Конверсия деривации мочи с целью повышения качества жизни больных после цистэктомии (часть 2)

2.2. Принцип работы накожных мочеудерживающих стом и кишечного резервуара.

Деятельность континентного механизма можно разделить на 2 фазы: удержание - в процессе которой происходит накопление мочи в просвете резервуара, и опорожнение – эвакуация скопившейся мочи с помощью введенного по кутанеостоме катетера.

В зависимости от объёма резервуара, фаза удержания продолжается от 1,5 до 6 часов и более, притом, что опорожнение в нормальных условиях осуществляется 4—6 раз/сут.

От континентного механизма требуется обеспечение удержания мочи, на фоне увеличивающегося внутрирезервуарного давления, а так же возможность безболезненной, легкой катетеризации с максимально быстрым его опорожнением.

Степень удержания мочи напрямую зависит от диаметра внутреннего сечения и протяженности “активной” части стомы, объема сформированного резервуара и, непосредственно, от варианта формирования и имплантации стомы.

Создаваемый резервуар можно расценивать как замкнутую систему, функционирующую согласно определенным физическим и физиологическим законам.

Анализ некоторых физических законов, заложенных в основу работы кишечной кутанеостомы и резервуара, позволит нам правильнее понять механизмы их взаимодействия, а так же степень влияния мочеудерживающего накожного механизма на деятельность мочевыделительной системы в целом.

Давление в просвете кишечного резервуара может быть создано как за счет внешних воздействий (тонуса и сократительной активности гладкомышечных элементов стенок неоциста и брюшного давления, создаваемого воздействием окружающих органов и тканей), так и внутренних сил — гравитационных и инерционных воздействий скопленной в резервуаре мочи.

Согласно закону Паскаля давление, передаваемое жидкости или газу, передается во все стороны без изменения. Следуя этому закону, резервуар по мере наполнения будет пытаться принять форму шара, т.к. именно шар обладает максимальным объемом при наименьшей площади поверхности. Этому способствует выполнение детубуляризации с дальнейшей реконфигурацией и формированием сфероподобного неоциста.

Известно, что столб жидкости, находящийся в однородном поле тяготения, создает давление, обусловленное весом этого столба. В условиях несжимаемой жидкости (сжимаемость мочи = 4,5х10^-10 м²/кг) это давление (Р) составляет:

Р = pgh,

где р — удельная плотность жидкости,

g — ускорение свободного падения,

h — высота столба жидкости.

Величина этого давления не зависит от формы столба, а определяется только его высотой. Следовательно, в нижней точке стенки резервуара давление будет больше с учетом гидростатического давления.

Влияние «внешнего» давления на сформированный неоцист следует рассматривать с двух различных сторон. Прежде всего, это собственная упругая и сократительная деятельность его стенок. В соответствии с законом Лапласа, «натяжение стенок сферы прямо пропорционально произведению ее радиуса и давления», т.е. напряжение, способное возникнуть в стенках, при данном радиусе, повлечет за собой увеличение давления. Путем детубуляризации кишечного сегмента достигается увеличение объема резервуара, разнонаправленность перистальтических колебаний, благодаря чему на скопившуюся в просвете неоциста мочу оказывается минимальное воздействие, что до определенной степени способствует активному транспорту мочи из мочеточников.

Вторым компонентом «внешнего» воздействия на резервуар является внутрибрюшное давление, что так же связано с радиусом просвета неоциста Абдоминальное давление может изменяться в значительно больших пределах (от 15 до 60 см вод. ст. и более), поскольку в основе его повышения лежит деятельность многочисленных мышц живота и спины. Давление — величина, которая измеряется силой, действующей перпендикулярно к поверхности на единицу площади. Поэтому влияние силы «внешнего» давления на стенки мочевого резервуара со стороны окружающих органов и тканей, безусловно, зависит от площади, т.е. от его наружной поверхности, на которую они оказывают свое действие. Таким образом, с увеличением радиуса просвета неоциста (при его наполнении) изгоняющий эффект «внешнего» давления возрастает прямо пропорционально площади поверхности, на которую это давление воздействует.

F= P x S,

где F сила воздействия;

P – воздействующее давление;

S – площадь воздействия.

В физиологических условиях давление, создаваемое в просвете неоциста за счет свойств его стенки, и внутрибрюшное давление находятся в определенных соотношениях. При неполном резервуаре, когда его стенки находятся в спавшемся состоянии основное воздействие на жидкость, находящуюся в нем, оказывает абдоминальное давление. При наполнении резервуара увеличивается напряжение его стенок, что меняет это соотношение в сторону увеличения давления, создаваемого стенкой резервуара. Воздействие «внешнего» давления, согласно третьему закону Ньютона, вызывает силу, равную по величине и противоположную по направленности:

F₁= - F₂,

где F₁ — сила, воздействующая на порцию мочи;

F₂ — противоположная сила, воздействующая на стенку неоциста

изнутри.

Наличие определенного объема в резервуаре приводит эти силы к уравниванию. Следовательно, при изменении параметров одной из сил объем резервуара должен или увеличиться или уменьшиться.

При создании локального импульсного воздействия на резервуар, его внутреннее давление может многократно увеличиться. Согласно вышеизложенному закону Паскаля увеличение давления происходит по всей внутренней поверхности. В случае “идеальной” ситуации, когда на гетеротопический резервуар, расположенный в брюшной полости, максимально окруженный петлями кишечника (при их минимальной фиксации и минимальном трении между собой) оказывается равномерное воздействие. Выравнивание противоположно действующих сил (F₁= - F₂) привело бы к максимальному сжатию стенок неоциста, который принял бы идеальную форму шара. Однако, на практике, повышение давления приводит к деформации стенок неоциста, фиксированного к передней брюшной стенке, следствием чего может явиться его разрушение, т.е. разрыв. Это и может быть одной из причин разрывов кишечных резервуаров.

При резких изменениях положения тела (в соответствии со вторым законом Ньютона), к моче, находящейся в резервуаре будет приложена инерционная сила:

F = mа,

где а — ускорение тела,

m — масса накопленной мочи.

Придание телу ускорения (автокатастрофа, падение с высоты и т.д.) приведет к резкому смещению резервуара, вследствие чего, так же может произойти его разрыв или отрыв в месте фиксации.

Формируемая стома - это гибкий, эластичный, спадающийся полый орган, стенки которого содержат как пассивные соединительнотканые, так и активные мышечные элементы.

Рассматриваемые в данной работе варианты мочеудерживающих стом: подслизистая имплантация аппендикса (операция Mainz pouch I - принцип Митрофанова) и экстрамуральная имплантация илеума (по Abol-Enein и Ghoneim), (описание операций представлено в главе IV), можно отнести к «клапанным» механизмам удержания мочи.

Деятельность накожной континентной стомы, направленная на удержание мочи в резервуаре и ее эвакуацию, обусловлена целым рядом факторов. В условиях покоя, при пустом резервуаре степень удержания определяется её упругостью, которая, в свою очередь, складывается из эластичности и тонуса стенки, протяженности и диаметра внутреннего сечения. От этих параметров зависит функция всех рассматриваемых континентных механизмов.

Если даже при наличии неполного резервуара происходит подтекание мочи, это расценивается как несостоятельность стомы.

При наполнении резервуара, когда уровень жидкости выше неоустья, поступление мочи может зависеть от колебания абдоминального давления при дыхании (2—4 см вод. ст.). Понижение внутрирезервуарного давления на выдохе облегчает поступление мочи из мочеточника в неоцист. Поступление новых порций мочи приводит к постепенному выравниванию давлений в мочеточнике и резервуаре, за счет расширения последнего.

Моча, скапливающаяся в неоцисте, обладает потенциальной энергией, которая обусловлена внутрирезервуарным давлением. В процессе наполнения резервуара порция мочи, согласно закону Лапласа, воздействует на внутреннее отверстие стомы, расправляя ее стенки и расходуя тем самым определенную энергию. Для преодоления функциональной части стомы необходим определенный объем мочи - так называемый «объем расправления». Следовательно, при большей протяженности нужен больший объем. При этом необходимо учитывать процессы, происходящие в стоме, в результате которых энергия теряется безвозвратно. Сила воздействия зависит как от давления, так и от площади отверстия. Потери энергии в этом случае отражают истинную величину сопротивления континентного механизма. Чем больше длина и сила сжатия стомы, т.е. чем больше разность давлений, тем больше потребуется усилий для её раскрытия. Общие энергетические потери давления в стоме ΔР равны сумме потерь, связанных с трением и сопротивлением ее стенок:

ΔР= ΔРт +ΔРс,

где Δ Рт – давление при трении;

Δ Рс – давление сопротивления стенок стомы.

Таким образом, степень континенции обеспечивается комплексом сил, направленных на противодействие возрастающему внутрирезервуарному давлению.

Существует несколько факторов влияющих на состоятельность континентных механизмов. В случае с аппендикостомой это, прежде всего, смыкание устья аппендикса, которое создается натяжением наружной стенки с одной стороны и компрессионным воздействием, оказываемой силами упругости на внутреннюю стенку. Степень сдавления устья в этом случае зависит от упругости стенки аппендикса, а так же от величины угла, образованного аппендикостомой и слепой кишкой (Рис.№ 1 )

Рис.№1 смыкание устья аппендикса под действием натяжения его стенок.

Сомкнутое устье аппендикса является первым рубежом по удержанию мочи, находящейся в резервуаре.

Дополнительной компрессией сопровождается погружение континентного механизма в стенку сформированного резервуара (принцип Митрофанова). Растяжение стенок резервуара во время его наполнения приводит к удлинению имплантированного отдела стомы, уменьшению её просвета и увеличению гидродинамического сопротивления этой зоны.

По мере наполнения неоциста, в зоне стомы включаются дополнительные факторы удержания. Благодаря эластичности аппендикса и слизистой слепой кишки происходит придавливание внутренней стенки резервуара к наружной, что усиливает компрессию стомы.

Если смоделировать данную систему из упругих составляющих, для создания эффекта сдавления необходимо, чтобы наружная стенка резервуара являлась жестким каркасом, а внутренняя была максимально эластична. В этом случае более эластичный внутренний слой, при одинаковом воздействии на наружную и внутреннюю стенку резервуара, будет придавливаться к более плотному наружному, тем самым, сжимая расположенный внутри стенки патрубок, прикрывая сброс жидкости. Роль более плотной структуры берут на себя мышечный и серозный слои неоциста. Однако, если имплантация будет не достаточно глубокой площадь гидростатического воздействия может оказаться не достаточной.

Следовательно, необходима имплантация стомы непосредственно в под слизистый слой резервуара. Лишь в этом случае внутренняя стенка неоциста, вдающаяся в его просвет, будет представлять минимальную преграду на пути воздействия возрастающего гидростатического давления на имплантированный аппендикс (Рис.№2 ).

Рис.№2 компрессия стомы под воздействием возрастающего

гидростатического давления.

Этот же механизм присутствует и в случае экстрамуральной имплантации, с разностью лишь в том, что функциональная часть илеостомы находится в «футляре» из стенок создаваемого резервуара и для достижения гидродинамического эффекта, ввиду меньшей эластичности всей толщины стенки подвздошной кишки, нежели слизистой, эффективность компрессии будет больше зависеть от протяженности имплантируемого участка стомы.

Понятно, что на усиление эффекта сдавления оказывает влияние столб жидкости, создаваемый скопившейся в резервуаре мочой. Его воздействие будет максимальным, если имплантируемый участок стомы находится в нижней точке неоциста.

Следовательно, в случае отведения мочи по Mainz pouch I или Abol-Enein и Ghoneim отмечается прямо пропорциональная зависимость между ростом внутрирезервуарного давления с одной стороны и степенью компрессии и функциональной длиной континентного механизма с другой. При экстрамуральной и подслизистой имплантации повышение давления в резервуаре усиливает сдавление стомы, а ее функциональная длина увеличивается.

Таким образом при создании «клапанного» механизма факторами удержания являются:

а) натяжение аппендикса при его подведении и имплантации в стенку резервуара приводит к смыканию устья формируемой стомы.

б) компрессия стомы стенкой резервуара.

в) увеличение объема резервуара приводит к растяжению егостенок, что является причиной роста гидродинамического сопротивления стомы за счет удлинения ее функциональной части и уменьшения диаметра внутреннего сечения.

г) воздействие возрастающего внутрирезервуарного давления на имплантируемую в резервуар часть стомы обеспечивает ее дополнительную компрессию, что влечет за собой рост давления закрытия стомы и увеличение ее функциональной длины.

Закономерности гидростатики позволяют вплотную подойти к более полной и всесторонней оценке деятельности неоциста и континентных стом, предоставляют возможность связать в единое целое и осмыслить процессы их взаимодействия. Совокупность математических расчетов, клинического опыта, данных уродинамических и функциональных методов исследований позволит усовершенствовать механизмы накожных континеных стом, тем самым улучшить качество жизни пациентов, перенесших кишечную деривацию мочи.