Abstract
The purpose of this study was to determine the resultant changes in the bladder function
after partial bladder outlet obstruction (BOO), with particular emphasis on the threshold
voltage and on the role of NO. A total of 12 adult rabbits were used in the study.
New Zealand-type rabbits were subjected to no intervention and 3 weeks duration of
a partial outlet obstruction. They underwent an in vivo cystometric evaluation before and after the BOO, histological studies, bladder-strip
stimulation studies using acetylcholine, electrical field stimulation, and relaxation
studies using NO donor nitroprusside. Statistical significance was determined by two-way
ANOVA for multiple variations and Student's t-test. Histology sections demonstrated smooth-muscle hypertrophy, hyperemia of the
vessels in the wall and widely set mononuclear cell infiltration in the rabbits with
partial BOO. Cystometry showed markedly decreased bladder capacities, and decrease
of compliance from 4.3 ± 1.8 to 1.6 ± 0.3 in the obstructed group. Tissue bath studies
demonstrated no meaningful change with cholinergic stimulation, increased contractility
in response to electrical field stimulation, and increased threshold voltage values
from 57.5 to 93.3 compared to controls. Nitroprusside did not induce relaxation of
the neostigmine and acetylcholine-precontracted bladder in all animals. Hypertrophy
was observed due to adaptation of the detrusor against the obstruction. During this
adaptation period, bladder capacity decreases and the elasticity disappears, thus
causing higher pressures with lesser volumes. In other words, compliance decreases.
The neurogenic damage can be shown with increasing values of threshold voltage, and
higher voltages are needed to start a contraction. Nitroprusside has no inhibitory
effect on smooth-muscle tone in the rabbit bladder.
Résumé
Le but de cette étude est de déterminer les modifications de la fonction vésicale
après obstruction partielle de la vidange vésicale (BOO), avec un intérêt particulier
sur le seuil du voltage et le rôle du NO. Un total de 12 lapins adultes ont été utilisés
dans cette étude. Des lapins de type New Zealand étaient soumis, pendant trois semaines,
à une obstruction partielle de la vidange vésicale. Ils subissaient une évaluation
cystométrique in vivo avant et après le BOO, une étude histologique, des études de la stimulation vésicale
utilisant l'acétylcholine, une stimulation électrique et une étude de la relaxation
utilisant du NO. La signification statistique était déterminée par ANOVA, pour de
multiples variations, et par Student's t-test. L'étude histologique démontrait une hypertrophie du muscle lisse, une hyperémie
des vaisseaux de la paroi vésicale et une large infiltration mononucléaire chez les
lapins avec une partielle BOO. La cystométrie montrait une diminution marquée des
croissances vésicales et une diminution de la compliance de 4.3 ± 1.8 à 1.6 ± 0.3
dans le groupe obstructif. Les études tissulaires ne montraient aucune modification
notable avec la stimulation cholinergique, une augmentation de la contractilité à
la réponse à la stimulation à un champ électrique et un seuil de voltage augmenté
de 57.5 à 93.3 comparé au groupe contrôle. Le Nitroprusside n'entraînait pas de relaxation
des vessies pré-stimulées par la néostigmine et l'acétylcholine. Une hypertrophie
était observée en rapport avec l'adaptation du détrusor à l'obstruction. Durant cette
période d'adaptation, la capacité vésicale diminue et l'élasticité disparaît, ceci
causant une augmentation des pressions avec des volumes diminués. En d'autres termes,
la compliance diminue. Le dommage neurologique peut être démontré avec des valeurs
augmentées du seuil de voltage et des voltages plus élevés sont nécessaires pour entraîner
une contraction. Le Nitroprusside n'a pas d'effet inhibiteur sur le tonus du muscle
lisse de la vessie du lapin.
Resumen
El objetivo de este estudio fue determinar los cambios producidos en la función vesical
tras la obstrucción del tracto de salida (BOO), con particular interés en el umbral
del voltaje y en el papel del óxido nítrico (NO). En total usamos 12 conejos adultos
de raza New Zealand tratados sin intervención o con obstrucción del tracto de salida
urinario de tres semanas de duración. Se realizó evaluación cistomanométrica en vivo
antes y después de la BOO, estudios histológicos, estimulación de tiras de pared vesical
con acetilcolina, estimulación de campo eléctrico y estudios de relajación usando
nitroprusiato como donante de NO. Se determinó la significancia estadística con ANOVA
para variaciones múltiples y con el test t de Student. Los cortes histológicos demostraron
hipertrofia del músculo liso, hiperemia de los vasos de la pared e infiltración por
células mononucleares generalizada en los conejos con BOO parcial. La cistomanometría
mostró capacidad vesical muy disminuída y pérdida de la acomodación de 4.3 ± 1.8 a
1.6 ± 0.3 en el grupo obstruído. Los estudios de tejidos en baño demostraron que no
había cambios significativos con estimulación colinérgica, contractilidad aumentada
en respuesta a la estimulación de campo eléctrico y aumentos del umbral de voltaje
de 57.5 a 93.3 en comparación con los controles. El nitroprusiato no produjo relajación
de la vejiga tratada con acetilcolina ni neostigmina. Se observó hipertrofia debida
a adaptación del detrusor frente la obstrucción. Duante este periodo de adaptación
disminuyó la capacidad vesical y la elasticidad aumentando las presiones y disminuyendo
los volúmenes. En otras palabras disminuyó la acomodación. El daño neurógeno pudo
ser demostrado con valores aumentados del umbral de voltaje para iniciar una contracción.
El nitroprusiato no tuvo efecto inhibidor sobre el tono del músculo liso en el músculo
liso de la vejiga del conejo.
Zusammenfassung
Zielsetzung: Ziel der Arbeit war es, die Funktionsveränderungen der Blase nach teilweiser Blasenauslassobstruktion
(BOO) zu überprüfen mit besonderer Berücksichtigung der Stimulationsschwelle untersuchter,
glatt-muskulärer Muskelstreifen der Blasenwand und der Rolle von Nitricoxyd. Insgesamt
wurden 12 erwachsene Kaninchen in der vorliegenden Studie untersucht. Es wurde eine
Blasenausgangsobstruktion für die Dauer von 3 Wochen etabliert und in vivo zytometrische Untersuchungen vor und nach der BOO sowie histologische Untersuchungen
von Blasenmuskelstreifen durchgeführt. Hierbei wurde die Wirkung von Acetylcholin,
elektrischer Stimulation und Nitricoxyd überprüft. Die histologische Untersuchung
erfolgte mit Hämatoxilin-Eosin-Färbung. Statistische Signifikanzen wurden einerseits
mittels Anova, andererseits mit dem Student-t-Test vorgenommen.
Ergebnisse: Die histologischen Schnitte zeigten eine Hypertrophie der glatten Muskulatur, eine
Hyperämie der Wandgefäße und mononukleare Zellinfiltrationen bei den betroffenen Kaninchen.
Bei den zystometrischen Untersuchungen fanden sich deutlich herabgesetzte Blasenkapazitäten
sowie eine herabgesetzte Compliance von 4,3 ± 1,8 auf 1,6 ± 0,3 bei der obstruktiven
Tiergruppe.
Die Untersuchungen der glatten Muskulatur im Organbad zeigten keine wesentlichen Veränderungen
bei cholinerger Stimulation, jedoch eine gesteigerte Kontraktionsantwort bei elektrischer
Stimulation und einen gesteigerten Schwellenwert von 57,5 gegenüber 93,3 im Vergleich
zur Kontrollgruppe. Die Zugabe von Nitroprussid zum Organbad konnte keine Relaxation
der durch Neostigmin und Acetylcholin vorkontrahierten Blase erzeugen.
Schlussfolgerungen: Die Hypertrophie muss daher als Adaptionsversuch des Detrusors gegenüber der Obstruktion
angesehen werden. Während dieser Adaptionsphase nimmt die Blasenkapazität ab. Die
Elastizität verschwindet, was erhöhte Drucke und geringere Volumina zur Folge hat.
Die Compliance nimmt ab. Die hierbei resultierende neurogene Schädigung lässt sich
anhand der steigenden Reizschwelle und höher notwendigen Reizströmen bis zu Beginn
einer Kontraktion nachweisen. Nitroprussid und damit NO (Nitricoxyd) haben keinen
relaxierenden Effekt auf den Tonus der glatten Muskelzellen bei der Kaninchenblase.
Key words
Bladder outlet obstruction - threshold voltage - NO - compliance
Mots-clés
Obstruction de la vidange vésicale - seuil du voltage - NO - compliance
Palabras clave
Obstrucción en la salida vesical - umbral de voltaje - NO - acomodación
Schlüsselwörter
Blasenausgangsobstruktion - Nitricoxyd - Nitroprussid - Blasencompliance - Funktionsuntersuchungen
beim Kaninchen - subvesikale Blasenobstruktionen
