10. Fyziologie a patofyziologie vylučování

10.9 Definitivní moč a vývodné cesty močové

Konečným produktem činnosti funkčního renálního parenchymu je definitivní moč. Moč je charakteristicky zapáchající, čirá zlatožlutá kapalina (zbarvená urochromem) o specifické hmotnosti 1003 až 1038. Specifická hmotnost se během dne liší podle příjmu tekutin, proto je nutné ji měřit jako průměr za 24 hodin (norma je 1024). Množství moči vytvořené za 24 hodin se označuje diuréza a činí 1,5 – 2,0 litry. Diuréza závisí na prokrvení ledvin, jejich funkci a potřebě vody v organismu.

pH moči je většinou lehce kyselé, ale může se podle situace pohybovat od 4,5 do 8,0. Moč obsahuje 100 – 250 mmol sodíku, 25 – 100 mmol draslíku, 135 mmol chlóru, vápník, močovinu a kreatinin. V moči je přítomna také amyláza, kyselina vanilmandlová (degradační produkt metabolismu katecholaminů), kyselina močová a další látky. Při normální diuréze (1,5 l) se za 24 hodin vyloučí 55 – 70 g pevných látek. V moči zdravého člověka nejsou bílkoviny ani glukóza nebo bilirubin.

10.9.1 Anatomie a fyziologie vývodných cest močových

Vývodné cesty močové se dělí na intrarenální a extrarenální. Extrarenální se dále dělí na horní cesty močové (kalicho-pánvičkový systém a močovod (ureter)) a dolní močové cesty (močový měchýř a močová trubice (uretra)). Všechny vývodné cesty jsou lokalizovány stejně jako ledviny mimo dutinu břišní, retropertoneálně.

Intrarenální močové cesty jsou sběrné kanálky uvnitř parenchymu ledviny, které jsou funkčně součástí nefronů. Procházejí z kůry ledviny směrem do dřeně a nevracejí se zpět. Spojováním sběracích kanálků vznikají papilární vývody (ductuli papillares), které ústí na vrcholu pyramidy v ledvinové papile do ledvinového kalíšku. Funkcí intrarenálních vývodných cest je regulace osmolarity tělesných tekutin působením ADH. 

Pokud se v moči zvyšuje koncentrace látek, které krystalizují (např. při poruchách resorpce některých aminokyselin), tvoří se krystaly a intrarenální kameny. Tyto krystaly a kameny (tzv. odlitkové kameny) mechanicky poškozují epitel a vyvolávají zánětlivou reakci celého intersticia ledviny. Otok a obturace odtoku moči snižují glomerulární filtraci a přítok krve do ledviny. Ischemie poškozuje nefrony, které zanikají. Vzniká kortikální fibróza a ledvina se postupně stává nefunkční.

Extrarenální močové cesty jsou uloženy vně ledvinného parenchymu. Začínají kalichy (součást pánvičky), do kterých ústí papilární vývody pyramid, a končí močovou trubicí. Jsou vystlané přechodným epitelem (urotelem), který je typickou výstelkou vývodných močových cest. Funkcí urotelu je dobře utěsnit stěnu vývodných cest a nedovolit moči přestup do tkání jejich stěn. Urotel je vně obalen různě uspořádanou hladkou svalovinou. Funkcí extrarenálních vývodných cest je aktivní odčerpávání vytvořené moči, její transport z pánviček do močovodů a do močového měchýře, kde se postupně shromažďuje, a je pak následně vypuzena z těla ven. V těchto cestách se složení ani množství moči nemění. 

Při poruše odčerpávání moče stoupá ve vývodných cestách tlak, jejich stěny nad obstrukcí dilatují a vzniká různý stupeň hydronefrózy. Nejčastější příčinou je obstrukce, např. ledvinným kamenem.

Systém kalichy – pánvička. Ledvinná pánvička dvě základní části. Kalíšky a kalichy označujeme za dendritickou část pánvičky a zbytek je ampulární část pánvičky. Ledvinová pánvička je dutina uložená v ledvinové jamce. Její stěna je také tvořena sliznicí s urotelem a vrstvou hladké svaloviny. Funguje jako první, nízkokapacitní jímka na moč přitékající z nefronů. Ledvinová pánvička se postupně zužuje a přechází do močovodu. Přitékající moč napíná stěny kalichů i ampuly pánvičky a zvyšuje aktivitu pacemakeru hladkých svalových vláken v jejich stěnách. Svalová vlákna se peristalticky stahují a moč je aktivně odčerpávána z vývodů na papile do močovodu. 

Močovod vystupuje z každé ledviny. Je to 25 – 35 cm dlouhá trubice šířky 3 – 5 mm s tuhou stěnou, která aktivně odvádí moč z ledvinové pánvičky do močového měchýře. Stěna močovodů obsahuje dvě vrstvy hladké svaloviny (vnitřní longitudinální a zevní cirkulární), které se rytmicky stahují. Vznikají tak peristaltické pohyby, které aktivně transportují moč z ledvinné pánvičky ve formě vřetének do močového měchýře. Aktivita pacemakeru je modulována vegetativním systémem. Stimulace parasympatiku aktivitu zvyšuje a sympatiku naopak snižuje. Každý ureter prochází šikmo asi 1 cm pod sliznicí močového měchýře viz obr.č:…..Zvýšený tlak moči v měchýři uzavírá ureterální ústí a brání zpětnému toku (refluxu) moči. Ústí močovodů tvoří horní vrcholy trigona měchýře (třetím, dolním vrcholem je ústí uretry).

Uretero-renální reflex: Močovody jsou bohatě zásobeny senzitivními nervovými vlákny. Močovod na své blokování (např. kamenem) reaguje intenzivní kontrakcí, která je spojena se silnou bolestí (renální kolika při urolitiáze). Bolest aktivuje sympatikus, který zpětně reflexně kontrahuje renální artérii. Tím se sníží přítok krve do ledviny a glomerulární filtrace, a proto klesá přítok moči do blokovaného močovodu (negativní zpětná vazba).

Močový měchýř je dutý orgán tvořený sliznicí a hladkým svalem, který má dvě protichůdné funkce: jímat moč a vylučovat ji uretrou ven z těla. Měchýř je uložený subperitoneálně v malé pánvi. Jeho velikost a tvar se mění podle toho, jaké množství moče obsahuje, od několika málo ml po vyprázdnění až na 500 – 700 ml při maximální náplni. Dolní část měchýře (hrdlo) má tvar trychtýře, který prodlužuje tělo měchýře směrem dopředu a dolů a spojuje ho s močovou trubicí. 

Vnitřní stěna močového měchýře je pokryta stejně jako vývodné cesty urotelem. Zevně pod sliznicí jsou tři vrstvy hladké svaloviny: vnitřní podélná, střední cirkulární a zevní podélná vrstva. Všechny tři vrstvy hladké svaloviny (mimo svalová vlákna trigona a hrdla-cervixu) společně vytvářejí hlavní sval měchýře: musculus detrusor.

Funkcí detrusoru je roztáhnout močový měchýř při plnění (hromadit moč bez zvýšení tlaku v měchýři (více v kapitole hladký sval)) a pak stahem vypudit moč z měchýře do uretry. 

Na dlouhodobé zvýšení tlaku moči v měchýři, např. při obstrukci močové trubice hyperplazií prostaty, reaguje m. detrusor hypertrofií hlavně podslizniční vrstvy svalových snopců. Mezi jednotlivými zesílenými snopci se pak sliznice měchýře propadá do svalové stěny měchýře. Vznikají tak kapsičky, ve kterých moč stagnuje, což zvyšuje riziko vzniku kamenů a množení bakterií.

Na rozdíl od měchýře, tvořícího na vnitřním povrchu řasy, které se při plnění snižují, má trigonum povrch hladký. Svaly trigonamají vlastní funkci (i regulaci). Uvolňují nebo stlačují ústí močovodů, která procházejí šikmo stěnou měchýře a pouštějí do měchýře vřeténka moči. Kromě toho brání zpětnému toku moči do močovodů (reflux moči). Hladká svalová vlákna pokračující z trigona močového měchýře kaudálně (do cervix vesicae), jsou uspořádána cirkulárně a vytvářejí vnitřní svěrač uretry, který brání odtoku moči z měchýře do močové trubice. Vnitřní uretrální svěrač je obklopen příčně pruhovanými svaly, které svou kontrakcí také uzavírají ústí uretry a tím opět blokují odtok moči z měchýře. Jeho nezbytnou součástí jsou okolní vazivové struktury pánevního dna.

Poznámka: V oblasti cervix vesicae se odlišuje anatomie svaloviny močového měchýře muže a ženy. U muže je svalovina kompletně cirkulární a po průchodu stěnou močového měchýře (asi 1,5 cm) pokračuje distálně a obepíná uretru až k prostatě. Tento sval se pak označuje m. sphincter urethrae internus. Mimo jiné brání vtoku ejakulátu do měchýře. U ženy je uspořádání vláken svaloviny šikmé až podélné. Nejedná se tedy přímo o svěrač a jeho funkce v udržení kontinence není výrazná.

Močová trubice, uretra, je posledním úsekem vývodných močových cest. V místě svého odstupu z měchýře má vnitřní uretrální svěrač, který je vůlí neovladatelný. Vnější uretrální svěrač (m.sphincter urethrae externus) je příčně pruhovaný sval ovládaný vůlí. U ženy je uretra dlouhá asi 4 cm a její zevní svěrač je součástí příčně pruhovaných svalů pánevního dna.  U mužů je uretra dlouhá asi 12 – 25 cm. Je součástí pohlavního ústrojí a distálně od pánevního dna (v pars membranacea močové trubice) má cirkulární vlákna zevního svěrače. 

10.9.2 Inervace svalů měchýře a svěračů močové trubice

Vyprázdnění močového měchýře je volní akt. Vzhledem k tomu, že měchýř je tvořen hladkou svalovinou, vzniká složitá interakce sympatiku a parasympatiku a somatických nervů. Vzhledem k rozmanitým poruchám postihujícím kontinenci je znalost anatomie a inervace jejich jednotlivých částí důležitá. 

Regulace jímání moči a mikce je u dospělého jedince řízena na několika úrovních. Dělíme je na tři hlavní skupiny: reflexní činnost měchýře a uretry je
1) řízena z míchy;
2) kontrolovaná z mozkového kmene
3) volně ovlivněna z dalších oddílů CNS.

Periferní inervace z míchy (Th10 – S5) řídí reflexní činnost močového měchýře a uretry. Eferentní sympatická inervace měchýře je z Th10 – L2 míchy, zatímco parasympatická a somatická inervace vychází ze sakrálních (S1 – S5) segmentů míchy. Vegetativní nervy odvádějí i aferentní informace z dolních močových cest. 

• Zvýšený tonus sympatiku v jímací fázi mikčního cyklu vede k relaxaci detruzoru (NA, β₃ – adrenergní inhibiční receptory v musculus detrusor) a kontrakci hladké svaloviny hrdla měchýře a proximální uretry (NA, α-adrenergní excitační receptory). 
• Parasympatická vlákna (ze sakrálních segmentů S1 – S4) zahajují mikci inhibicí stahu hladkých svalů uretry (acetylcholin, nikotinové receptory a NO) a aktivují kontrakci musculus detrusor (acetylcholin, muskarinové receptory M3, M2 a purinergní ovlivnění). 
• Somatické (cholinergní) motorické nervy zásobují příčně pruhované svaly vnějšího uretrálního svěrače. Vznikají v motorických neuronech S2 – S4 a do periferie přicházejí cestou n. pudendus. Na stejné úrovni míchy jsou motorická jádra, jejichž axony inervují svaly pánevního dna. Povolení svalů zevního svěrače zodpovídá za volní spuštění mikce.

Senzorická (aferentní) vlákna odvádějí informace z mechanoreceptorů do míchy a dalších oddílů CNS. Pocity plnosti močového měchýře jsou ze „stretch“ receptorů přenášeny do míchy cestou n. pelvicus a hypogastrických nervů, zatímco senzorika z hrdla močového měchýře a močové trubice je přenášena v pudendálních a hypogastrických nervech. Aferentní složky těchto nervů sestávají z myelinizovaných (Aδ) a nemyelinizovaných (C) axonů. 

Vlákna Aδ reagují na pasivní rozepětí a aktivní kontrakci těla měchýře a vedou informace o plnění močového měchýře. C – vlákna jsou necitlivá na plnění močového měchýře za fyziologických podmínek a reagují především na škodlivé podněty, jako je chemické podráždění. Tato vlákna aktivují reflexní mikci při vyvolání mikce exteroreceptivními podněty u spastických pacientů.

• Pod sliznicí močového měchýře byla identifikována hustá, souvislá síť senzorických nervů, jejíž některá koncová vlákna vyčnívají do urotelu (suburoteliální plexus). Tento plexus, výrazný v hrdle, ale relativně řídký v těle močového měchýře, je považován za klíčový pro senzorickou funkci urotelu. Detekuje fyzikální i chemické změny moči v měchýři, např. přítomnost bakterií při cystitidě. 

Eferentní inervace

m. detrusor	zvýšení tonu a kontrakce vyvolá mikci	Parasympatikus – (nn. pelvici) S2 – S5; receptory AChM   ( M2, M3) +purinergní
m. detrusor	relaxace měchýře při plnění	Sympatikus – (nn. hypogastrici), Th11 – L1    receptory b3
m. sphincter internus	zvýšení tonu sfinkteru brání mikci	Sympatikus – (nn. hypogastrici), Th11- L1; NA, receptory a
m. sphincter externus	zvýšení tonusu sfinkteru brání mikci	Somatické – kosterní sval (nn. pudendi),  S2 – S5,nervosvalová ploténka (receptory AChN )

Aferentní inervace

celý měchýř a uretra

periferní okruh – reflexy,zadní provazce do kmene, thalamus, kůra – uvědomění si náplně měchýře­­­­­­­bolestivé a další vjemy

Senzitivní (aferentní) –  (nn. pelvici), S2 – S5

10.9.2.1 Úroveň mozkového kmene

Pontinní mikční centrum. Všechny reflexní děje jsou modulovány z vyšších center, která udržují měchýř v klidu a zabezpečují kontinenci moči. Takovým centrem je v mozkovém kmeni pontinní mikční centrum, které řídí souhru m. detrusor a sfinkterů uretry. 

Dolní močové cesty jsou řízeny stylem plnění a vypuzení. Nervové dráhy, které řídí vzájemný vztah mezi močovým měchýřem a vývodem močové trubice, jsou proto organizovány jako jednoduché spínací obvody typu zapni/vypni (on-off). Vzhledem k tomu, že mikce trvá relativně krátký čas, jsou většinu času měchýř a uretra ve fázi jímání moče, která probíhá mimo naše vědomí.

10.9.2.2 Kortikální úroveň

10.9.3 Plnění měchýře a mikce

Plnění měchýře a ochranný uretrální reflex: Do močového měchýře kontinuálně přitékají z ureterů vřeténka moče. Na stoupající objem moči reaguje přímo hladká svalovina měchýře „stress-relaxation“ (na napětí svých vláken reaguje m. detrusor postupnou relaxací) (více viz kapitola hladký sval). Spolu s poddajností (viskoelasticitou) stěny se zvyšuje objem měchýře bez zvyšování tlaku na stěnu. Dokud objem moči nedosáhne kritického prahu pro vyprázdnění, jsou během plnění měchýře parasympatická centra inhibovaná.  Podněty z plnícího se měchýře aktivují v sakrální míše hlavně sympatické motoneurony svěračů, které svým stahem brání otevření měchýře a udržují kontinenci („ochranný uretrální reflex“). Jeho intenzita se zvyšuje spolu se zvyšujícím se objemem močového měchýře. Kontrakce vnitřního svěrače močových cest je stimulována sympatickými nervy. Ve fázi plnění měchýře je hlavně aktivní sympatikus. 

Význam sympatiku při vzniku poruch mikceVýznam aktivace sympatiku při plnění měchýře se zvýrazní při akutně vzniklém poranění míchy nad Th 10 – 12. Pacient vlivem úrazu nevnímá plný měchýř, ale ochranný reflex je zachován. Aktivace sympatiku se projeví i na funkci kardiovaskulárního systému: rozvíjí se výrazná hypertenze, kterou lze snížit pouze vycévkováním. Dalším příkladem silného působení sympatiku na vnitřní sfinkter močového měchýře je postmikční synkopa. Pokles aktivace sympatiku po mikci sníží tlak krve na tak nízké hodnoty, že jedinec ztrácí na chvíli vědomí (synkopa) a padá. (Postmikční synkopa se vyskytuje častěji u jedinců, kteří mají akutní zánětlivé onemocnění mimo močové cesty.)

Mikce je obvykle zahájena volní kontrakcí břišních svalů. Tím se zvýší tlak v měchýři a moč se posune do hrdla a oblasti zadní močové trubice, čímž se protahují jejich stěny. Stimulace příslušných „stretch“ receptorů spustí mikční reflex (součástí je i inhibice externího svěrače močové trubice). Nastane:

• Náhlá a kompletní relaxace zevního uretrálního svěrače (příčně pruhovaná svalovina řízená somatickými nervy). 
• Vzhledem k tlaku v měchýři se relativně sníží tlak v uretře a relaxuje vnitřní svěrač (tvořený hladkou svalovinou a původně uzavřený vlivem sympatiku – vypne se ochranný reflex).
• Aktivace parasympatiku dále zvýší kontrakcí m. detruzor tlak v měchýři.
• Pokles aktivity sympatiku otevře hrdlo močového měchýře a uretry 
• Spustí se mikce

Tlak v měchýři se během první fáze mikce progresivně a rychle zvyšuje, během dalších fází je tlak trvalý, po vymočení se tlak navrací na základní klidový tonus močového měchýře. Obvykle je veškerá moč vyprázdněna, zřídka v měchýři zbývá více než 5 až 10 mililitrů. 

Poznámka: V průběhu ontogeneze se z klasických nepodmíněných reflexů vyvíjí složitý komplex podmíněných a nepodmíněných aktivit, včetně sociálního chování. Dospělí lidé s normální funkcí dolních močových cest si uvědomují až plný močový měchýř a ochranný reflex je posilován, dokud není vhodný čas a místo pro volní vymočení. Během ontogeneze se jedinec musí naučit svůj měchýř ovládat. Než se to naučí, má primární enurézu (pomočování). Kolem třetího roku by mělo dítě volně kontrolovat mikci během dne a v 5 letech by mělo volně ovládat močení i v noci.