第一部分 水灌注导管测压法描记雌性大鼠尿道压力图的方法学研究目的：尿道压力图(urethral pressure profile, UPP)、腹压漏尿点压力(abdominal leak point pressure, ALPP)、尿道括约肌肌电图及影像尿动力学是用于评估尿道功能的重要方法,在人类中已被广泛应用。雌性大鼠是下尿路功能研究中被广泛使用的动物,但由于大鼠体积较小,使得UPP描记在大鼠中测定非常困难。本文介绍一种用于大鼠尿道压力图描记的新方法。方法：本研究共用健康雌性SD大鼠17只(体重250-280g),所有操作均在戊巴比妥钠腹腔麻醉下进行。采用自制3F单侧孔UPP测压导管和Laborie尿动力仪行UPP描记。每只大鼠先行膀胱造瘘用于ALPP测定,再行UPP描记。UPP描记时的参数设定：膀胱压力维持为5cmH20,液体灌注速度为0.5ml/min,灌注泵压力维持在150cmH2O,牵引速度为1mm/s。以随机次序分别描记尿道3、6、9、12点方向的UPP。其中,9只动物重复上述3、6、9、12点方向的UPP描记。同时,研究ALPP和尿道4个方向上最大尿道闭合压(maximum urethral closure pressure, MUCP)的相关性。每组数据均采用单个样本Kolmogorov-Smirnov检验检测数据的正态分布,如果两组数据均符合正态分布则数据间比较采用t检验,若不同时呈正态分布则采用非参数的Kruskal-Wallis检验,首次测定UPP与重复测定UPP比较采用配对资料t检验,两次测定的一致性检验采用组内相关性系数(intra-class correlation coefficients, ICCs),ALPP与4个方向上的MUCP的相关性采用Pearson相关分析。结果：14只大鼠完成ALPP测定,另3只大鼠在实验中死亡而被剔除。ALPP测定值为(64.39±20.29)cmH20.在10只大鼠尿道中测定了尿道4个方向上的UPP曲线,功能尿道长度(functional profile length, FUL)和MUCP在3,6,9,12点方向的测定值分别为(12.90±1.20)mm, (16.70±1.95)mm, (13.90±2.42)mm, (11.60±0.97)mm和(38.70±11.85) cmH2O, (33.90±11.82) cmH2O, (37.40± 11.95) cmH2O, (71.90±23.01) cmH2O。 FUL在6点方向最长,MUCP在12点方向最高,与其它3个方向比较,差别有统计学意义(P<0.05)。FUL (P=0.540)和MUCP (P=0.702)在3点和9点方向上相似,差异无统计学意义。其中9只大鼠以同样方法重复描记了4个方向的UPP, FUL和MUCP测定值与第一次FUL和MUCP比较差异无统计学意义。首次测定的MUCP和重复测定的MUCP在4个方向上的ICCs在0.838至0.960之间,而FUL在4个方向上的ICCs在0.672至0.844之间。结果显示该方法具有良好的可重复性。此外,结果显示ALPP与尿道4个方向上的MUCP不存在线性相关。结论：水灌注导管测压法描记雌性大鼠UPP具有可行性和良好的可重复性。本方法的建立将促进雌性大鼠等小体积实验动物在下尿路功能和病理生理学研究中的应用,从而有助于增加对人类控尿机制的研究和理解。同时,本研究显示,雌性大鼠尿道UPP具有明显的方向性变异,UPP在尿道前后壁不对称,尿道两侧对称。第二部分 麻醉药物对雌性大鼠尿道压力图的影响目的：研究不同麻醉药物及麻醉深度对雌性大鼠尿道压力图(urethral pressure profile, UPP)影响,并探讨合适麻醉药物的选择。方法：本研究共用健康雌性SD大鼠30只(体重250-300g)。采用自制3F单侧孔UPP测压导管和Laborie尿动力仪行UPP描记。UPP描记时的参数设定：膀胱压力维持为5cmH2O,液体灌注速度为0.5ml/min,灌注泵压力维持在150cmH2O,牵引速度为lmm/s。分组及处理如下：①6只大鼠给予戊巴比妥钠(20-25mg/Kg)使大鼠达到浅麻醉状态；②12只大鼠给予戊巴比妥钠(35mg/Kg)使大鼠达到麻醉状态；③12只大鼠给予乌拉坦(1.2g/Kg)使大鼠达到麻醉状态。每只大鼠分别描记尿道6点和9点方向上的UPP。除了浅麻醉组,其余两组大鼠随后进行长期饲养(2个月)。比较不同组间功能尿道长度(functional urethral length, FUL)、最大尿道闭合压(maximum urethral closure pressure, MUCP),和死亡率的差异。每组数据均采用单个样本Kolmogorov-Smirnov检验检测数据的正态分布,如果两组数据均符合正态分布则数据间比较采用t检验,若不同时呈正态分布则采用非参数的Kruskal-Wallis检验,采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线,通过Log-rank检验比较生存曲线之间的差异。结果：浅麻醉组,MUCP在尿道6点和9点方向上的测定值分别为：(67.40±05.51) cmH20. (68.80±17.30)cmH20,FUL分别为(21.40±0.89)mm、(21.00±02.92) mm。戊巴比妥钠麻醉组,MUCP在尿道6点和9点方向上的测定值分别为：(57.70± 13.90)cmH20.(69.66±16.22)cmlH2O,FUL分别为(17.27±2.58)mm、(15.94±1.81) mm。乌拉坦麻醉组,MUCP在尿道6点和9点方向上的测定值分别为(50.22±08.74)cmH2O、(54.33±08.77)cmH20,FUL分别为(17.22±2.16)mm、(15.50±1.69)mm。不同麻醉深度对UPP影响的比较：乌拉坦麻醉的MUCP和FUL下降最明显,其中尿道6点方向上的MUCP,和尿道6点和9点方向上的FUL与浅麻醉组比较,差异有统计学意义。而戊巴比妥钠麻醉MUCP在尿道6点方向上也出现下降,但下降幅度较少,与浅麻醉组比较,差异无统计学意义,而9点方向的MUCP与浅麻醉组比较无下降。而尿道6点和9点方向上的FUL同样出现明显的下降,与浅麻醉组比较,差异有统计学意义。不同种类麻醉药物对UPP影响的比较：乌拉坦麻醉与戊巴比妥钠麻醉比较,乌拉坦麻醉测得的MUCP和FUL在尿道6点和9点方向均较低,其中9点方向上的MUCP两者比较差异有统计学意义(P=0.028),而6点方向上的MUCP和6点、9点方向上的FUL两者比较差异无统计学意义。此外,与戊巴比妥钠麻醉相比,乌拉坦麻醉组的术后死亡率更高(P=0.042)。结论：不同麻醉药物和麻醉深度对尿道UPP影响不同。戊巴比妥钠麻醉测定的MUCP和FUL均较乌拉坦高,更接近于正常生理状态,且术后死亡率低。所以,在综合考虑麻醉剂对UPP和死亡率的影响后,在UPP实验中使用戊巴比妥钠麻醉更为合适。第三部分 雌性大鼠尿道压力图与尿道组织结构的关系目的：尿道压力图(urethral pressure profile, UPP)在半个多世纪以来一直是尿道功能学研究的一个重要方法,但也是尿动力学研究中颇具争议的一个方法。究其原因：一是UPP的描记方法存在缺陷,更重要的是迄今对UPP的生理学意义缺乏正确理解。本研究拟通过研究雌性大鼠尿道的组织学特征,并探讨其与UPP压力分布的关系,阐明UPP的生理学意义。方法：本研究共用健康雌性SD大鼠8只(体重235-300g),所有操作均在戊巴比妥钠腹腔麻醉下进行。采用自制3F单侧孔UPP测压导管和Laborie尿动力仪行UPP描记。UPP描记时的参数设定：为了更好地显露近段尿道,故将膀胱压力设定为OcmH20,液体灌注速度为0.5m1/min,灌注泵压力维持在150cmH20,牵引速度为lmm/s。每只大鼠随机描记尿道四个方向的UPP曲线,并计算UPP曲线下面积。UPP描记完成后,取大鼠尿道分别行Masson’s Tri chrome染色和免疫组化染色。测定功能尿道长度(functional urethral length,FUL)和最大尿道闭合压(maximum urethral closure pressure,MUCP).采用SPSS Statistics 22软件进行数据统计,相关分析采用Pearson相关分析,以P<0.05来判断差异有统计学意义。结果：FUL和MUCP在3、6、9、12点方向的测定值分别为(17.00±1.51)mm, (18.50±1.77)mm,(17.38±1.30)mm,(14.75±2.31)mm和(53.00±17.96)cmH2O, (46.00±12.6)cmH20,(51.50±10.54)cmH2O,(82.50±28.68)cmH2O。FUL在6点方向最长,与其它3个方向比较,差异有统计学意义(P<0.05)。MUCP在12点方向最高,与其它3个方向比较,差异有统计学意义(P<0.05)。3点和6点方向上FUL(P>0.05)和MUCP(P>0.05),差异均无统计学意义。UPP在尿道3、6、9、12点方向上的曲线下面积分别为(0.6254±0.0021)mm、(0.6510±0.067)mm2、(0.6057±0.0032)mm2、 (0.7634±0.0078)mm2。从雌性大鼠尿道的近、中、远三个分段的组织学来看,大鼠尿道近段只有平滑肌分布,中段既有平滑肌也有横纹肌,远段则只有少量的横纹肌和平滑肌分布。在尿道近段,只含有平滑肌,但是对应此处的UPP却很低,这说明平滑肌在UPP的产生中可能不起关键性作用。而UPP的高压区存在于有横纹肌分布的尿道中段,但在进一步的对组织成分含量与UPP的相关分析时,未发现横纹肌与UPP有线性相关。从尿道横断面的四个方向看尿道的组织学结构,横纹肌在尿道壁内呈环形、纵行、斜行分布,在前壁厚实,后壁最薄弱,而两侧壁的肌肉厚度相近,且介于前后壁之间。尿道前壁和两侧壁的黏膜下血管窦形态相近,在尿道后壁血管窦最宽大,呈垂直状分布。与之对应的UPP特点是,UPP在尿道前壁高,后壁低,而尿道两侧对称且数值介于两者之间。以上结果显示,尿道组织结构的这一规律性分布,是产生和影响UPP的组织学基础。结论：UPP是尿道壁内特定组织成分所具有的生物学特性的反映。UPP主要由尿道壁内横纹肌在尿道各段和各方向上的不均匀分布,和尿道黏膜下血管窦的特殊分布决定,而与平滑肌的空间分布无明显相关性。第四部分雌性大鼠尿道压力图的影响因素和应用分析目的：探讨雌性大鼠中,阴部神经和尿道血管对尿道压力图(urethral pressure profile,UPP)的可能影响,以及尿道压力图的应用价值。方法：本研究共用健康雌性SD大鼠12只(体重250-280g),所有操作均在戊巴比妥钠腹腔麻醉下进行。采用自制3F单侧孔UPP测压导管和Laborie尿动力仪行UPP描记。UPP描记时的参数设定：膀胱压力设定为5cmH2O,液体灌注速度为0.5ml/min,灌注泵压力维持在150cmH2O,牵引速度为lmm/s。分组及处理如下：①戊巴比妥钠麻醉的大鼠行双侧阴部神经切断术(6只),并分别测定双侧阴部神经切断前后的腹压漏尿点压力(abdominal leak point pressure,ALPP)和尿道6点和9点方向上的UPP。②通过阻断腹主动脉间接阻断尿道血管,6只戊巴比妥钠麻醉的大鼠行腹主动脉阻断,并分别测定阻断前后的ALPP和尿道6点和9点方向上的UPP。对功能尿道长度(functional urethral length,FUL).最大尿道闭合压(maximum urethral closure pressure,MUCP),和ALPP进行分析,采用SPSS Statistics 22软件进行数据统计,每组数据均采用单个样本Kolmogorov-Smirnov检验检测数据的正态分布,如果两组数据均符合正态分布则数据间比较采用t检验,若不同时呈正态分布则采用非参数的Kruskal-Wallis检验,以P<0.05来判断差异有统计学意义。结果：双侧阴部神经切断前后,ALPP测定值分别为(80.80±12.87)cmH20、(28.64 ±11.63)cmH2O。尿道6点方向上的MUCP分别为(54.8±14.02)cmH2O、(22.40±06.19) cmH2O;FUL分别为(18.10±1.38)mm、(17.50±1.32)mm。尿道9点方向上的MUCP分别为(69.80±11.67)cmH20.(36.60±08.20)cmH2O;FUL分别为(15.90±1.14) mm、(15.40±1.78)mm。因此,切断双侧阴部神经后,ALPP和MUCP均出现明显下降(P<0.05),而FUL前后改变较少,差异无统计学意义(P>0.05)。阻断大鼠腹主动脉前后,ALPP测定值分别为(68.30±18.70)cmH2O、(36.48±11.85)cmH20。尿道6点方向上,MUCP分别为(62.30±26.31)cmH20.(36.20±22.38)cmH20；FUL分别为(16.62±1.46)mm、(16.20±2.73)mm。而尿道9点方向的MUCP分别为(72.87±25.69)cmH2O、(40.50±22.29)cmH20；FUL分别为(15.30±1.84)mm、 (15.54±2.71)mm。ALPP在血管阻断前后出现明显下降,P=0.009。当阻断大鼠腹主动脉后,大鼠尿道6点和9点方向上的MUCP均出现较大幅度的下降,但差异无统计学意义,而FUL前后改变较少,差异无统计学意义(P>0.05)。结论：切断阴部神经和阻断尿道血供对尿道压力图均有明显影响。通过与ALPP比较,尿道压力图同样能够有效地反映尿道功能的改变。