第二节 脊髓的基本知识
一、脊髓的位置和外部形态
脊髓位于椎管内,是大脑的延续部分。而由脊髓发出的神经犹如大脑这个“皇上”安排的“钦差大臣”,遍布全身各处,执行着上级的指示。一旦脊髓出现问题,就会造成联络中断,出现失联,也就是医学上常说的“运动感觉反射功能障碍”。
脊髓
脊髓有三个主要功能区,即颈膨大、胸段脊髓和腰骶膨大。在胚胎3个月以前,脊髓占据整个椎管,随后脊髓生长速度落后于椎管,脊髓逐渐上移。出生时,脊髓的末端对第3腰椎,至成年时相当于第1腰椎下端或第2腰椎上端。成人脊髓全长40~45厘米(男性平均45厘米,女性42厘米),其中颈段长约10厘米(23%),胸段长约20厘米(44%),腰段长约15厘米(33%)。由第12胸椎向下,脊髓渐细,成为脊髓圆锥,相当于骶4神经至尾神经发出处,即在发出支配的肢体神经以下。脊髓圆锥逐渐变细,移行为终丝,其中一部分走行于硬膜囊内,称为内终丝,向下到达硬脊膜下界,另一部分进入终丝鞘内,并在骶管中呈扇形分布,称为外终丝,将脊髓固定于尾椎上。脊神经根在椎管中的走行方向随节段不同而不同,上两对颈脊神经根向上外,其余向下外,越到下方斜度越大,起自腰骶膨大部的神经根纵行向下,围绕终丝成为马尾。
二、脊髓的活动空间
脊髓的横径及矢状径为椎管的1/2和2/5,有相当大的活动余地,其与椎骨之间有蛛网膜下隙、硬脊膜下隙及硬膜外隙。
三、脊髓的内部结构
脊髓由灰质及白质构成,灰质居中,横切面呈“H”形,周围颜色较浅的称为白质。
脊髓的外形及大小在不同平面有所不同。首先,神经根传入纤维数目越多,脊髓灰质的体积就越大;传出纤维越多的部位,脊髓的体积也一定会增加。其次,所有纤维都与脑相联系,上段脊髓除了包含属于本节的纤维外,还含有下段脊髓的上、下行纤维。因此,解剖学上显示:①脊髓的上段所含纤维较多,体积较大,特别是白质相对较大。②由颈膨大、腰骶膨大发出的纤维分别构成臂丛、腰丛和骶丛,支配上、下肢肌肉。颈膨大和腰骶膨大的灰质前角含有众多运动细胞,显得特别大。胸髓仅发出12对胸神经,分布的区域较小,体积也显得较小。③胸髓、上腰髓和骶髓的灰质外侧柱分别含有丰富的交感和副交感神经节前纤维细胞,而其他部位无此类细胞,外侧柱不显或缺如。
脊髓内部结构
四、何谓“本体感觉”
人体周围感受装置接受机体内外环境的各种刺激,并将其转变成神经冲动,沿着传入神经元传递到中枢神经系统的各个部位,最后到达大脑皮层高级中枢,产生感觉。
本体感觉是指肌肉、肌腱、关节等运动器官在不同状态(包括静止和运动)下产生的感觉,例如,闭眼时能感知身体各部位的位置等,又被称为深感觉(包括运动觉、位置觉和振动觉)。此外,该传导通路还传导皮肤的精细触觉,如辨别两点间的距离、感受物体性状和纹理粗细等。
对于脊髓后索损伤患者,睁眼时由于视觉代偿,尚能维持躯体的平衡;但闭眼时就不知身体所在的位置,因为起于肌腱关节的冲动不能经后索上传至大脑,反射性运动调节出现障碍,患者走起路来就不知深浅,摇摇晃晃的像喝醉酒一样,容易跌倒,形成感觉性运动失调。所以在康复治疗中,要强调本体感觉训练,重新建立平衡功能。
五、脊髓损伤患者的皮肤感觉障碍是如何产生的
外部感觉在皮肤有各种不同类型的感受器,包括游离的神经末梢、触觉、压觉与温度觉小体,都具有高度的特异性,如在皮肤、血管和许多内脏器官分布的Meissner小体,属于机械性感受器,只对触觉敏感。
脊髓中有独立的纤维束上传外周器官的触觉、痛觉和温度觉信息,经过复杂的传递后最终到达大脑皮质。一般来说,从比较低的位置传来的痛觉纤维表浅,紧靠在脊髓前外侧的软脊膜之下,而从相对高的位置传来的痛觉纤维位置较深,靠近腹侧。这样痛觉纤维在脊髓内的排列由浅入深依次为下肢、躯干、上肢及颈部,此分布特征对于临床诊断和判定疗效至关重要,居家康复的患者尤其要注意此感觉的变化,为治疗方案的选择和修正提供依据。
脊髓空洞症患者的病变首先发生在中央管周围,逐渐将附近的前后联合破坏,因此,受损平面的温度觉和痛觉消失,而触觉依然完好,形成所谓的感觉分离。此类患者容易发生灼伤。
六、锥体系与锥体外系的区别
身体运动主要受大脑运动皮质的控制,运动效应系统分为锥体系和锥体外系。
锥体外系起源于相对未分化的网状系统、脑干的中心部及基底神经节等部位,在低等动物如鸟类比较发达,大部分本能活动如运动、防御、求偶等靠此来整合。锥体外系在人类种系发生上比较古老,它发出的冲动经比较分散、传导缓慢的多神经通路下传到脊髓,终止于脊髓前角。
锥体系形成于哺乳动物。它起始于大脑皮质,由一条传导快速而分界清楚的皮质脊髓束到达脊髓对侧前角细胞。随着大脑皮质的发育和锥体系的出现,锥体外系仍处于从属地位。锥体束负责控制随意活动及细致有意识的运动,但如果没有较原始的运动系统,则不能诱发动作,因此,锥体系完好的网状系统病变也可以产生完全的痉挛性四肢瘫痪。
归纳起来,锥体系的功能是控制骨骼肌的随意运动,锥体外系的功能是调整锥体系的活动和张力,以协调肌肉运动,维持姿势。临床上,任何原因使锥体系或锥体外系受损,均可导致瘫痪。
锥体束传导通路
七、脊髓缺血性坏死是怎么回事
神经组织同其他组织器官一样,需要不断供应氧和葡萄糖才能生存。大脑仅占体重的2%,却要利用吸入氧的20%和心排出量的20%,心脏完全停止跳动后5分钟内神经元就开始死亡了。
虽然对于脊髓血供的研究意见不一致,但大致可归纳为:①脊髓的血供储备甚少,仅能满足其最低的代谢需求。②供应脊髓的中央穿动脉及软脊膜动脉属于终末动脉,各自供应某一特定部位,其分支虽有重叠,但其毛细血管床之间并无吻合。③在胸腰部手术如第1胸椎至第4胸椎及第1腰椎段结扎动脉,最容易出现血供障碍而导致瘫痪。
脊髓的血供分为七级,一级为主动脉,末级为脊髓内毛细血管网,中间级包括节段动脉、根动脉和营养动脉、脊髓动脉、脊髓后动脉、穿支以及脊髓内小动脉等。任何一级血供中断,都会引起脊髓缺血从而导致患者瘫痪。
临床上,颈椎半脱位和失稳患者,由于椎动脉反复受到压迫牵拉或交感神经受刺激发生痉挛,造成血流减慢;若上部颈椎的根动脉数量少,就更容易发生颈髓缺血。缺血严重到一定程度时,可引起锥体束缺血,出现感觉运动功能障碍。实验证明,结扎脊髓前动脉后数分钟,脊髓前2/3就会失去血供,病变平面以下的下运动神经元会突然出现弛缓性瘫痪伴大小便功能障碍。
另外,从解剖形态观察,胸段椎管近似圆形,以第4胸椎至第9胸椎椎管的前后径、横径最小,同时其最狭窄处也正是脊髓血供最差的部位,如外因致此处受损,最易发生截瘫。
八、“硬脊膜受压”是什么情况
脊髓被膜分为软脊膜、蛛网膜和硬脊膜。
软脊膜在最内层,紧贴脊髓的外面,并随其隆起或沟裂而覆被。
蛛网膜在软脊膜的外面,蛛网膜下隙位于其间,腰部最大,内含血管和脑脊液。腰椎穿刺术在第3~4腰椎或第4~5腰椎间进行,马尾神经根浮动于脑脊液内,此处穿刺很少伤及脊髓。
硬脊膜相对坚厚,位于蛛网膜外层,其两者间为潜在性硬膜下隙,无液体,犹如胸膜腔。硬脊膜与椎管骨膜之间为硬膜外隙,有脂肪、结缔组织、神经及动静脉丛等。
脊髓的被膜
硬脊膜外间隔附有齿状韧带,拴系脊髓飘浮于脑脊液之中,同时不影响脊髓随脊柱的屈伸运动。此外,硬膜外隙的脂肪组织又起到良好的衬垫作用,保证脊髓免受震荡。
九、脊神经和脊髓是不是一回事
脊神经是从脊髓发出的周围神经,每个脊神经有两根,前根(运动根)自灰质的前角细胞发出,后根(感觉根)依次在脊髓的后外侧进入脊髓。
典型的脊神经包含下列成分:①躯体传出纤维,起于脊髓灰质前角运动细胞,经前根入脊神经,支配骨骼肌。②躯体传入纤维,起于脊神经节的假单极细胞,其中枢突经后根入脊髓,周围突加入脊神经,传导皮肤、肌肉、关节及韧带的感觉。③内脏传出纤维,起于胸1至腰3脊髓节侧柱的细胞,经前根及白交通支,至相应的椎旁神经节,在此交换神经元;或只通过相应的椎旁神经节至其他椎旁神经节或椎前神经节交换神经元,其自椎旁神经节发出的节后纤维,又经灰交通支至脊神经,随该神经及其分支分布于血管、腺体及平滑肌。由骶2~4髓节发出的副交感纤维经盆内脏神经至盆神经丛,再分布于盆腔各脏器及部分结肠,在脏器的壁内交换神经元。④内脏传入纤维,来自脊神经节内的假单极细胞,其周围突或随脊神经走行,或经自交通支,穿行交感干神经节,在节内不交换神经元,直接分布于内脏,其中枢突自脊神经后根入脊髓,可与躯体或内脏传出神经细胞形成反射弧。
每个脊神经的前后根在椎管内或其附近会合成脊神经,立即分为前、后支,这两支均含有运动纤维和感觉纤维,属于混合神经。前支支配躯体侧面、前面及肢体肌肉和皮肤,后支支配躯体背侧肌肉和皮肤。脊神经前支除胸1至胸12前支单独走行外,其余颈、腰、骶及尾神经前支均一再分支,互相结合,分别形成颈丛、臂丛、腰丛、骶丛及尾丛。
脊神经的组成、分支和分布示意图
十、脊髓损伤后为何会出现自主神经系统功能障碍
躯干和四肢关节的运动是受大脑中枢神经系统随意控制的,表现为骨骼肌纤维的伸长和缩短。骨骼肌是快动作肌,能对皮肤表面或眼、耳刺激迅速做出反应。
血管搏动、心跳、大小便和出汗等活动,又是受什么神经系统支配的呢?原来它们是受一个叫“自主神经系统”的网络来调控的,这个系统主要控制和调节动、植物共有的物质代谢活动,而不支配动物所特有的骨骼肌运动。脊髓损伤后常见的并发症如大小便失禁、多汗或无汗、头晕、胸闷、心律失常、高血压、低血压、性功能障碍等,均与此神经系统受损有关。自主神经系统根据传出轴突来源分为两部分:①副交感神经系统,来自脑干及脊髓骶段;②交感神经系统,来自脊髓胸腰段。因此,一旦脊髓损伤,就会出现自主神经系统功能障碍。
自主神经系统的效应器官,表现在平滑肌方面有血管、支气管、消化道壁(自食管下部至肛门内括约肌)、泌尿生殖器管壁及管道,以及虹膜、立毛肌等。自主神经系统的效应器官,表现在腺体方面:黏膜表面有唾液腺、泪腺,皮肤有汗腺、皮脂腺,体腔有肾上腺、胸腺、淋巴样腺、肝、脾及松果体等。针对这种分布特点,居家康复时患者和家属就需要经常注意自主神经系统可能发生的变化,以便及时就医诊治。
(陈和木)