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Physiologie der Harnblase: Reflexe und Funktionssteuerung

• Anatomie der Harnblase (1/5): Makroskopie, Topographie, Trigonum
• Anatomie der Harnblase (2/5): Gefäße, Innervation
• Anatomie der Harnblase (3/5): Histologie, Urothel
• Anatomie der Harnblase (4/5): Physiologie (neuronale Reflexe)
• Anatomie der Harnblase (5/5): Physiologie (Pharmakologie, Rezeptoren)

Zusammenfassende Literatur Harnblase: (Benninghoff, 1993).

Physiologie der Harnblase

Biomechanische Grundlagen der Harnblase

Laplace-Gesetz:

die Wandspannung eines sphärischen Körpers hängt von dessen innerem Druck (P_ves), der Wanddicke (d) und dem Radius (r) des Körpers ab:

Wandspannung = P_ves × r / (2d)

Die Wandspannung erhöht sich bei einem Harnverhalt mit zunehmender Harnblasenfüllung durch die Zunahme des Radius und die Abnahme der Wanddicke. Der Harnblasendruck bleibt ab einer gewissen Größe relativ konstant (chronische Harnretention mit Inkontinenz).

Compliance der Harnblase:

die Dehnbarkeit der Harnblase hängt sowohl von neuromuskulären Faktoren als auch dem Bindegewebsgehalt der Harnblase ab. Die Compliance errechnet sich durch die Zunahme an Harnblasenvolumen in Abhängigkeit des intravesikalen Drucks (Normal 20–60 ml/cm H₂O):

Compliance = Harnblasenvolumenänderung / Harnblasendruckänderung

Detrusor-Druck:

der Detrusordruck kann mit der Differenz des intravesikalen Drucks und intraabdominellen Drucks berechnet werden. Beide Drücke können einfach mit Hilfe von Messkathetern in Harnblase und Enddarm gemessen werden:

Detrusordruck = intravesikaler Druck − abdomineller Druck

Urethraler Widerstand:

der urethrale Widerstand kann mit Hilfe des maximalen Harnflusses (Q_max) und des Detrusordrucks bei maximalem Harnfluss (P_det bei Q_max nach Formel 2.4 errechnet werden. Normwerte Männer <0,6 und Frauen <0,2 bei Miktionsvolumina zwischen 200–400 ml. Der niedrige urethrale Widerstand erklärt die niedrigen bis manchmal nicht messbaren Detrusordrücke bei der normalen Miktion von Frauen.

(2.4)

Neuronale Steuerung der Harnblase

Zwei Funktionszustände der Harnblase sind zu unterscheiden: die Füllungsphase und die Miktion.

Speicherphase der Harnblase:

die Füllung der Harnblase wird durch folgende Mechanismen ermöglicht:

• Kontraktion des quergestreiften Schließmuskels (somatische Innervation)
• Kontraktion des glattmuskulären Schließmuskels (sympathische Innervation)
• Inhibition der Detrusoraktivität (sympathische Innervation)

Entleerungsphase der Harnblase:

die Miktion wird durch folgende Mechanismen ermöglicht:

• Erschlaffung des quergestreiften Schließmuskels (somatische Innervation)
• Erschlaffung des glattmuskulären Schließmuskels und Öffnung des Harnblasenhalses (sympathische Innervation)
• Detrusorkontraktion (parasympathische Innervation)

Neuronale Reflexbögen zur Steuerung der Harnblasenfunktion:

die afferenten Signale von Dehnungs- und Volumenrezeptoren übermitteln Informationen über die Harnblasenfüllung an spinale und höher gelegene Zentren. Je nach Füllungszustand werden verschiedene Reflexbögen aktiviert:

Spinaler Urinhaltereflex:

spinale mehrneuronale Reflexe hemmen während der Füllungsphase die Miktion: Aktivierung des quergestreiften Sphinkters (N. pudendus) und Aktivierung des Sympathikus (Detrusorhemmung, Kontraktion des glattmuskulären Sphinkters und Hemmung der parasympathischen Ganglien). Mit zunehmender Harnblasenfüllung steigt die Kontraktion der Verschlussmuskulatur.
Afferenzen aus Beckenbodenmuskulatur (Beckenbodendehnung), Penis, Rektum und Vagina bewirken eine Kontraktion des quergestreiften Sphinkters und eine Hemmung des M. detrusor. Dieser Mechanismus erklärt die häufigen Harnverhaltungen nach Eingriffen in oben genannten Regionen. Er ist weiterhin die Grundlage für die sakrale Neurostimulation bei überaktiver Harnblase.

Pontiner Miktionsreflex:

mit zunehmender Harnblasenfüllung nimmt die afferente neuronale Aktivität der Harnblase zu, dies aktiviert das Miktionszentrum im Hirnstamm (Pons). Das pontine Miktionszentrum (Barrington’s nucleus) hemmt den spinalen Urinhaltereflex, dadurch wird der M. detrusor aktiviert und der Verschlussapparat gehemmt.

Kortikale Miktionssteuerung:

die Hemmung der Miktion wird von supraspinalen Zentren bewirkt. Ab einer gewissen Füllung wird die Harnblasenfüllung bewusst wahrgenommen und damit an kortikale Zentren weitergegeben.
Die Einleitung der Miktion ist willkürlich steuerbar, das kortikale Miktionszentrum kann das pontine Miktionszentrum in einem gewissen Bereich der Harnblasenfüllung inhibieren.
Läsionen des kortikalen Miktionszentrums führen zum Wegfall der inhibitorischen Projektion und zur überaktiven Harnblase.
Wie jeder quergestreifte Muskel unterliegt auch der quergestreifte Sphinkter der Harnblase der willkürlichen Kontrolle über die Pyramidenbahn und über das extrapyramidale System.

Harnröhren-Harnblasenreflex:

Urinfluss oder mechanische Dehnung der Harnröhre bewirken eine Stimulation der Harnblasenkontraktionen. Dieser Reflex hat eine wichtige Funktion bei der kompletten Harnblasenentleerung.
Er dient als Erklärungsmuster für die kombinierte Urge- und Belastungsinkontinenz bei der Frau: stressbedingter Urinaustritt in die Harnröhre induziert eine Detrusorkontraktion.

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Literatur Harnblase

  English Version: Function (physiology) of urinary bladder