Hydrodynamics of male micturition—II Measurements of stream parameters and urethral elasticity

Abstract

Measurements on a normal male of the radius and speed of the urine stream, and the relation between them, are described. The tendency of the radius to increase with increasing stream speed is evidence that the urethral walls are elastic. The theoretical connection between the stream characteristics and urethral elasticity is developed and used to deduce the elastic properties of the urethra at the point which controls the stream (the distal constriction). Direct measurements of the pressure in the resting urethra of the same subject, using catheters of different radii, give further information on the elastic properties of the urethra between the external meatus and the external sphincter. The flow and pressure measurements together show that in this subject the stream is controlled about 3 cm from the external meatus. At this point the urethra behaves like an elastic walled tube of unstretched radius (0·16±0·02) cm, subject to an external pressure of (18±3) cm H₂O, and the urethral walls have an average elastic constant per unit length of order 6×10³ dyn cm⁻² (6 cm H₂O).

Sommaire

On décrit les mesures prises sur un homme normal du rayon et de la vitesse d'un faisceau d'urine, et la relation qui existe entre eux. La tendance qu'a le rayon de s'accroitre avec une augmentation de la vitesse du faisceau est l'évidence que les parois de l'urèthre sont élastiques. Le lien théorique entre les caractéristiques du faisceau et l'élasticité de l'urèthre est développé et utilisé pour déduire les propriétés élastiques de l'urèthre à l'endroit qui règle le faisceau (la constriction distale). Des mesures directes de la pression dans l'urèthre au repos du même sujet, utilisant des cathètres de rayons différents, donnent des renseignements supplémentaires sur les propriétés élastiques de l'urèthre entre le meatus externe et le sphincte externe. Les mesures de l'écoulement et de la pression ensemble montrent que chez ce sujet le faisceau est contrôlé à environ 3 cm du meatus externe. A cet endroit, l'urèthre se comporte comme un tube à paroi élastique de rayon non dilaté de (0,16±0,02) cm et soumis à une pression externe de (18±3) cm de H₂O, et les parois de l'urèthre possèdent une constante élastique moyenne par unité de longueur de l'ordre de 6×10³ dyn cm⁻² (6 cm de H₂O).

Zusammenfassung

Es werden Messungen des Radius und der Geschwindigkeit des Urinstroms an einem normalen Mann und die Beziehung zwischen diesen beschrieben. Die Tendenz der Vergrösserung des Radius mit Ansteigen der Strömungsgeschwindigkeit ist ein Beweis, dass die Harnröhrenwände elastisch sind. Der theoretische Zusammenhang zwischen den Strömungseigenschaften und der Harnröhrenelastizität wird entwickelt und benutzt, um die elastischen Eigenschaften der Harnröhre an dem Punkt abzuleiten, der den Strom regelt (die Distalverengung). Unter Verwendung von Kathetern mit verschiedenen Radien geben direkte Messungen des Druckes in der ruhenden Harnröhre derselben Person weitere Auskunft über die elastischen Eigenschaften der Harnröhre zwischen dem äusseren Meatus und dem äusseren Sphinkter. Die Strom- und Drukmessungen zeigen zusammen, dass der Strom bei dieser Person etwa 3 cm vom äusseren Meatus geregelt wird. An diesem Punkt verhält sich die Harnröhre, abhängig von einem äusseren Druck von (18±3) cm H₂O, wie eine Röhre von ungedehntem Radius (0,16±0,02) cm mit elastischer Wand, und die Wände der Harnröhre haben eine elastische Durchschnittskonstante pro Längeneinheit im Bereich von 6×10³ dyn cm⁻² (6 cm H₂O).