膀胱

哺乳动物贮尿的囊状器官
(重定向自膀胱颈

膀胱urinary bladderbladder),部分地区称尿脬suī·pao,是动物用于贮尿的中空肌性囊状器官,在排尿前储存肾脏产生的尿液。人类的膀胱位于骨盆底部。尿液通过输尿管进入膀胱,然后经尿道排出。正常成年人的膀胱容量平均为350-500毫升,最大容量为800毫升。[1][2][3]

膀胱
男性膀胱结构
基本信息
发育自尿生殖窦英语urogenital sinus
系統泌尿系統
动脉膀胱上动脉英语Superior vesical artery
膀胱下动脉英语Inferior vesical artery
脐动脉英语Umbilical artery
阴道动脉英语Vaginal artery
静脉膀胱静脉丛英语Vesical venous plexus
神经膀胱神經叢
标识字符
拉丁文vesica urinaria
MeSHD001743
TA98A08.3.01.001
TA23401
FMAFMA:15900
格雷氏p.1227
解剖學術語

结构

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人类的膀胱是位于骨盆底部的中空肌性器官。在解剖学上,膀胱可分为尖、体、底和颈四部。[3]膀胱尖朝向耻骨联合上部,由此沿腹前壁至脐之间有脐正中韧带英语median umbilical ligament。腹膜由膀胱尖延伸至腹壁,形成脐正中襞英语middle umbilical fold。膀胱的后面朝向后下方,呈三角形,称为膀胱底。膀胱的最下部称为膀胱颈,包围通向尿道的尿道内口。男性的膀胱颈与前列腺毗邻,女性的膀胱颈与盆膈相邻。[4]女性膀胱的最大容量低于男性。[5]

膀胱有三个开口,分别为左、右输尿管口和尿道内口。两条输尿管经输尿管口进入膀胱。输尿管开口处有粘膜瓣,可起到防止尿液回流进入输尿管而发生膀胱输尿管返流的作用。[6]两输尿管口之间的皱襞称为输尿管间襞[4]。膀胱底内面有一呈三角形的区域,位于两输尿管口与尿道内口之间,称为膀胱三角英语trigone of the bladder。此处的膀胱黏膜始终保持平滑,以便尿液流出。[7]

膀胱壁收缩时,膀胱内面的黏膜聚集成皱襞,称为膀胱襞英语rugae。膀胱壁的肌层为逼尿肌,由平滑肌纤维以螺旋、纵向和环形三种方式排列而成。[8]逼尿肌收缩时可促进排尿,膀胱充盈时逼尿肌保持舒张。[9]膀胱壁的厚度通常为3-5毫米,充盈良好时厚度通常小于3毫米。[10]

毗邻

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男性的前列腺位于尿道口外侧,此处的膀胱组织受前列腺中叶推挤形成隆起,称为膀胱垂。当前列腺增生时,这一隆起将会扩大。[10][3]

膀胱位于腹膜腔以下。男性的膀胱位于直肠前方,与直肠由直肠膀胱陷凹英语recto-vesical pouch相隔,由肛提肌英语levator ani与前列腺的结缔组织支撑;女性的膀胱位于子宫、阴道前方,与子宫由膀胱子宫陷凹英语vesico-uterine pouch相隔,由肛提肌与阴道的上部支撑。[10]

血液供应与淋巴引流

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动脉血液经髂内动脉英语internal iliac arteries进入膀胱上下动脉,分别向膀胱的上、下部供血。在女性体内,子宫动脉和阴道动脉亦可向膀胱供血。膀胱的静脉引流开始于膀胱下侧表面的毛细血管网,静脉血汇入膀胱静脉丛,之后流入髂内静脉英语internal iliac veins[11]

由膀胱产生的淋巴液进入位于膀胱粘膜层、肌层和浆膜层的毛细淋巴管网,然后汇入三组淋巴管,一组在膀胱底部靠近膀胱三角处排出;一组从膀胱顶部排出;另一组从膀胱外表面下部排出。这些淋巴管大部分汇入髂外淋巴结英语external iliac lymph nodes[11]

神经支配

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膀胱接受交感神经副交感神经的支配,实现器官的感觉与运动功能。[11]运动性神经纤维来自英语superior hypogastric plexuses下腹下丛英语inferior hypogastric plexuses的交感神经与盆内脏神经英语pelvic splanchnic nerves的副交感神经。[12]

感染结石造成的牵张或炎症可刺激膀胱产生神经兴奋,信号主要通过副交感神经传导。[11]信号到达骶神经英语sacral nervesS2-S4[13]后通过脊髓背柱传导至大脑[12]

组织学结构

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膀胱壁结构
男性膀胱,可见变移上皮、部分膀胱壁

在显微镜下观察,可见膀胱结构分为黏膜、肌层与外膜。[8]

膀胱上皮被为尿路上皮英语urothelium,是一种由三到六层细胞构成的变移上皮[8]细胞表面有一层含糖萼的黏膜,可保护细胞免受尿液侵蚀。[14]上皮细胞位于基底膜固有层之上。黏膜还构成了尿路上皮血-尿屏障,可避免感染。[15]

肉眼下可见肌层由内纵行、中环形和外纵行三层平滑肌纤维构成,它们共同构成逼尿肌。[8]

膀胱顶部的外膜为漿膜英语serosa,其余处多为疏松结缔组织[16][8][17]

发育

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发育中胚胎的后端有一泄殖腔。胚胎发育的第四周到第七周,泄殖腔分隔为腹侧的尿生殖窦和背侧的原始直肠。两腔之间形成的壁称为尿直肠隔英语urorectal septum[16]尿生殖窦分为三段,上部最大,发育为膀胱,中部成为尿道,下部则根据胚胎的生物性别而变化。[18]

人类膀胱起源于尿生殖窦,最初与尿囊英语allantois相延续。膀胱的上部与下部独立发育,在发育中期互相连接。此时输尿管从中肾管英语mesonephric ducts移至膀胱三角。[7]婴幼儿的膀胱位于腹腔[5]

功能

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产生的尿液,在排尿前因两侧输尿管的引流聚集在膀胱中。[13]尿液通过尿道离开膀胱。尿道是单一的肌性管道,末端有尿道口,尿液在尿道口离开机体。[11]排尿涉及肌肉的协调运动,其中包含脊髓反射,亦受大脑、脑桥的排尿中枢[19]等高级中枢调控。在排尿过程中,逼尿肌收缩,尿道外括约肌和会阴肌舒张,使尿液通过尿道排出体外。[13]

当膀胱内贮尿量达到300-400毫升时,一些受体会被激活,从而使机体产生排尿冲动。[13]随着尿液的累积,膀胱襞变平,膀胱壁随其伸展而变薄,使得膀胱在储存更多尿液的情况下内部压力不发生明显上升。[20]

当膀胱扩张时,膀胱中的牵张感受器英语Stretch receptors向副交感神经发出信号,激活逼尿肌中的M受体,促进逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张,故可促进排尿。[21][22]逼尿肌的收缩主要由M3受体介导。逼尿肌中分布密度更高的M2受体发挥次要作用。[23]

膀胱的松弛主要依靠腺苷酸环化酶cAMP通路,由肾上腺素受体β3激活。肾上腺素受体β2也存在于逼尿肌中且数目更多,但其舒张逼尿肌的功能较弱。[9][24][25]

临床意义

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感染与炎症

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X射线成像下观察到的膀胱壁钙化

泌尿道感染波及膀胱时将会引发膀胱炎。由于成年女性尿道较短,这种疾病更多见于女性。男童与患前列腺肥大尿潴留的老年人亦常患此病。其他危险因素包括:前列腺癌或膀胱输尿管反流引起的尿道阻塞或狭窄、使用导尿管、导致排尿困难的神经系统疾病。膀胱的感染可引起下腹部疼痛(指耻骨联合以上部位常发于排尿前后的疼痛),也会导致尿频与尿急。感染通常由细菌引起,最常见者是大肠杆菌[26]

当怀疑泌尿道感染时,医生可能要求患者提供尿液样本。通过检查尿液中的白细胞硝酸盐含量可判断感染是否发生。尿液样本也可能用于微生物培养和药物敏感性英语antibiotic sensitivities评估。进一步检查可能包括通过电解质肌酐含量评估肾脏功能、通过超声波检查肾道是否存在阻塞或狭窄、通过直肠指诊英语digital rectal examination检查前列腺是否肥大。[26]

通常使用口服抗生素来治疗膀胱炎。感染严重者可能需要静脉注射抗生素治疗。[26]

尿频、尿失禁与尿潴留

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尿频即每天小便次数超过八次。[27]产尿过多、膀胱容量小或膀胱排空不完全可能导致尿频。患前列腺肥大的男性常常尿频。尿频可能会导致失禁。排尿频率和尿量在正常情况下符合昼夜节律,但膀胱的过度活动会干扰这一节律。尿路动力学可以用于解释这一症状。膀胱活动不足是神经性膀胱功能异常的主要症状,会导致排尿困难。夜间的尿频则可能提示膀胱结石。[28]

癌症

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膀胱壁肿瘤示意图

膀胱癌常是尿路上皮细胞癌,多见于年龄超过40岁的男性,危险因素包括吸烟、接触含芳香胺类物质的染料等。癌症发生时,患者最常见的症状是血尿。除晚期癌症外,患者的体格检查可能正常。若尿道内壁细胞因结石或血吸虫病等慢性炎症而发生变化,亦可有鳞状细胞癌出现。[29]

检查通常包括尿液样本恶性细胞镜检,即细胞学检查,以及CT或超声波尿路造影等影像学检查。膀胱镜可查看病变并进行组织活检。其他身体部位的CT扫描可寻找转移性癌变。[29]

膀胱癌治疗方法取决于癌症分期。仅存在于膀胱的肿瘤可以通过膀胱镜手术切除并注射丝裂霉素治疗。高度恶性的肿瘤可在膀胱壁内注射卡介苗治疗,效果不明显时需手术切除。侵犯膀胱壁的癌症可以通过根治性膀胱切除术英语Cystectomy#Radical_cystectomy进行治疗,这一手术需将输尿管连接至体外的造口袋英语stoma bag。膀胱癌的预后因癌症分期和分级而有显著差异,通常不侵犯膀胱壁的乳头状瘤预后较好。[29]

医学检查

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用于检查膀胱的医学检查手段包括血液检查尿液检查等。例如,白细胞数目上升可能提示膀胱炎症。亦可采取CT、MRI或超声波等方式对膀胱进行影像学检查。[30]膀胱镜可用于对膀胱壁的直接观察、组织活检。[31]尿路动力学检查则有助于医生了解患病原因与机理。[32]

其他动物

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狗膀胱结石

哺乳动物

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所有哺乳动物都拥有膀胱。膀胱的发育始于胚胎泄殖腔。在绝大多数情况下,泄殖腔最终会分化为腹侧的尿生殖窦和背侧的原始直肠。无此分化现象的哺乳动物仅有鸭嘴兽针鼹,这两种动物成年期仍保留有泄殖腔。[33]

鲸目动物(如鲸鱼海豚)的膀胱比陆地哺乳动物的膀胱小得多。[34]

爬行动物

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爬行动物的排泄物均流入泄殖腔。一些爬行动物泄殖腔的中腹壁在膀胱处有开口。这一结构存在于所有的海龟陆龟以及大多数蜥蜴体内,但巨蜥体内无此结构。鳄鱼体内亦不存在此结构。[33]:474

许多海龟、陆龟和蜥蜴拥有占体重比较高的膀胱。查尔斯 · 达尔文指出,加拉帕戈斯象龟的膀胱可以重达体重的20%。[35]这种结构是适应偏远岛屿和缺水沙漠等环境的结果。[36]生活在沙漠中的爬行动物拥有巨大的膀胱,可以长期储水,有助于其机体渗透压的调节。[37]

龟有两个或两个以上的副膀胱,位于膀胱颈侧和耻骨背侧,占据一大部分体腔。[38]它们的膀胱通常分为左右两部。右侧部分位于肝脏下方,这样可以避免大结石留于该侧。[39]

两栖动物

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大多数水栖和半水栖两栖动物都拥有膜性的皮肤,允许它们直接通过皮肤吸收水分。[40]一些半水栖动物也有类似的可渗透膀胱膜。因此,他们的尿液排出率往往很高,以抵消这种高水分摄入,同时尿液中含盐量很低。膀胱有助于这些动物保留盐分。有些水生两栖动物,如爪蟾,可停止重吸收水以避免摄入过多水分。[41]对于陆栖两栖动物,脱水会导致尿量减少。[42]

两栖动物的膀胱通常高度膨胀,一些陆栖蛙类蝾螈的膀胱可能占其体重的20%至50%。[42]

鱼类

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尽管大多数硬骨鱼类有帮助消除体内,它们仍拥有一个用于储存废液的膀胱。硬骨鱼的膀胱可渗透水分,其中咸水鱼类的膀胱渗透功能更强。[35]:219大多数鱼还拥有,但其除膜性质类似外与膀胱无关。泥鳅沙丁鱼鲱鱼是少数几种膀胱发育不良的鱼类。无鳔的鱼类膀胱体积最大,位置通常位于输卵管前、直肠后。[43]

鸟类

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几乎所有的鸟类都没有膀胱。[44]鸟类的输尿管开口于泄殖腔,泄殖腔充当储存尿液、粪便和卵的容器。[45]

甲壳动物

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与脊椎动物的膀胱不同,甲壳动物的膀胱既储存尿液,也会改变尿液成分。膀胱由两组侧叶和中央叶组成。中央叶靠近消化器官,侧叶沿其体腔的前部和两侧延伸。其膀胱由薄上皮细胞构成。[46]

文化

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老彼得·勃鲁盖尔画作中持猪膀胱的儿童

人类通过屠宰动物获取的膀胱有许多用途。例如,膀胱是最早用于储存和运输液体、奶酪甚至文件的容器之一。欧洲的一些传统香肠和肉菜会使用动物膀胱包裹。在中世纪,人们有时会用覆盖着猪膀胱的木框替代玻璃窗。[47]

儿童会把晒干或风干的膀胱当作玩具。例如,英国国王亨利八世喜欢用猪膀胱作为足球[48]、农村的儿童会将风干的猪膀胱当作早期的气球。[49]1687年的一个宴会食谱上曾介绍过这样的食品:在一个猪膀胱内装入约25个鸡蛋黄,然后将其浸入沸水中使蛋黄变成固体;将所得球体放置在更大的膀胱中,囊中装满蛋清;再次浸入沸水中使蛋清凝固,制成“巨蛋”。[50]

在古代中国,蹴鞠运动一度较为流行。唐代曾出现过用充气动物膀胱作为鞠球内胆的制作工艺,促进了这一运动的发展。[51][52]

由于丹麦宫廷礼仪禁止客人在皇帝面前起立,天文学家第谷·布拉赫曾在1601年10月13日皇帝举办的宴会上膀胱破裂。他在十天后去世,原因可能为膀胱感染。[53]

19世纪前,因饮食引起的膀胱结石是一种常见病。由于希波克拉底誓言禁止医生对其进行治疗,因此出现了独立的碎石师职业。其中最著名的代表是约翰·安德烈亚斯·艾森巴特英语Johann Andreas Eisenbarth[54]

爱斯基摩人认为膀胱是灵魂所在之处。因此,他们全年都要从被猎杀的海豹身上收集膀胱。在每年一次的“膀胱节”上,人们装饰膀胱后将它们放入大海,使得海洋动物以此为养分繁衍,以便来年捕猎。[55]

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