组织化学和组织学的研究显示，尿道平滑肌是与膀胱逼尿肌不同的肌肉组织。

解剖学的研究也显示，尿道平滑肌有不同于膀胱和三角区的独立起源。

Lapides等首先观察到瘫痪女性能够自主开始和中断排尿。

他们认为尿液的控制主要由尿道近侧的平滑肌实现。

他们推测，只有当横纹肌和平滑肌都受到损伤时才会发生尿失禁。

同样地，Tanagho发现，尿道平滑肌和横纹肌分别产生静态尿道压的30％和50％。

Dorschner 解剖了50具男性和15具女性尸体，他们证实，尿道内括约肌呈环行包绕尿道内口，逼尿肌的纤维并不参与内括约肌的组成。

除了横纹肌和平滑肌外，粘膜的封闭作用是尿道关闭机制的另一个组成部分。

尿道粘膜外侧环绕了一层依赖于雌激素的海绵状血管组织。

外周括约肌对该层组织的轻微的压迫即可产生明显的闭合尿道作用。

雌激素可增加该层组织内血管内皮细胞的分裂和成熟。

膀胱三角区、膀胱颈和近段尿道的解剖膀胱三角区、膀胱颈和尿道近段解剖结构可能是下尿路中最复杂的一部分。

膀胱颈和近段尿道在排尿控制中究竟有何作用一直是激烈争论的焦点。

不同的作者根据自己的研究提出相应的理论。

即使是拥有很多现代技术的今天，膀胱颈和尿道近段结构各成分的功能作用仍无一致意见。

通过连续切片和计算机三维重建图象，Yucel and Baskin发现，膀胱几乎是完全位于膀胱颈和近段尿道之上。