2., vollständig überarbeitete Auflage

Transkript

1 Hans Palmtag Mark Goepel Helmut Heidler Urodynamik 2., vollständig überarbeitete Auflage

2 Hans Palmtag Mark Goepel Helmut Heidler Urodynamik 2., vollständig überarbeitete Auflage Mit 209 Abbildungen 123

3 Prof. Dr. med. H. Palmtag Urologische Abteilung Städtisches Krankenhaus Arthur-Gruber-Str Sindelfingen Prof. Dr. med. M. Goepel Klinik für Urologie, Kinderurologie u. Urolog. Onkologie Klinikum Niederberg Robert-Koch-Str Velbert Prim. Univ.-Doz. Dr. med. H. Heidler Urologische Klinik Allgemeines Krankenhaus Krankenhausstr. 9 A-4020 Linz ISBN Springer Medizin Verlag Heidelberg Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikro verfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungs anlagen, bleiben, auch bei nur auszugs weiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechts gesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechts gesetzes. Springer Medizin Verlag springer.de Springer Medizin Verlag Heidelberg 2004, 2007 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Marken schutzgesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Produkthaftung: Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewähr übernommen werden. Derartige Angaben müssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit überprüft werden. Planung: Dr. med. Lars Rüttinger, Heidelberg Projektmanagement: Ina Conrad, Heidelberg Einbandgestaltung: deblik Berlin SPIN: Satz: TypoStudio Tobias Schaedla, Heidelberg Gedruckt auf säurefreiem Papier

4 Vorwort Mit der 2. Auflage kommt der Arbeitskreis Urologische Funktionsdiagnostik und Urologie der Frau einer erfreulich großen Nachfrage des gemeinschaftlich erstellten Buches»Urodynamik«nach. In dieser 2. Auflage haben dankenswerter Weise wieder alle Mitglieder dieses Arbeitskreises mitgearbeitet und alle Kapitel überarbeitet. In einer gemeinsamen internen Abstimmung wurden sowohl die Nomenklatur, als auch neue Daten mit aufgenommen. Zusätzlich wurden international standardisierte und validierte Fragebögen im Anhang abgedruckt. Es ist dem Verlag zu danken, dass in dieser 2. Auflage neue Abbildungen in Farbe mit aufgenommen werden konnten, außerdem eine nochmalige Qualitätsverbesserung dieser Abbildungen erreicht werden konnte. Unverändert bleibt zu wünschen, dass dieses Buch»Urodynamik«weiter Standardwerk in der urologischen Diagnostik bleibt und einen Beitrag dazu leistet, das Verständnis pathophysiologischer Zusammenhänge für Funktionsstörungen am unteren Harntrakt zu verbessern. Urodynamik stellt heute keine Subspezialität in der Urologie mehr dar, sondern ist fester elementarer Bestandteil der urologischen Routinediagnostik in Klinik und Praxis. Für die erneute Mitarbeit aller Arbeitskreismitglieder dürfen sich die Herausgeber bedanken. Ganz besonders gilt dieser Dank aber auch dem Springer Verlag für die unverändert stets gute Kooperation und für die Bereitschaft, in dieser 2. Auflage weitere Qualitätsverbesserungen mit aufzunehmen. Für den Arbeitskreis Urologische Funktionsdiagnostik und Urologie der Frau Die Herausgeber H. Palmtag, Sindelfingen, M. Goepel, Velbert, H. Heidler, Linz

5 VII Inhaltsverzeichnis I Grundlagen 1 Geschichte der Urodynamik M. Goepel, B. Schönberger 1.1 Blasendruckmessung Uroflowmetrie Urodynamische Kombinationsuntersuchung Harnröhrendruckprofil Anatomie, Physiologie und Innervation des Harntraktes P.M. Braun, K.-P. Jünemann 2.1 Anatomie des unteren Harntraktes Neuroanatomie (Steuerung und Innervation) Zentrale Steuerung Periphere Innervation Neurophysiologie Harnspeicherung Harnentleerung Pharmakologie des Harntraktes C. Hampel, J.W. Thüroff 3.1 Einleitung Cholinerge Rezeptoren Adrenerge Rezeptoren Dopaminerge Rezeptoren Serotoninerge (5HT) Rezeptoren Purinerge Rezeptoren (P2X, P2Y) GABAerge Rezeptoren Pharmakologie der Glutaminsäure Pharmakologie von Glycin Peptiderge Rezeptoren (Opioide, VIP, Substanz P) Pharmakologie von Stickstoffmonoxid (NO) Pharmakologie der Prostaglandine Ionenkanäle (Ca, K) Toxine als Therapieoptionen (Capsaicin, RTX, Clostridium botulinum Toxin Typ A) Muskelrelaxanzien (Vinpocetin, Dicyclomin) Östrogene Pharmakologie des antidiuretischen Hormons (ADH) Zusammenfassung Funktionsstörungen des unteren Harntraktes H. Heidler, S. Schumacher 4.1 Terminologie Einführung Symptome des unteren Harntraktes (lower urinary tract symptoms, LUTS) Klinische Hinweise auf eine Dysfunktion des unteren Harntraktes Urodynamischer Befund und Beobachtungen während der urodynamischen Untersuchung Diagnosen Klassifikation der Funktionsstörungen Blasen- und Sphinkterfunktionsstörungen Neue Klassifikation der Harninkontinenz Pathophysiologie der Funktionsstörungen Speicherstörungen der Harnblase Entleerungsstörungen der Harnblase Urodynamik der oberen Harnwege S. Alloussi, C. Hampel 5.1 Anatomie und Physiologie des oberen Harntraktes Urodynamik des oberen Harntraktes Pharmakologische Beeinflussung des oberen Harntraktes II Urodynamische Untersuchung 6 Grundlagen urodynamischer Messmethoden W. Schäfer 6.1 Zielsetzung Physikalische Grundlagen Physikalische Eigenschaften des Drucks Praktische Probleme bei der Druckmessung Nullwert Referenzhöhe Externe und Mikrotiptransducer Detrusordruck Grundlagen der Signalkontrolle beim Druck Technische Voraussetzungen Grundausstattung Erweiterte Ausstattung Darstellung der Signale Dokumentation und Ausdruck Urodynamische Messverfahren Grundlagen der Uroflowmeterie Füllungszystometrie Kombinierte Druckflussstudien Urodynamische Messung des Harnröhrenverschlusses EMG

6 VIII Inhaltsverzeichnis 7 Anamnese und Basisuntersuchungen K.U. Laval, H. Palmtag 7.1 Anamnese Gynäkologische Anamnese Operationsanamnese Neurologische Anamnese Medikamentenanamnese Fragebögen Miktionskalender, Miktionsprotokoll, Miktionstagebuch Körperliche Untersuchung Vaginale Untersuchung Hustentest Urinuntersuchung Uringewinnung Urinbefundung Neurourologische Untersuchung Mentaler Status Motorische Funktionsprüfung Sensible Funktionsprüfung Untersuchung der Reflexaktivität der sakralen Segmente Uroflowmetrie B. Schönberger, S. Bross 8.1 Definition, Parameter, Symbole Technische Voraussetzungen Überlaufprinzip Luftverdrängungsprinzip Gravimetrisches Prinzip Rotationsdynamisches Prinzip Tauchstabprinzip Durchführung der Uroflowmetrie Aufklärung Räumliche Voraussetzungen Untersuchungsposition Interpretation der Ergebnisse Normale Harnflussraten und Harnflusskurven Pathologische Harnflussraten und Harnflusskurven Reproduzierbarkeit der Ergebnisse Homeuroflowmetrie Uroflowmetrie als Kombinationsuntersuchung Zystometrie P.M. Braun, K.-P. Jünemann 9.1 Messgrößen Füllungsphase Normalbefund Entleerungsphase Urethradruckprofil H. Heidler 10.1 Einleitung Technik Untersuchungsbedingungen Messprinzipien Ruheprofil Stressprofil (Belastungsprofil) Normalbefunde Ruheprofil Stressprofil (Belastungsprofil) Drucktransmission Passive Drucktransmission Aktive Drucktransmission Interpretation Urethradruckprofil Messung des Leak Point Pressure K. Höfner 11.1 Einleitung Detrusor leak point pressure Valsalva leak point pressure Cough leak point Methode Druckflussmessung K. Höfner 12.1 Grundlagen und Definitionen Druckflussanalyse Mechanische Obstruktion Funktionelle Obstruktion Kontraktilität Interpretation Ein-Punkt-Verfahren Zwei-Punkt-Verfahren (lineare PURR) Multiple-Punkte-Verfahren (PURR) Nomogramme ICS-Nomogramm Abrams-Griffiths-Number Schäfer-Nomogramm CHESS-Klassifikation Videourodynamik S. Alloussi, C. Hampel 13.1 Historische Entwicklung Das Prinzip der videourodynamischen Untersuchung Verfahren der Videourodynamik Indikation Nachteile

7 Inhaltsverzeichnis IX 14 Langzeiturodynamik P. M. Braun, K.-P. Jünemann 14.1 Einleitung Indikationen Methode Druckmessung Aufzeichnung Instruktionen für den Patienten Literaturauswertung Neurophysiologische Untersuchungen G. Kiss, H. Madersbacher 15.1 Einleitung Beckenbodenelektromyographie Evozierte Potentiale Bulbokavernosusreflex (BCR), Analreflex (AR) Methodik der BCR-Latenzzeitmessung Methodik der AR-Latenzzeitmessung Pudenduslatenzzeit (Pudendusneurographie) Motorisch evozierte Potentiale des N. pudendus (P-MEP) Algorithmen zur klinischen Anwendung Zusammenfassung Indikation zur urodynamischen Untersuchung B. Schönberger, K. Höfner 16.1 Indikation zur Uroflowmetrie Home-Uroflowmetrie Uroflow-EMG-Studie Indikation zur Zystometrie Füllungszystometrie Druckflussstudie Indikation zur Videourodynamik Indikation zur EMG im Rahmen einer Zystometrie Indikation zur Urethradruckprofilmessung Indikation zur Messung des leak point pressure Detrusor leak point pressure (LPP) Valsalva leak point pressure, Cough leak point pressure (VLPP, CLPP) Indikation zur Langzeiturodynamik Bildgebende Untersuchungen M. Goepel, H. Heidler 17.1 Röntgenuntersuchungen Ausscheidungsurogramm (AUG) Zystogramm Miktionszysturethrographie (MCU) Urethrogramm Videogestützte Untersuchung des unteren Harntraktes (Videourodynamik) Sonographie Niere, Harnleiter, Retroperitoneum Blase und Blasenhals Prostata und Samenblasen Introitus und Perineum Schnittbildverfahren CT des Abdomens und Beckens MRT des Abdomens und Beckens MRT des Beckenbodens MRT des Nervensystems III Spezielle Urodynamik 18 Spezielle Urodynamik der Frau H. Palmtag, H. Heidler 18.1 Einleitung Prolapsklassifikation Beckenbodenmuskelstärke Speicherstörungen Sensitivitätsstörung (Hypersensitivität) Detrusorbedingte Speicherstörung Auslassbedingte Speicherstörungen Mischinkontinenz Entleerungsstörungen Ungestörte Funktion Sensitivitätsstörung Hyposensitivität (sekundäre Megazystis) Detrusorbedingte Entleerungsstörungen Auslassbedingte Entleerungsstörungen Mischformen Spezielle Urodynamik des Mannes V. Grünewald, K. Höfner 19.1 Spezielle Aspekte der Blasenfunktionsstörung beim Mann Speicherstörungen Blasenhypersensitivität Detrusorbedingte Speicherstörungen Auslassbedingte Speicherstörungen Entleerungsstörungen Blasenhyposensitivität Detrusorhypokontraktilität akontraktiler Detrusor Blasenauslassobstruktion Klinischer Wert der urodynamischen Diagnostik beim Mann Urodynamik bei Blasenfunktionsstörungen des Kindes D. Schultz-Lampel, M. Goepel, B. Schönberger 20.1 Definitionen Enuresis

8 X Inhaltsverzeichnis Kindliche Harninkontinenz Ätiologie und Pathophysiologie Enuresis Kindliche Harninkontinenz Diagnostik Basisdiagnostik Weiterführende Diagnostik Häufigste urodynamische Befunde Wertigkeit der Urodynamik Schlussfolgerungen Spezielle Urodynamik beim alten Menschen D. Schultz-Lampel, H. Madersbacher 21.1 Altersbedingte Veränderungen der Blasenfunktion Abklärung der Harninkontinenz beim älteren Menschen Basisdiagnostik Indikationen zur Urodynamik beim alten Menschen Durchführung der Urodynamik beim alten Menschen Typische urodynamische Befunde beim alten Menschen Detrusorhyperaktivität Fazit Anamnese Studium der Akten Körperliche Untersuchung Miktionstagebuch Bildgebende Verfahren Urodynamische Untersuchung Pathologische Befunde Problematische Indikationsstellungen Harninkontinenz Entleerungsstörungen Begutachtung von Blasenfunktionsstörungen M. Stöhrer, H. Palmtag, J. Pannek 24.1 Unterschiede bei der Auftragserteilung Gesetzliche Unfallversicherung Sonstige Versicherungen Einteilung und Folgen von Blasenfunktionsstörungen Diagnostik Anhang A1 Urodynamische Normbereiche A2 Fragebögen A3 Verzeichnis der Synonyme Stichwortverzeichnis Urodynamik bei neurogener Blasenfunktionsstörung H. Madersbacher, M. Stöhrer, B. Schönberger, J. Pannek 22.1 Allgemeiner Teil Diagnostik vor einer urodynamischen Untersuchung Urodynamische Untersuchung Klinische Wertigkeit Ergänzende Untersuchungen Definitionen Spezieller Teil Urodynamik bei suprapontinen Läsionen Urodynamik bei spinalen suprasakralen Läsionen Urodynamik bei subsakralen und peripheren Läsionen unter besonderer Berücksichtigung der Myelomeningozele Urodynamik bei Blasenersatz M. Hohenfellner 23.1 Urodynamische Anforderungen an Harnableitungen Indikationen zur urodynamischen Untersuchung Ergänzende diagnostische Maßnahmen

9 XI Mitarbeiterverzeichnis Prof. Dr. med. S. Alloussi Urologische Abteilung Krankenhaus Neunkirchen Brunnenstr Neunkirchen PD Dr. med. P.M. Braun Klinik für Urologie Universitätsklinikum Kiel Arnold-Heller-Str Kiel PD Dr. med. S. Bross Urologische Klinik Klinikum Darmstadt Grafenstr Darmstadt Prof. Dr. med. M. Goepel Klinik für Urologie, Kinderurologie u. Urolog. Onkologie Klinikum Niederberg Robert-Koch-Str Velbert PD Dr. med. V. Grünewald Urologische Praxis in Bothfeld Sutelstr. 54A Hannover PD Dr. med. C. Hampel Urologische Klinik u. Poliklinik Johannes-Gutenberg- Universität Langenbeckstr Mainz Prim. Univ.-Doz. Dr. med. H. Heidler Urologische Klinik Allgemeines Krankenhaus Krankenhausstr. 9 A-4020 Linz Prof. Dr. med. K. Höfner Urologische Klinik Evangelisches Krankenhaus Oberhausen Virchowstr Oberhausen Prof. Dr. med. M. Hohenfellner Urologische Universitätsklinik Universitätsklinikum Heidelberg Im Neuenheimer Feld Heidelberg Prof. Dr. med. K.-P Jünemann Klinik für Urologie Universitätsklinikum Kiel Arnold-Heller-Str Kiel Dr. med. G. Kiss Neurourologische Ambulanz Universitätsklinik lnnsbruck Anichstr.35 A-6020 lnnsbruck Dr. med. K.-U. Laval Münsterstr Düsseldorf Prof. Dr. med. H. Madersbacher Neurourologische Ambulanz Universitätsklinik lnnsbruck Anichstr.35 A-6020 lnnsbruck Prof. Dr. med. H. Palmtag Urologische Abteilung Städtisches Krankenhaus Arthur-Gruber-Str Sindelfingen Prof. Dr. med. J. Pannek Chefarzt Neuro-Urologie Schweizer Paraplegiker-Zentrum CH-6207 Nottwil Prof. W. Schäfer DI Continence Research Unit University of Pittsburgh Medical School th Avenue Pittsburg, PA USA Prof. Dr. med. B. Schönberger Klinik für Urologie Universitätsklinikum Charité, Berlin Prof. Dr. med. D. Schultz-Lampel Kontinenz-Zentrum Klinik für Urologie Klinikum der Stadt Villingen- Schwenningen Röntgenstr Villingen-Schwenningen Prof. Dr. med. S. Schumacher Dept. of Urology Zayed Military Hospital PO-Box Abu Dhabi, Vereinigte Arabische Emirate Prof. Dr. med. M. Stöhrer Urologische Klinik BG-Unfallklinik Prof. Küntscher-Str Murnau Prof. Dr. med. J.W. Thüroff Urologische Klinik und Poliklinik Johannes-Gutenberg-Universität Langenbeckstr Mainz

10 I I Grundlagen 1 Geschichte der Urodynamik 3 2 Anatomie, Physiologie und Innervation des Harntraktes 11 3 Pharmakologie des Harntraktes 17 4 Funktionsstörungen des unteren Harntraktes 35 5 Urodynamik der oberen Harnwege 51

11 1 Geschichte der Urodynamik M. Goepel, B. Schönberger 1.1 Blasendruckmessung Uroflowmetrie Urodynamische Kombinationsuntersuchung Harnröhrendruckprofil 8 Literatur 9

12 4 Teil I Grundlagen 1 Schon im Altertum war bekannt, dass die Funktion der Harnblase vom Nervensystem beeinflusst wird. Das älteste bekannte Dokument ist wahrscheinlich der Edwin Smith-Papyrus [16], der aus der Zeit zwischen 1500 und 1300 v. Chr. stammt und darüber berichtet, dass die Paralyse der Blase nach einem spinalen Trauma auftritt. Galen ( v. Chr.) zeigte durch Tierexperimente, dass der Schweregrad einer Rückenmarksverletzung nicht nur eine Lähmung der unteren Extremitäten, sondern auch den Verlust der Blasenfunktion nach sich zieht [9]. Er beschrieb außerdem die Existenz eines Blasenmuskels oder des Schließmuskels, war aber der Meinung, dass die Kontraktionen der Bauchmuskeln die wichtigste Rolle bei der Miktion spielen. Die Theorie von Galen beeinflusste das medizinische Denken in dieser Hinsicht über Jahrhunderte. Auch der Physiologe Albrecht von Haller ( ; [14]); teilte Galens Beurteilung der Miktion, obwohl er die Beobachtung hinzufügte, dass die Kontraktion der Abdominalmuskulatur durch eine Kontraktion des Zwerchfells eingeleitet wurde. G. Valentin ( ), der als Professor für Physiologie in Bern arbeitete, hing ebenfalls der Theorie von Galen an, kam aber zu dem Schluss, dass neben der Bauchmuskulatur auch der Detrusormuskel einen wichtigen Anteil am Miktionsvorgang hat [23]. Er vermutete, dass der quergestreifte Schließmuskel willkürlich entspannt werden könne und dass eine Kontraktion der Abdominalmuskulatur bei der Miktion nur dann notwendig sei, wenn eine Obstruktion oder ein Prostataadenom vorhanden sei. Daneben beschrieb Valentin verschiedene Gründe für eine Harninkontinenz wie z. B. die Sphinkterschwäche und ebenso die Schwangerschaft: Der vergrößerte Uterus nimmt den gesamten Raum in der Beckenhöhle ein und dieser Druck, der durch Husten noch erhöht wird, ist die Ursache für Urinverlust. 1.1 Blasendruckmessung Heidenhein aus Breslau ( ) war der Erste, der an Versuchstieren den intravesikalen Druck beurteilbar machte. Er schloss daraus, dass Harnkontinenz abhängig ist vom Tonus des Schließmuskels, und dass dieser wiederum durch spinale Nervenzentren kontrolliert wird [16]. Etwa zur selben Zeit entdeckte Julius Budje ( ) in Greifswald die Existenz autonomer Kontraktionen der Blase und vermutete, dass Sakralnerven die einzigen motorischen Nerven mit Verbindung zur Harnblase seien [4]. Goltz entdeckte 1874 in Halle den lumbosakralen Reflex der Miktion [13]. Er beschrieb, dass die Miktion durch die Stimulation sakraler Dermatome oder durch erhöhten Druck auf die suprapubische Region ausgelöst werden kann. Kopressow führte im Rahmen einer Doktorarbeit 1870 in St. Petersburg die Theorie ein, dass das Miktionszentrum zwischen L5 und L6 lokalisiert sei [16]. Bis zu diesem Zeitpunkt stammte das gesamte Wissen über die Blasenfunktion aus Tierexperimenten. Schatz ( ) publizierte 1872 die Ergebnisse der ersten zystomanometrischen Blasendruckmessung beim Menschen. Nach seinen Erkenntnissen lag der Blasendruck während der Miktion im Bereich von 8 cm Wassersäule. Auf der Grundlage der Vorarbeiten von Schatz führte P. Dubois in Bern systematische Untersuchungen an Lebenden unter bestimmten Stressbedingungen und in unterschiedlicher Körperhaltung durch. Gleichzeitig nahm er auch Rektaldruckmessungen vor. Er beschrieb bei bestimmten Kranken unwillkürliche Detrusorkontraktionen mit Harnverlust, die er bei sich selbst nicht nachweisen konnte [8]. Der Durchbruch in der Untersuchung der Blasenfunktion ergab sich nach der Publikation von Mosso und Pellacani von 1881 [19]. Die Autoren beschrieben erstmals ein Zystometer, mit dem es gelang, intravesikale Druckschwankungen auf einem Rauchglaszylinderplethysmographen aufzuzeichnen. Sie entdeckten, dass der Blasenmuskeltonus sich an steigende Urinvolumina anpassen konnte, ohne dass der intravesikale Druck anstieg. Daneben gelang die Unterscheidung zwischen dem Anstieg des Bauchmuskeldruckes und des intravesikalen Druckes. Sie stellten außerdem fest, dass eine Blasenkontraktion nicht automatisch eine Relaxation des Sphinkterapparates nach sich zog. Fritz Born [16] führte die genannte Untersuchungstechnik in der Schweiz für Patienten mit Prostataadenom und Harnröhrenstriktur als klinische Untersuchungsmethode ein. Der große Förderer der klinischen Anwendung der Zystomanometrie war allerdings Felix Guyon in Paris. Dank seines Einflusses wurden zwischen 1882 und 1892 mehr als zehn Doktorarbeiten über die Physiologie der Harnblase in Paris publiziert war Desnos [16] der Erste, der Quecksilber statt Wasser in seinem Manometer benutzte. Gustav Trouve [16] beschrieb 1893 die Benutzung eines Instrumentes, welches er»contractometre vesical«nannte. Hier wurde ein Katheter mit einer Elektrode mit der Blasenwand in Kontakt gebracht. Daran wurde eine kalibrierte Säule angeschlossen, die den Untersucher in die Lage versetzte, die Stärke einer Blasenkontraktion abzulesen. Am Ende des 19. Jahrhunderts wurde die Zystometrie nur noch selten genutzt. Eine größere Arbeit stammt von Frankl-Hochwart und Zuckerkandl (1899) über die nervösen Erkrankungen der Blase. Sie stützten sich auch auf zystometrische Untersuchungen ( Abb. 1.1). Erst nach dem 1. Weltkrieg kam es erneut zu einer Reihe von Untersuchungen, nachdem tausende junger Soldaten an Querschnittlähmung mit nachfolgenden Miktionsproblemen litten.

13 5 1 Kapitel 1 Geschichte der Urodynamik Abb Versuchsanordnung zur Messung des Intravesikaldruckes mittels eines Wassermanometers. (Nach Frankl-Hochwart u. Zuckerkandl 1899) 1927 entwickelte Rose in St. Louis ein Quecksilbermanometer, mit dem eine kontinuierliche Messung des Blasendruckes während einer kontinuierlichen Blasenfüllung mit Wasser möglich war. Mit diesem Instrument war Rose in der Lage, Messkurven aufzuzeichnen, die denen der heutigen elektronischen Zystomanometrie sehr ähnlich waren. Um 1940 entwickelte Lewis [18] ein Zystometer, das wahrscheinlich das populärste und am meisten benutzte Zystometer der ganzen Welt war. Dieses Modell hatte den Vorteil ersetzbarer und sterilisierbarer peripherer Teile und war daneben preiswert und sehr kompakt. Später entwickelte sich dann das Luftzystometer, das die Möglichkeit eröffnete, die Blase in wenigen Minuten mit Luft zu füllen. Es war auch bei Kindern einsetzbar. Diese Gaszystometrie wurde primär von Gleason und Kollegen gefördert und bis 1977 regelmäßig eingesetzt [11]. Nach einer Reihe von Luftembolisationen wurde anstatt Luft CO 2 -Gas eingesetzt. Im Rahmen dieser CO 2 -Gaszystometrie wurden empfindlichere und kompaktere elektronische Geräte entwickelt. Schon Anfang des 20. Jahrhunderts wurden zystometrische Untersuchungen vorgenommen, die den Einfluss von Pharmaka auf die Blasenfunktion untersuchten [21]. Das klinische Interesse an derartigen Studien erwachte aber erst in den 50er-Jahren ( Abb. 1.2, Abb. 1.3, Abb. 1.4 [2]). In den 60er-Jahren erfolgte die Entwicklung verschiedener englumiger und mehrlumiger Messkatheter, so dass verschiedene Parameter gleichzeitig Abb Einfaches Zystometer. (Nach Bauer 1951)

14 6 Teil I Grundlagen 1 Abb Schema der Apparatur zur Zystometrie von Povlsen (1951) unter Verwendung eines Quecksilbermanometers und eines einfachen Aufzeichnungsgerätes Abb Uroflowmeter nach dem Waageprinzip mit angeschlossenem Kympgraphen. (Drake [7]) Abb Zystometrogramm einer Normalblase vor (gestrichelte Linie) und nach (durchgezogene Linie) Strychnin (Invocan 2 ml täglich, 1 Amp. s.c.) registriert werden konnten. Kurze Zeit später wurden dann die aus der kardiovaskulären Chirurgie bekannten Mikrotransducer für die Zystomanometrie adaptiert. 1.2 Uroflowmetrie Die ersten Anstrengungen zur Messung der Harnstrahlgeschwindigkeit und -kraft stammen vermutlich aus dem Altertum: Hier existieren Darstellungen zweier kleiner Jungen, die Kraft und Weite ihres Harnstrahles vergleichen. Im Mittelalter beschrieb der Theologe Albertus Magnus eine Untersuchung zur Prüfung der Jungfernschaft. Hierbei wurde postuliert, dass Jungfrauen einen höheren Harnstrahl als verheiratete Frauen produzieren könnten wurde festgestellt, dass der von Albertus Magnus beschriebene Test bei den Ureinwohnern der Humahuaca-Region im Norden Argentiniens immer noch angewendet wird. Im Jahr 1902 wurde das erste primitive Uroflowmeter von Havelock Ellis beschrieben [16], einem Pionier der Urophysiologie. Die erste wissenschaftliche Urinflowmessung ist aber wahrscheinlich von Rehfisch 1897 durchgeführt worden [20]. Dabei interessierte ihn nur der Miktionsbeginn, nicht aber der mittlere oder maximale Uroflowwert. Andere, exakte Messungen des Harnflusses wurden durchgeführt von Schwartz und Brenner [22]. Die erste direkte Flowuntersuchung wurde von Drake 1948 durchgeführt ( Abb. 1.5). Er sammelte und wog den entleerten Urin in einem Messgefäß [7]. Drake ist um diese Zeit auch die Kreation des Begriffes Uroflowmeter zuzuschreiben. J.J. Kaufmann verbesserte dieses Instrument im Jahre 1957 und zeigte, dass die mittlere Miktionsgeschwindigkeit etwa bei 20 ml/s lag. Eine weitere Modifikation wurde von B. von Garrelts 1956 beschrieben [10]. Er führte einen Gewichtsumformer zur Aufzeichnung der entleerten Miktionsmenge in die Untersuchung ein. Auch das Luftverdrängungsprinzip wurde wieder eingesetzt ( Abb. 1.6 [1]). Weitere Modifikationen dieses Prinzips wurden bei Whitacker und Johnson 1966 [25] und bei Glaeson, Bottacini und Bryne beim ersten internationalen Symposium für Urodynamik in Aachen 1971 beschrieben [12].

15 7 1 Kapitel 1 Geschichte der Urodynamik Abb Uroflowmeter nach dem Luftverdrängungsprinzip. (Nach Bressel et al. 1968) 1.3 Urodynamische Kombinationsuntersuchung Die erste vollständig dokumentierte urodynamische Untersuchung der Beziehung von Blasendruck und Urinfluss war von Rehfisch 1897 publiziert worden ( Abb. 1.1, [20]). Er entwickelte eine Methode, den Blasendruck und den Harnfluss simultan zu registrieren. Wie schon oben bemerkt, nutzte er seine Versuchsanordnung aber noch nicht im heutigen Sinne aus. Die Arbeit wurde in Virchows Archiv für Pathologie, Anatomie und Physiologie unter dem Titel»Über den Mechanismus des Harnblasenverschlusses und der Harnentleerung«publiziert ( Abb. 1.7). Die modernen Konzepte der Urodynamik entwickelten sich in den frühen 50er-Jahren. In dieser Zeit begann Frank Hinmann, die Form, Größe und Position der Harnblase während der Füllung und Enteerung als eine Funktion der Zeit aufzuzeichnen. Dabei benutzte er einen schnellen automatischen Röntgenkassettenwechsler. Später wurde diese Untersuchung mittels Röntgenfilm durchgeführt. Weitere Verbesserungen dieser Technik erfolgten durch die Bildverstärkertechnik sowie die Videotransmission der Bilder und die Einführung des Videobandes ( Abb. 1.8). In den frühen 60er-Jahren konnte G. Enhorning [8a] in Schweden als Erster simultane Druckkurven für die Füllungs- und Entleerungsphase gleichzeitig in der Blase, in der Harnröhre und im Rektum durchführen. Der sich aus dieser Arbeit entwickelnde Kontakt und die spätere Zusammenarbeit zwischen Enhorning und Hinman an der Universität von Kalifornien führte zur Entwicklung der heutigen urodynamischen Untersuchung, wobei zunächst von Hydrodynamik des Harntraktes, später dann von Urodynamik gesprochen wurde. Die Elektromyographie wurde ebenfalls als Untersuchungstechnik in die urodynamische Untersuchung eingeführt. Bradley und andere versuchten auf diese Weise, die Sphinkterfunktion Abb Versuchsanordnung von Rehfisch (1897). Zweikanalmessung unter Verwendung eines Blutdruckmanometers, eines Harnflussregistriergerätes (Luftverdrängungsprinzip) und eines GAD-Volumenschreibers (Aeroplethysmograph) und mögliche Dysfunktionen bei der Blasenfüllung und -entleerung genauer zu beurteilen [3]. Das Jahr 1968 ist ein wichtiges Datum in der Geschichte der Urodynamik, denn in diesem Jahr fand der 1. Internationale Workshop über die Hydrodynamik der Miktion statt. Im gleichen

16 8 Teil I Grundlagen 1 Abb Schema einer Mehrkanalmessung Jahr tagte die Nephrourologische Arbeitsgemeinschaft in Homburg an der Saar und diskutierte aktuelle Probleme der neurogenen Blasenstörungen mit internationalen Experten [1]. Im Juli 1971 wurde dann das 1. Internationale Symposium für Urodynamik unter der Leitung von W. Lutzeyer und W. Gregoir in Aachen durchgeführt. Eine weitere Entwicklung in der Urodynamik umfasst die Langzeiturodynamik und die Telemetrie. Die ersten Experimente in dieser Richtung wurden 1962 von Gleason durchgeführt. Er platzierte einen Messkatheter für die Aussendung von Radiosignalen mit einem Mikrotransducer in der Blase, aber die Ergebnisse konnten nicht recht interpretiert werden, da die intravesikal platzierte Aufzeichnungskapsel mit einem Durchmesser von 3 1 cm wie ein Blasenstein wirkte und starke Blasenkontraktionen auslöste. Ein Jahr später konnten Warrell, Watson und Shelley [24] die ersten interpretierbaren Ergebnisse telemetrischer urodynamischer Untersuchungen erzielen. Die aktuellste Entwicklung der urodynamischen Untersuchungstechnik ist die Aufzeichnung evozierter Potenziale. Somatosensorisch evozierte Potenziale wurden etwa um 1947 von Dawson in die Untersuchungstechnik eingeführt [5] beschrieben Gersterberg und Mitarbeiter als Erste zerebral evozierte Potenziale, die durch sensible Harnröhrennerven vermittelt wurden, und 1982 somatosensorisch evozierte Potenziale für den N. pudendus, die Harnröhre und die Blasenwand. 1.4 Harnröhrendruckprofil Dennis-Brown und Robertson führten 1933 einen koaxialen Katheter in die Blase ein, wobei der innere Katheter in der Blase verblieb, während der äußere Katheter während der Messung zurückgezogen wurde und an verschiedenen Stellen den Druck in der Harnröhre maß [6]. Simons benutzte bereits 1936 ein Mikrozystometer, um diese Untersuchung durchzuführen [16]. Diese Methode blieb bis in die 50er-Jahre unverändert. Zu dieser Zeit konnte Karlson [15] Mikrotransducer und elektronisch empfindliche Sonden zur simultanen Messung von Blasen- und Harnröhrendruck in die Untersuchungstechnik einführen. Bei all diesen Untersuchungen, die der Messung des Sphinkterdruckes dienen sollten, wurden flüssigkeitsgefüllte Ballonsysteme in die Harnröhre eingeführt. Auf diesem Wege konnte Langworthy bereits 1940 nachweisen, dass die Harnröhre mehr als nur eine passive Rolle bei der Miktion spielen müsste [17]. Er führte das

17 9 1 Kapitel 1 Geschichte der Urodynamik Literatur Abb Schema einer Harnröhrendruckprofilometrie. (Nach Brown und Wickham) Konzept des urethralen Widerstandes in die theoretischen Überlegungen ein und versuchte diesen auch messbar zu machen. Er schloss aus seinen Untersuchungen, dass ein wesentlicher Teil des urethralen Widerstandes im mechanischen Druck der perinealen Muskulatur zu suchen sei. Enhorning [8a] war einer der Pioniere in der Erforschung der Belastungsinkontinenz von Frauen. Dieses Phänomen untersuchte er mit Hilfe eines Doppelballonkatheters. Die Ergebnisse dieser Studien wurden Anfang der 60er-Jahre publiziert. Brown und Wickham maßen 1969 den urethralen Druck, der notwendig ist, um einen konstanten Fluss durch die Urethra aufrecht zu erhalten, und nannten diese Untersuchung Perfusionsharnröhrendruckmessung ( Abb. 1.9). Harrison und Constabel waren die Ersten, die 1970 einen mechanischen Rückzugsapparat für den Harnröhrendruckprofilkatheter benutzten. Gleason verband diese Untersuchungseinheit mit einer Pumpe, die einen konstanten Fluss über die gesamte Länge der Harnröhre bei der Perfusionsprofilometrie sicherstellte. Im Jahr 1977 wurde der Begriff urethraler Verschlussdruck von der Internationalen Gesellschaft für Kontinenz offiziell als urodynamischer Fachbegriff anerkannt. Die weitere Entwicklung der urodynamischen Untersuchungstechnik in den letzten 20 Jahren ist vor allem gekennzeichnet von einer Weiterentwicklung der technischen Ausrüstung und der Aufzeichnungsgeräte, die mit Beginn des Computerzeitalters sämtlich digitalisiert wurden. Ob sich dadurch die Untersuchungsqualität wesentlich verbessert hat, ist bis heute nicht entschieden. Die primäre Datenerfassung durch externe Transducer oder Mikrotipkatheter ist jedenfalls seit Ende der 60er-Jahre bis heute unverändert geblieben. 1. Allert ML, Bressel M, Sökeland J (1969) Neurogene Blasenstörungen Aktuelle Probleme. Thieme, Stuttgart 2. Bauer K (1952) Zur pharmakologischen Beeinflußung des Blasentonus. Urol (Sonderheft) 2: Bradley WE, Scott FB, Timm GW (1974) Sphincter electromyography, Urol Clin North Am 1: Budje J (1864) Über den Einfluß des Nervensystems auf die Bewegung der Blase. Z Rat Med 21: Dawson GD (1947) Cerebral responses to electrical stimulation of the peripheral nerve in man. J Neurol Neurosurg Psychiatry 10: Dennis-Brown D, Robertson EG (1933) On the physiology of micturiti-on. Brain 56: Drake WM (1948) Uroflowmeter: Aid to the study of the lower urinary tract. J Urol 59: Dubois P (1876) Über den Druck in der Harnblase. Dtsch Arch Klin Med a. Enhorning G (1961) Simultaneous recording of intravesical and intraurethral pressure. Acta Chir Scan [Suppl] 276: 9 9. Galen C (1968) On the usefulness of the parts of the body. (translated by MT May.) Cornell Univ Press, Ithaka 10. Garrelts B von (1956) Analysis of micturition. Acta Chir Scan 112: Gleason DM, Bottacini M, Byrne J (1971) Measurement of urethral resis- tance. 1. International Symposium on Urodynamics, Aachen, abstracts, pp Gleason DM, Bottacini MR, Reilly RJ (1977) Comparison of cystometro-grams and urethral profiles with gas and water media. Urology 9: Goltz F (1874) Über die Funktion des Lendenmarkes des Hundes. Pflügers Arch Gesamte Physiol Menschen Tiere 8: Haller A von (1778) Elementa physiologiae, vol VII, Lausanne 15. Karlson S (1953) Experimental studies on functioning of the female urinary bladder and urethra. Acta Obstet Gynecol Scand 32: Küss R, Gregoir W (1988) Histoire illustrée de l Urologie. Roger Dacosta, Paris 17. Langworthy OR, Drew JE, Vesa SA (1940) Urethral resistance in relation to vesical activity. J Urol 43: Lewis LG (1943) Treatment of the neurogenic bladder after acute spi-nal injury. Surg Clin North Am 23: Mosso A, Pellacini P (1881) Sulle funzioni della vesica. Arch Ital Biol 12: Rehfisch E (1897) Über den Mechanismus des Harnblasenverschlusses und der Harnentleerung. Virchows Arch 150: Schwarz O (1918) Zur Pharmakotherapie der Miktionsstörungen. Arch Klin Chir 110: Schwarz O, Brenner A (1921) Untersuchungen über die Physiologie und Pathologie der Blasenfunktion. Z Urol Chir 8: Valentin G (1847) Lehrbuch der Physiologie, vol 10. Braunschweig, S Warrell DW, Watson BW, Shelley T (1963) Intravesical pressure measure-ment in women during movement during a radio pill and air probe. J Obstet Gynecol Br Commw 70: Whitaker J, Johnson GS (1966) Estimation of urinary outflow resistance in children: Simultaneous measurement of bladder pressure, flow rate and exit pressure. Investig Urol 3: 379

18 2 Anatomie, Physiologie und Innervation des Harntraktes P.M. Braun, K.-P. Jünemann 2.1 Anatomie des unteren Harntraktes Neuroanatomie (Steuerung und Innervation) Zentrale Steuerung Periphere Innervation Neurophysiologie Harnspeicherung Harnentleerung 15 Literatur 16

19 12 Teil I Grundlagen Anatomie des unteren Harntraktes Morphologisch aus unterschiedlichen Geweben aufgebaut, wirken Blase und Urethra als funktionelle Einheit zusammen und erfüllen die Aufgaben der Harnspeicherung und Harnentleerung. Die Harnblasenmuskulatur (Detrusor vesicae) setzt sich aus drei muskulären Schichten zusammen (einer inneren und äußeren Längsschicht sowie einer mittleren Zirkulärschicht), die bei Kontraktion eine konzentrische Verkleinerung des Blasenlumens bewirken. Im Bereich des Blasenhalses geht die Blasenmuskulatur in das dreieckförmig angelegte Trigonum vesicae über, das die laterokranial mündenden Harnleiter aufnimmt. Das ebenfalls aus glatten Muskelzellen aufgebaute Trigonum verjüngt sich zum Blasenhals hin und mündet in die proximale Harnröhre. An dieser Stelle geht der dreischichtige muskuläre Aufbau verloren und wird von einer beim Mann zirkulär angeordneten, bei der Frau längs gerichteten glattmuskulären Schicht der proximalen Harnröhre ersetzt, die als Blasenhals bezeichnet wird ( Abb. 2.1). Im weiteren Verlauf der Urethra, weiter distal auf dem Niveau des Beckenbodens gelegen, findet sich der für die Kontinenz relevante Harnröhrensphinkter, der sich aus der intramuralen Harnröhrenmuskulatur, der quergestreiften Beckenbodenmuskulatur (Mm. transversi perinei profundus und superficialis und M. levator ani und dem aus glatten und quergestreiften Muskelfasern aufgebauten, W-förmigen Sphincter urethrae zusammensetzt. Die Muskelfasertypen des Harnröhrenschließmuskels erfüllen unterschiedliche Aufgaben: Durch einen Dauertonus sog. Slow-twitch-Fasern wird die Kontinenz in Ruhe aufrechterhalten. Durch die additive schnelle Kontraktion sog. Fast-twitch-Fasern wird die Kontinenz unter Belastung (Stress durch Hustenstoß, Niesen usw.) gewährleistet. Neben der rein funktionellen Integrität der genannten Muskelgruppen ist die korrekte topographische Lage der Urethra im kleinen Becken wesentlich. 2.2 Neuroanatomie (Steuerung und Innervation) Zentrale Steuerung Die Steuerung von Harnspeicherung und Harnentleerung wird durch zwei übergeordnete Zentren kontrolliert: durch das in der Großhirnrinde (Lobus frontalis und Corpus callosum) gelegene motorische zerebrokortikale Zentrum, das für die willkürliche Detrusorsteuerung verantwortlich ist und in direkter Verbindung mit dem Thalamus steht ( Abb. 2.2); Vom pontinen Miktionszentrum zieht das motorische Neuron entlang der Seitenstränge des Rückenmarks, und zwar im Tractus reticulospinalis, zu dem sakralen Miktionszentrum (S2 S4). Dort wird der zerebral kontrollierte Befehl einer koordinierten Blasenkontraktion und Sphinkterrelaxation umgesetzt und über viszero- und somatomotorische Nervenfasern weitergeleitet. Über die afferenten Leitungsbahnen der Hinterstränge des Rückenmarks sowie über die nicht umgeschalteten Bahnen des Tractus spinothalamicus gelangen sowohl die exterozeptiven (Schmerz, Temperatur, Berührung) als auch die propriozeptiven (Dehnungs-, Kontraktionszu- Abb Anatomie des männlichen und weiblichen unteren Harntrakts. Beim Mann wird der Blasenhals von zirkulär angeordneten Muskelfasern gebildet; bei der Frau ist diese Muskelschicht längs der Urethra angeordnet. 1 Detrusor 2 Trigonum 3 Blasenhals 4 Prostatakapsel 5 M. levator ani 6 M. transversus perinei 7 M. bulbocavernosus 8 glattmuskulärer Harnröhrenanteil [1]

20 13 2 Kapitel 2 Anatomie, Physiologie und Innervation des Harntraktes stand) Reize der intramuskulären und mukösen Rezeptoren der Blasenwand zum Thalamus und informieren über Blasenfüllungsgefühl und Harndrang ( Abb. 2.3). Darüber hinaus stehen einzelne sensorische Bahnen in direktem Kontakt mit dem Kleinhirn und den Basalganglien. Der mit der motorischen Großhirnrinde in direktem axonalen Kontakt stehende Thalamus initiiert den Detrusorreflex, der im pontinen Miktionszentrum weiter moduliert wird, bevor die Impulse an das sakrale Miktionszentrum weitergeleitet werden. Der Kortex ist für die hemmenden Einflüsse verantwortlich. Informationen über die quergestreifte Beckenbodenmuskulatur und den Harnröhrensphinkter steigen in den Hintersträngen des Rückenmarks zum Hirnstamm und Kleinhirn auf bzw. werden bereits auf sakraler Ebene umgeschaltet. Der Hirnstamm leitet diese Informationen a c b Abb a Sympathische und parasympathische Innervation von Detrusor und Blasenhals. b Sympathische und somatische Innervation von Blasenhals und Sphinkter. c Dem übergeordnet ist das pontine Miktionszentrum. 1 glattmuskuläre Blasenwand 2 glattmuskulärer Blasenhals 3 glattmuskulärer Harnröhrensphinkteranteil 4 M. Levator ani (quergestreift) 5 M. transversus perineus (quergestreift) 6 M. bulbocavernosus (quergestreift) Urothelium PGs+ ATP+ ACh+ NO - IC Lamina propria Basal membrane VIP- PACAP - Muscularis mucosae IC Detrusor IC = interstitial cells A delta fiber C-fiber C-fiber K-E Andersson, 2005 Abb Rezeptortypen und Transmitter am unteren Harntrakt

21 14 Teil I Grundlagen 2 über Axone an den Thalamus weiter, der mit der Area pudendalis kommuniziert, von wo aus efferente, motorische Nervenfasern durch die innere Kapsel, die Hirnstammregion und über die Seitenstränge des Rückenmarks zu den Vorderhörnern des Sakralmarkes (S2 S4) gelangen. Eine suprasakrale Unterbrechung der übergeordneten pontinen Signale führt zum Fehlverhalten im sakralen Miktionszentrum; Harnspeicherung und Harnentleerung sind nicht mehr koordiniert regulierbar. Dieses streng hierarchische Kontroll- und Steuerungssystem von Speicherung und Entleerung erklärt auch, dass ein Kleinkind, bei dem die zentralen Nervenbahnen erst ausreifen müssen und das durch die Erziehung erst konditioniert wird, unkontrolliert einnässt. Es erklärt ebenfalls, weshalb ein querschnittgelähmter Patient durch Rückenmarksverletzung oberhalb des sakralen Miktionszentrums (suprasakrale Läsion) aufgrund der fehlenden willkürlichen Steuerung inkontinent wird Periphere Innervation Sympathisch Die vom thorakalen Grenzstrang entspringenden sympathischen Nervenfasern gelangen über den N. hypogastricus an ihre beiden Angriffspunkte des unteren Harntrakts: die Blasenwand, die Blasenhalsregion und die proximale Harnröhre. Über betaadrenerge Rezeptoren in der Blasenwand wird eine Hemmung der Detrusoraktivität erreicht, selektive alphaadrenerge Rezeptoren stimulieren den Blasenhals, wodurch bei zunehmender Blasenfüllung einerseits eine Ruhigstellung des Detrusors, andererseits eine zunehmende Tonisierung des Blasenhalses und der proximalen Urethra als Teil des Kontinenzmechanismus erreicht wird. Die sog. non-adrenergen non-cholinergen Neurotransmitter (NANC) wie beispielsweise VIP (vasoaktives intestinales Polypeptid), NPY (Neuropeptid Y) oder Substanz P als Überträgerstoffe sind für die Beeinflussung von Blasenkontraktion und -relaxation von Bedeutung. Analog zu anderen glattmuskulären Organen (z. B. Corpora cavernosa des Penis) wird Stickoxid (NO; bzw. NOS- NO-Synthese), als relaxierendes Agens an der Muskelzelle des Detrusors, eine Schlüsselfunktion an der Harnblase zugesprochen. Somatisch Beckenbodenmuskulatur und Harnröhrensphinkter werden ebenfalls aus den Sakralsegmenten S2 S4 innerviert. Neben separaten somatomotorischen Fasern aus S2 und S3, die zum M. levator ani ziehen, wird die übrige Beckenbodenmuskulatur einschließlich des M. transversus perineus über den N. pudendus innerviert (Abb. 2.2). Die periphere Innervation des unteren Harntrakts läuft sowohl über viszerale als auch über somatische Nervenfasern. Dabei führt das dem sakralen Miktionszentrum entspringende pelvine Nervengeflecht (Plexus pelvicus) parasympathische Fasern, während die sympathische Innervation über die Nn. hypogastrici erfolgt, die dem thorakalen Grenzstrang aus Th10 L2 entstammen. Die somatischen Leitungsbahnen verlaufen sowohl über den N. pudendus aus den Segmenten S2-S4 als auch separaten somatomotorischen Fasern aus S2 und S3 über den pelvinen Nervenplexus zum Zielorgan ( Abb. 2.2). 2.3 Neurophysiologie Komplexität und neurale Eigenständigkeit des unteren Harntrakts bieten ein weites Spektrum vielfältiger Fehlfunktionen und Schädigungsmöglichkeiten dieses neuromuskulären Systems, die zu unterschiedlichsten Formen von Blasenspeicher- und Entleerungsstörungen führen können Harnspeicherung Parasympathisch Die präganglionären parasympathischen Nervenfasern entspringen dem sakralen Miktionszentrum und werden im Plexus pelvicus bzw. erst in der Blasenwand auf postganglionäre cholinerge Neurone umgeschaltet ( Abb. 2.2a). Detrusorkontraktion und Detrusortonus sind parasympathisch kontrollierte Funktionszustände. Mit zunehmender Blasenfüllung tritt eine Dehnung der Blasenwandmuskulatur (Detrusor vesicae) ein, die den volumenbedingten Druckanstieg kompensiert und den intravesikalen Druck bis zum Erreichen der maximalen Blasenfüllungskapazität geringfügig bis maximal 15 cm H 2 O ansteigen lässt. Die Dehnbarkeit der Harnblase ist direkt abhängig von der Wandspannung des Detrusors (intravesikaler Druck) in Abhängigkeit vom Füllungsvolumen und wird als errechneter Detrusorkoeffizient (Compliance; C=n V/n p) angegeben. Dieser Vorgang vollzieht sich nahezu wahrnehmungsfrei, da die durch die vermehrte Dehnung aktivierten afferenten Signale bereits intraspinal oder zerebral unterdrückt werden. Ab einem Füllungsvolumen von etwa ml wird ein erstes Harndranggefühl registriert, das mit Erreichen der Blasenkapazität zwischen 350 und 450 ml als starker Harndrang wahrgenommen wird. Über das zentral gelegene pontine Miktionszentrum kann durch willkürliche Hemmung des Miktionsreflexes die Detrusor-

22 15 2 Kapitel 2 Anatomie, Physiologie und Innervation des Harntraktes Abb Normale Speicher- und Entleerungsphase. P ves = intravesikaler Durck, P ura = intraurethraler Druck, EMG = Beckenboden, S = Sensibilität, 1. HD = 1. Harndrang, 1. MV = 1. Miktionsversuch, 2. MV = 2. Miktionsversuch, Stopp = willkürliche Miktionsunterbrechung Halteversuch (Aus Jünemann [1]) Tab Normalbefunde der Speicherphase (Anhaltswerte Erwachsener) Compliance (C) (>25 ml/cm H 2 O) Erster Harndrang (1. HD) Zystometrische Blasenkapazität Funktionelle Blasenkapazität Detrusoraktivität Beckenboden-EMG = ml = ml Zystometrische Blasenkapazität minus Restharn Keine oder geringgradiger Druckanstieg Aktivität mit zunehmender Blasenfüllung ansteigend Harnröhrenverschlussdruck (p ura ) Intravesikaler Druck (p ves ) kontraktion so lang unterdrückt werden, bis die äußeren Umstände eine Blasenentleerung zulassen ( Tab. 2.1). Während der gesamten Speicherphase bleibt der Blasenhals verschlossen, die Muskelaktivität des Sphinkters nimmt kontinuierlich zu ( Abb. 2.4). Sowohl willkürliche als auch unwillkürliche intraabdominelle oder intravesikale Druckerhöhungen werden reflektorisch mit einer Aktivitätszunahme der Sphinktermuskulatur beantwortet und über den konsekutiven intraurethralen Druckanstieg kompensiert. Der Harnröhrenverschlussdruck liegt bei intaktem System stets über dem intravesikalen Druck und gewährleistet die Kontinenz unter Ruhe- sowie unter Belastungsbedingungen (beispielsweise beim Husten, Niesen) Harnentleerung Im Gegensatz zur Blasenfüllung (Harnspeicherung) ist die Harnentleerung (Miktion) ein aktiver, willkürlich eingeleiteter Vorgang. Die zerebralen, inhibitorischen Impulse auf das pontine Miktionszentrum werden reduziert, wodurch der Miktionsreflex ausgelöst wird. Eingeleitet wird die Miktion durch die Relaxation der quergestreiften Harnröhren- und Beckenbodenmuskulatur, die zu einer mit trichterförmiger Öffnung des Blasenhalses und einem konsekutiven Abfall des Harnröhrenverschlussdrucks führt. Die simultane Detrusorkontraktion bewirkt einen intravesikalen Druckanstieg, der den Strömungswiderstand in der Harnröhre (Blasenauslasswiderstand) übersteigt und eine ungestörte Entleerung der Harnblase ermöglicht. Der reine Detrusorkontraktionsdruck (Miktionsdruck Rektaldruck) liegt bei ungestörten Abflussverhältnissen bei ca. 40 cm H 2 O (weiblich) und bei ca. 50 cm H 2 O (männlich; Tab. 2.2). Am Ende der Miktion kontrahieren Harnröhrensphinkter- und Beckenbodenmuskulatur, die Detrusorkontraktion endet und der Blasenauslass wird in seinen Ausgangszustand angehoben und verschlossen. Das ungestörte synerge Zusammenspiel aus urethraler Relaxation und Detrusorkontraktion resultiert in einer restharnfreien Blasenentleerung. Die willkürliche Unterbrechung der Miktion durch Kontraktion der quergestreiften Sphinktermuskulatur bedingt messtechnisch eine initiale intravesikale Druckerhöhung mit nachfolgendem Druck-

23 16 Teil I Grundlagen Tab Normalbefunde der Entleerungsphase (Anhaltswerte Erwachsener) 2 Detrusorkontraktionsdruck (p det ) maximaler Harnfluss (Qmax) (Miktionsvolumen: 150 ml) Beckenboden-EMG Mann: 50 cm H 2 O Frau: 40 cm H 2 O Mann: ml/s Frau: ml/s Aktivität abfallend abfall aufgrund der reflektorischen Aufhebung der Detrusorkontraktion. Im Säuglingsalter ist die zentrale Kontrolle des Miktionsreflexes noch nicht ausgereift, die Miktion erfolgt ausschließlich über eine unwillkürliche Reflexentleerung. Das Kind erlernt in der Regel bis zum Schulkindalter (6 Jahre) eine willkürlich kontrollierte und koordinierte Miktion. Literatur 1. Jünemann KP (1992) In: Alken P, Walz PH (Hrsg) Urologie. VCH, Weinheim

24 3 Pharmakologie des Harntraktes C. Hampel, J.W. Thüroff 3.1 Einleitung Cholinerge Rezeptoren Adrenerge Rezeptoren Dopaminerge Rezeptoren Serotoninerge (5HT) Rezeptoren Purinerge Rezeptoren (P2X, P2Y) GABAerge Rezeptoren Pharmakologie der Glutaminsäure Pharmakologie von Glycin Peptiderge Rezeptoren (Opioide, VIP, Substanz P) Pharmakologie von Stickstoffmonoxid (NO) Pharmakologie der Prostaglandine Ionenkanäle (Ca, K) Toxine als Therapieoptionen (Capsaicin, RTX, Clostridium botulinum Toxin Typ A) Muskelrelaxanzien (Vinpocetin, Dicyclomin) Östrogene Pharmakologie des antidiuretischen Hormons (ADH) Zusammenfassung 30 Literatur 32