23.1: Анатомія та нормальна мікробіота сечостатевого тракту

Цілі навчання

• Порівняйте анатомію, функцію та нормальну мікробіоту, пов'язану з чоловічою та жіночою сечостатевими системами
• Поясніть, як мікроорганізми, в цілому, долають захисні сили сечостатевої системи, щоб викликати інфекцію
• Назвіть, опишіть та розмежуйте загальні ознаки та симптоми, пов'язані з інфекціями сечостатевих шляхів

Клінічна спрямованість: Частина 1

Надя — нещодавно одружена 26-річна аспірантка економіки. Останнім часом у неї спостерігаються незвичайні виділення з піхви, а також деякий свербіж і дискомфорт. Оскільки їй належить щорічний фізичний огляд, вона призначає зустріч зі своїм лікарем, сподіваючись, що її симптоми можна швидко лікувати. Однак вона переживає, що у неї може бути якась інфекція, що передається статевим шляхом (ІПСШ). Хоча зараз вона перебуває в моногамних стосунках, вона не повністю впевнена в сексуальній історії свого чоловіка, і вона неохоче запитує його про це.

Під час обстеження Надя описує свої симптоми своєму лікарю первинної медичної допомоги і, дещо незручно, пояснює, чому вона думає, що у неї може бути ІПСШ. Лікар Наді запевняє її, що вона регулярно бачить пацієнтів з подібними проблемами і закликає її бути повністю прозорою щодо своїх симптомів, оскільки деякі ІПСШ можуть мати серйозні ускладнення, якщо їх не лікувати. Після подальшого допиту лікар бере зразки крові, сечі та вагінальних виділень Наді для відправки в лабораторію для тестування.

Вправа\(\PageIndex{1}\)

1. Які можливі причини симптомів Наді?
2. Чому лікар бере стільки різних зразків?

Сечовидільна система фільтрує кров, виводить відходи, підтримує відповідний електролітний і водний баланс. Репродуктивна система відповідає за вироблення гамет і бере участь у зачатті і, у самок, розвитку потомства. Через їх близькість і перекриття ці системи часто вивчаються разом і іменуються сечостатевою системою (або сечостатевою системою).

Анатомія сечовивідних шляхів

Основні структури сечовивідних шляхів поширені у самців і самок. Однак існують унікальні місця для цих структур у жінок і чоловіків, і існує значна кількість перекриття між сечовивідними та статевими структурами у чоловіків. Малюнок\(\PageIndex{1}\) ілюструє анатомію сечовипускання, загальну для жінок і чоловіків.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Ці структури сечовидільної системи людини присутні як у чоловіків, так і у самок.

Нирки виконують первинні функції сечовидільної системи по фільтрації крові та підтримці водно-електролітного балансу. Нирки складаються з мільйонів одиниць фільтрації, які називаються нефронами. Кожен нефрон знаходиться в інтимному контакті з кров'ю через спеціалізоване капілярне русло, яке називається клубочком (множинні клубочки). Рідини, електроліти і молекули з крові переходять з клубочка в нефрон, створюючи фільтрат, який стає сечею (рис.\(\PageIndex{2}\)). Сеча, яка збирається в кожній нирці, спорожняється через сечовід і стікає до сечового міхура, який зберігає сечу. Сеча виділяється з сечового міхура в сечовипускальний канал, який транспортує її для виведення з організму через сечовий прохід, отвір уретри.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Нирка містить кілька часточок, кожна з яких містить мільйони нефронів. Нефрон - функціональна одиниця нирки, що фільтрує кров і виводить воду і розчинені сполуки. Фільтрат спочатку потрапляє в клубочок, а потім потрапляє в проксимальний звивистий канальчик. Коли він проходить через канальці, фільтрат додатково модифікується осмосом та активним транспортом, поки він не досягне більших проток у вигляді сечі.

Анатомія репродуктивної системи

Чоловіча репродуктивна система (рис.\(\PageIndex{3}\)) розташована в безпосередній близькості від сечовидільної системи, а сечовипускальний канал входить до складу обох систем. Яєчка відповідають за вироблення сперми. Епідидиміс являє собою згорнуту трубку, яка збирає сперму з яєчок і передає її на сім'явивідні протоки. Епідидиміс також є місцем дозрівання сперматозоїдів після того, як вони покинуть яєчка. Насіннєві бульбашки і простата є допоміжними залозами, які виробляють рідину, яка підтримує сперму. Під час еякуляції сім'явивідний канал виділяє цю суміш рідини і сперми, звану спермою, в уретру, яка поширюється до кінця статевого члена.

Жіноча репродуктивна система розташована поблизу сечовидільної системи (рис.\(\PageIndex{3}\)). Зовнішні статеві органи (вульва) у самок відкриваються в піхву, м'язовий прохід, який з'єднується з шийкою матки. Шийка матки - нижня частина матки (орган, куди буде імплантуватися і розвиватися запліднена яйцеклітина). Шийка матки є загальним місцем зараження, особливо для вірусів, які можуть призвести до раку шийки матки. Матка веде до маткових труб і в кінцевому підсумку до яєчників. Яєчники - це місце яйцеклітини (яйцеклітини), а також ділянка вироблення естрогену і прогестерону, які беруть участь в дозріванні і підтримці репродуктивних органів, підготовці матки до вагітності, регуляції менструального циклу.

Малюнок\(\PageIndex{3}\): Жіноча репродуктивна система розташована в безпосередній близькості від сечовидільної системи. У чоловіків сечовипускальний канал поділяють репродуктивна і сечовидільна системи.

Вправа\(\PageIndex{2}\)

1. Які основні структури сечовидільної системи, починаючи з того місця, де утворюється сеча?
2. Яку будову у самців розділяє репродуктивна і сечовидільна системи?

Нормальна мікробіота сечостатевої системи

Нормальна мікробіота різних ділянок тіла забезпечує важливий неспецифічний захист від інфекційних захворювань (див. Фізичний захист), і урогенітальний тракт не є винятком. Однак як у чоловіків, так і у жінок нирки стерильні. Хоча сеча містить деякі антибактеріальні компоненти, бактерії будуть рости в сечі, що залишилася при кімнатній температурі. Тому саме промивна дія утримує сечоводи і сечовий міхур вільними від мікробів.

Нижче сечового міхура нормальна мікробіота чоловічої сечостатевої системи знаходиться переважно в дистальному сечівнику і включає бактеріальні види, які зазвичай асоціюються з мікробіотою шкіри. У жінок нормальна мікробіота виявляється в межах дистальної третини уретри і піхви. Нормальна мікробіота піхви встановлюється незабаром після народження і являє собою складну і динамічну популяцію бактерій, яка коливається у відповідь на зміни навколишнього середовища. Члени вагінальної мікробіоти відіграють важливу роль у неспецифічному захисті від вагінальних інфекцій та інфекцій, що передаються статевим шляхом, займаючи клітинні зв'язки та конкуруючи за поживні речовини. Крім того, вироблення молочної кислоти членами мікробіоти забезпечує кисле середовище всередині піхви, яке також служить захистом від інфекцій. Для більшості жінок у піхві переважають бактерії, що виробляють молочну кислоту, переважають різноманітні види лактобактерій. Для жінок, яким не вистачає достатньої кількості лактобактерій у піхві, вироблення молочної кислоти відбувається насамперед з інших видів бактерій, таких як Leptotrichia spp., Megasphaera spp. та Atopobium vaginae. Lactobacillus spp. використовують глікоген з вагінальних епітеліальних клітин для обміну речовин і вироблення молочної кислоти. Цей процес жорстко регулюється гормоном естрогеном. Підвищений рівень естрогену корелює з підвищеним рівнем вагінального глікогену, збільшенням вироблення молочної кислоти та нижчим pH піхви. Тому зниження естрогену під час менструального циклу і при менопаузі пов'язано зі зниженням рівня вагінального глікогену і молочної кислоти, і більш високим рН. Крім вироблення молочної кислоти, Lactobacillus spp. також сприяють захисту від інфекційних захворювань завдяки виробленню перекису водню та бактеріоцинів (антибактеріальних пептидів).

Вправа\(\PageIndex{3}\)

Які фактори впливають на мікробіоту жіночого репродуктивного тракту?

Загальні ознаки і симптоми урогенітальних інфекцій

Інфекції сечовивідних шляхів найчастіше викликають запалення сечового міхура (цистит) або уретри (уретрит). Уретрит може бути пов'язаний з циститом, але також може бути викликаний інфекціями, що передаються статевим шляхом. Симптоми уретриту у чоловіків включають відчуття печіння під час сечовипускання, виділення з пеніса, кров у спермі або сечі. У жінок уретрит пов'язаний з болючим і частим сечовипусканням, виділеннями з піхви, лихоманкою, ознобом, болем у животі. Симптоми циститу схожі з симптомами уретриту. Коли уретрит викликаний збудником, що передається статевим шляхом, можуть виникнути додаткові симптоми, що стосуються статевих органів. До них можна віднести хворобливі бульбашки (пухирі), бородавки та виразки. Уретерит, рідкісне інфікування сечоводу, може виникати і при циститі. Ці інфекції можуть бути гострими або хронічними.

Пієлонефрит і гломерулонефрит - це інфекції нирок, які є потенційно серйозними. Пієлонефрит - це інфекція однієї або обох нирок і може розвинутися внаслідок інфекції нижніх сечовивідних шляхів; часто уражаються верхні сечовивідні шляхи, включаючи сечоводи. Ознаки та симптоми пієлонефриту включають лихоманку, озноб, нудоту, блювоту, біль у попереку та часте хворобливе сечовипускання. Пієлонефрит зазвичай стає хронічним лише у осіб, які мають вади розвитку нирок або пошкодження.

Гломерулонефрит - це запалення клубочків нефронів. Симптоми включають надлишок білка та крові в сечі, підвищення артеріального тиску та затримку рідини, що призводить до набряку обличчя, рук та ніг. Гломерулонефрит може бути гострою інфекцією або він може стати хронічним.

Інфекції, що відбуваються в репродуктивних структурах чоловіків, включають епідидиміт, орхіт і простатит. Бактеріальні інфекції можуть викликати запалення придатка яєчка, зване епідидимітом. Це запалення викликає біль у мошонці, яєчках та паху; також можуть спостерігатися набряки, почервоніння та тепла шкіра на цих ділянках. Запалення яєчка, зване орхітом, зазвичай викликається бактеріальною інфекцією, що поширюється з придатка яєчка, але також може бути ускладненням свинки, вірусного захворювання. Симптоми схожі з симптомами епідидиміту, і нерідкі випадки, коли вони обидва виникають разом, в цьому випадку стан називається епідидимо-орхітом. Запалення передміхурової залози, зване простатитом, може виникнути в результаті бактеріальної інфекції. Ознаки та симптоми простатиту включають лихоманку, озноб та біль у сечовому міхурі, яєчках та статевому члені. Пацієнти також можуть відчувати печіння під час сечовипускання, утруднення спорожнення сечового міхура і хворобливу еякуляцію

Через свою близькість до зовнішньої сторони піхву є загальним місцем для інфекцій у жінок. Загальний термін для будь-якого запалення піхви - вагініт. Вагинит часто розвивається в результаті розростання бактерій або грибків, які зазвичай мешкають у вагінальній мікробіоті, хоча він також може бути наслідком інфекцій транзиторними збудниками. Бактеріальні інфекції піхви називаються бактеріальним вагінозом, тоді як грибкові інфекції (зазвичай за участю Candida spp.) називаються дріжджовими інфекціями. Динамічні зміни, що впливають на нормальну мікробіоту, вироблення кислоти та зміни рН, можуть бути залучені до ініціації мікробного розростання та розвитку вагініту. Хоча деякі люди можуть не мати симптомів, вагіноз і вагініт можуть бути пов'язані з виділеннями, запахом, свербінням і печінням.

Запальне захворювання органів малого тазу (PID) - це інфекція жіночих репродуктивних органів, включаючи матку, шийку матки, маткові труби та яєчники. Двома найбільш поширеними збудниками є бактеріальні збудники, що передаються статевим шляхом Neisseria gonorrhoeae та Chlamydia trachomatis. Запалення маткових труб, зване сальпінгітом, є найсерйознішою формою ПІД. Симптоми PID можуть відрізнятися у жінок і включати біль внизу живота, виділення з піхви, лихоманку, озноб, нудоту, діарею, блювоту та хворобливе сечовипускання.

Вправа\(\PageIndex{4}\)

1. Які стани можуть виникнути внаслідок інфекцій, що вражають сечовидільну систему?
2. Які поширені причини вагініту у жінок?

Загальні причини та способи передачі урогенітальних інфекцій

Гормональні зміни, особливо зрушення естрогенів у жінок через вагітність або менопаузу, можуть підвищити сприйнятливість до урогенітальних інфекцій. Як обговорювалося раніше, естроген відіграє важливу роль в регулюванні доступності глікогену і подальшого вироблення молочної кислоти видами Lactobacillus. Низький рівень естрогену пов'язаний з підвищеним рН піхви та підвищеним ризиком бактеріального вагінозу та дріжджових інфекцій. Естроген також відіграє роль у підтримці еластичності, міцності та товщини стінки піхви, а також утримує змащену стінку піхви, зменшуючи сухість. Низький рівень естрогену пов'язаний з витонченням стінки піхви. Таке витончення збільшує ризик розривів і саден, які компрометують захисний бар'єр і підвищують сприйнятливість до хвороботворних мікроорганізмів.

Ще однією частою причиною урогенітальних інфекцій у самок є забруднення калом, яке виникає через безпосередній близькості заднього проходу і уретри. Escherichia coli, важливий член мікробіоти травного тракту, є найпоширенішою причиною інфекцій сечовивідних шляхів (уретрит і цистит) у жінок; вона, як правило, викликає інфекцію при введенні в уретру в калових масах. Хороша гігієна може зменшити ризик інфекцій сечовивідних шляхів цим шляхом. У чоловіків інфекції сечовивідних шляхів частіше пов'язані з іншими станами, такими як збільшена простата, камені в нирках або розміщення сечового катетера. Всі ці умови погіршують нормальне спорожнення сечового міхура, який служить для вимивання мікробів, здатних викликати інфекцію.

Інфекції, які передаються між особами через статевий контакт, називаються інфекціями, що передаються статевим шляхом (ІПСШ) або венеричними захворюваннями (ЗПСШ). (CDC віддає перевагу терміну ЗПСШ, але ВООЗ віддає перевагу ІПСШ, ¹ який охоплює інфекції, що призводять до захворювання, а також субклінічні або безсимптомні.) ІПСШ часто вражають зовнішні статеві органи і шкіру, де мікроби легко переносяться при фізичному контакті. Лімфатичні вузли в області статевих органів також можуть опухнути в результаті інфекції. Однак багато ІПСШ також мають системні ефекти, викликаючи симптоми, які варіюються від легкого (наприклад, загальне нездужання) до важких (наприклад, пошкодження печінки або серйозна імуносупресія).

Вправа\(\PageIndex{5}\)

1. Яку роль відіграють лактобактерії в здоров'ї жіночої репродуктивної системи?
2. Чому інфекції сечовивідних шляхів мають різні причини у чоловіків і жінок?

Ключові поняття та резюме

• Сечовидільна система відповідає за фільтрацію крові, виведення відходів та допомогу в регулюванні електролітного та водного балансу.
• Сечовидільна система включає нирки, сечоводи, сечовий міхур та уретру; сечовий міхур і сечовипускальний канал є найбільш поширеними місцями інфекції.
• Загальні місця інфекції в чоловічій статевій системі включають сечовипускальний канал, а також насінники, простату і придатки яєчка.
• Найбільш поширеними місцями інфікування в жіночій репродуктивній системі є вульва, піхву, шийка матки, маткові труби.
• Інфекції сечостатевого тракту можуть відбуватися через колонізацію із зовнішнього середовища, зміни мікробіоти через гормональні чи інші фізіологічні та екологічні зміни, забруднення фекалом та передачу статевим шляхом (ІПСШ).

Виноски

1. 1 Всесвітня організація охорони здоров'я. «Рекомендації щодо ведення інфекцій, що передаються статевим шляхом». Всесвітня організація охорони здоров'я, 2003. http://www.who.int/hiv/pub/sti/en/ST...elines2003.pdf.