배뇨 기능 장애의 발병 기전

배뇨 및 배변 장애의 병인을 이해하기 위해서는 이를 조절하는 시스템에 다양한 수준의 손상이 발생하는데, 이를 이해하기 위해서는 먼저 방광과 직장의 신경 지배 메커니즘에 초점을 맞추는 것이 필요합니다.

소변이 고일 때 방광을 신장시키고 소변을 배출할 때 수축시키는 기능은 평활근 배뇨근에 의해 수행됩니다. 소변 배출 시 배뇨근의 협력 근육은 복압근과 회음근입니다. 방광에서 요도로 나가는 출구는 내평활근과 외횡문근, 두 개의 괄약근에 의해 닫힙니다. 배뇨근과 괄약근은 상호 작용합니다. 방광을 비울 때는 배뇨근이 수축하고 괄약근이 이완되며, 방광이 닫힐 때는 역전되어 배뇨근이 이완되고 괄약근이 수축합니다.

방광 기능 조절은 주로 부교감신경에 의해 이루어집니다. 방광의 척수 부교감 중추는 척수원뿔(conus medullaris), 천골 분절 SII-SIV의 외측각 핵에 위치합니다.

핵 섬유는 처음에는 음부신경총의 일부로 지나가 직장 양쪽을 따라 하복부 교감신경과 합쳐져 방광신경총을 형성합니다. 신경절후 부교감신경 섬유는 방광 평활근, 방광경부, 그리고 요도에 분포합니다. 신경절전 신경 중 일부는 방광 두께에 있는 벽내 신경절에서 끝나 방광의 부분적 또는 완전한 탈신경을 유발하여 자동 배뇨를 유발합니다. 일반적으로 부교감신경 자극은 방광의 수축과 내괄약근의 이완을 동반합니다. 그 결과 방광이 비워집니다. 부교감신경 경로의 손상은 방광의 이완을 초래합니다.

신경절이전 교감신경 섬유는 척수 분절 TXI, TXII, LI, LII의 외측각에 있는 중간외측 핵에서 시작됩니다. 그중 일부는 교감신경 줄기를 통과한 후 하장간막신경총과 하복부신경총에서 끝납니다. 신경절이후 신경은 여기에서 방광벽의 평활근과 내괄약근으로 향합니다. 신경절이전 교감신경의 다른 부분은 방광경부 주변의 방광신경총이나 방광벽의 벽내신경절에서 끝납니다.

조직화학 연구에서 방광과 요도 전체에 걸쳐 다수의 아드레날린성 신경 종말이 존재하며, 특히 방광 기저부와 근위 요도(α-아드레날린 수용체)에 다수 존재하는 반면, 방광체(α-아드레날린 수용체)에는 그 수가 적습니다. α-아드레날린 수용체의 자극은 방광 출구 저항(내괄약근 수축)을 증가시키고, β-아드레날린 수용체의 자극은 방광체의 이완(배뇨근 이완)을 유발합니다. 동물 실험에서 배뇨근의 부교감 신경절에 α-아드레날린 수용체가 존재함이 확인되었습니다. 방광에 대한 교감신경의 조절은 부교감 신경절에서 전달에 대한 교감신경의 효과를 통해 매개되는 것으로 추정됩니다. 따라서 교감신경 자극은 배뇨근의 이완과 내괄약근의 수축을 유발하여 방광의 충만도를 증가시키고 소변 배출을 억제합니다. 교감신경이 손상되어도 심각한 배뇨 장애가 발생하지 않는 것으로 알려져 있습니다.

방광의 외괄약근은 횡문근으로, 천골 분절(SII-SIV)의 전각 세포로부터 체성 신경 지배를 받습니다. 수의적으로 조절되지만, 소변이 내괄약근을 통과할 때만 열리고 방광이 완전히 비워질 때까지 열려 있습니다.

방광에서 나오는 구심성 자극은 하복부 신경을 통해 전달되고, 요도 점막 부분의 민감도는 골반 신경과 음부 신경에 의해 결정됩니다. 이 섬유 중 일부는 척수 후각으로 이동하여 척수 반사궁(SII-SIV 수준) 형성에 관여하고, 일부는 얇은 다발(골 다발)의 일부로 뇌로 올라가 소변을 보고 싶은 충동과 그 자발적인 존재를 감지합니다.

대부분의 저자들에 따르면, 배뇨의 피질 중추는 중심옆소엽에 위치합니다. 또한 대퇴근 중앙 부위인 전중심이랑에 위치한다는 의견도 있습니다. 피질척수섬유는 척수의 전주와 외주를 통과하며 척수핵과 양방향으로 연결됩니다. 피질하 중추는 시상, 시상하부 영역, 그리고 다른 부위에 위치합니다. 이 분야에 대한 연구는 아직 완료되지 않았습니다.

따라서 방광의 기능은 소변을 비우고 닫을 때 상호 작용하는 척수 반사에 기반합니다. 이러한 무조건 반사는 피질의 영향을 받으며, 이는 조건 반사의 원리에 따라 수의적 배뇨를 유발합니다.

배변 행위의 해부학적 및 기능적 관계는 배뇨와 유사합니다. 직장의 출구는 불수의적으로 기능하는 평활근 내괄약근과 수의적으로 작용하는 횡문외괄약근에 의해 닫힙니다. 회음부 근육, 특히 항문거근은 이 과정에서 보조적인 역할을 합니다. 직장으로 들어간 대변은 세로환근의 수축과 II-IV 천골 분절의 핵으로부터 부교감 신경 지배를 받는 내괄약근의 개방으로 인해 반사적으로 연동운동을 유발합니다. 이 섬유는 골반 신경의 일부입니다. I-II 요추 분절의 외측각의 중간외측 핵에서 기시하는 교감신경은 평활근 내괄약근에 접근합니다. 교감신경 자극은 연동운동을 억제합니다. 직장의 외부 수의적 괄약근은 음부신경을 통해 척수의 전방 각막 장치로부터 자극을 받습니다.

직장 벽과 방광에는 직장내 신경총이 있는데, 이를 통해 직장의 신경이 차단된 상태에서도 자율적인 직장 기능을 수행할 수 있습니다.

직장에서 나온 감각 섬유는 후근을 통해 척수로 전달됩니다. 이 섬유 중 한 부분은 척수 반사궁 형성에 관여하고, 다른 부분은 뇌로 올라가 배변 충동을 유발합니다. 대부분의 저자들에 따르면, 배변의 피질 중추는 전중심이랑(anterior central gyrus)의 상부에 위치합니다. 피질에서 척수 중추로 가는 전도체는 척수의 전주와 전외측 기둥을 통과합니다. 피질하 장치는 뇌간의 핵인 시상하부에 위치합니다. 피질로 들어가는 구심성 자극은 대변이 직장으로 들어가 항문 쪽으로 이동할 때 발생합니다. 배변은 골반저의 횡문근과 외괄약근의 수축에 의해 자발적으로 지연될 수 있습니다. 자발적인 배변은 직장의 연동운동, 평활근인 내괄약근의 이완, 그리고 외괄약근의 개방 상태에서 발생합니다. 동시에 복부 근육이 상승적으로 수축합니다.

배변 및 배뇨 시 척수 반사궁의 무조건 반사 활동은 더욱 복잡한 고등 기전, 특히 피질 중추의 지속적인 제어를 받으며, 이 중추의 기능은 해당 조건에 따라 결정됩니다. 배뇨 장애의 발병 기전은 신경계의 다양한 병변의 구조적 결함으로 인해 관련 관계가 교란되어 배뇨 및 배변 장애가 병리학적 상태로 복합적으로 발생하는 것입니다.

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