なぜ尿の通り道に石があると痛みが起こるのですか？

一般的に尿管は直径4〜6mm程度ですが、筋層（筋肉からなる層）に包まれているので、内腔（内側の空間）はより狭くなっています。また、尿管は尿を送り出すために、内腔を完全に閉じたり逆に大きく開いたりと蠕動（筋肉が収縮と弛緩を繰り返して波打つように動くこと）しています。結石の大きさはいろいろありますが、基本的に問題となる結石は尿管の内径より大きいことが多いです。
結石によって痛みが起こったり痛みが強まったりする主な仕組みは、以下の通りです。

• 結石が尿管などの内側の空間を通る際に、尿管を内側から押し広げることが刺激になって主な痛みを生じます。
• 結石が尿の流れを悪くすると、尿管の内腔の圧力や壁の張力がより強くなり、より痛みが強まります。
• 尿管が無理やり中のものを押し出そうと、過剰な力で収縮したり長時間収縮したりすることで、虚血を（十分に血液が供給されない状態）生じて、炎症を起こす物質が作られ、さらに痛みが増強します。

また、結石によって吐き気や嘔吐などの消化器症状も生じることがありますが、これは上記の痛み刺激を伝える神経叢が、腹腔や腸間膜の神経叢と同じ高さの脊髄に入るからだと考えられています。