解剖与生理功能
一脊髓的形态结构
1.脊髓(spinalcord)的组成
脊髓属于中枢神经系统,是脑干向下延伸的部分,全长42-45cm。由含有神经细胞的灰质和上、下行传导束组成的白质构成。在脊髓的横断面上,中央区为灰质,呈“H”形。其中心有中央管,外周区为白质。
2.脊髓的外形和位置
脊髓呈前后稍扁的圆柱体,位下椎管内,占据椎管的上2/3,脊髓上端在枕骨大孔水平与延髓相连,下端形成脊髓圆锥,终止于第一腰椎下缘或第二腰椎上缘水平(图一)。
图一:脊柱的外形
3.背髓的几个重要结构
(1)31对脊神经:脊髓自上而下共发出31对脊神经分布到四肢和躯干,包括颈神经神经8对、胸神经12对、腰神经5对、骶神经5对、尾神经1对。每一条脊神经借前根和后根分别与脊髓相连。形态学上每一对脊神经相应的脊髓为1个节段,因此,脊髓也相应分成了31个节段,即8个颈节(C1~C8)、l2个胸节(T1~T12)、5个腰节(L1~L5)、5个骶节(S1~S5)和1个尾
节f(co),但表面并无节段界限。
(2)两个膨大;脊髓的粗细随其所含神经元和神经纤维数量的不同而异,全长粗细不等,有两个膨大部分,称为颈膨大和腰膨大。颈膨大由C5~T2脊髓组成,发出支配上肢的神经根;腰膨大由L1~S2脊髓组成,发出支配下肢的神经根。
(3)脊髓圆锥:脊髓自腰膨大向下逐渐细削,形成脊髓圆锥,由第3、4、5骶节和尾节组成,:末端位置相当于第一腰椎下缘水平。圆锥下端伸出一根终丝,终止于第一尾椎骨膜的背侧(图二)。
图二脊髓圆锥、马尾的结构图
(4)马尾:由于脊髓和脊柱长度不等,神经根由相应椎间孔穿出椎管时。愈下位脊髓节段的神经根愈向下倾斜,腰段的神经根几乎垂直下降,形成马尾,由第2腰节至尾节10对腰骶神经根组成(图二)。
(5)脊髓的被膜:脊髓由三层结缔组织的被膜包围,从外向内像依次为硬脊膜、脊髓蛛网膜和软脊膜。软脊膜在脊髓两侧的脊神经前、后根之间向外突出,形成尖端向外的三角形齿状韧带,有固定脊髓。防此震荡和突然移位的作用。硬脊膜外面与脊椎骨膜之间的间隙为硬膜外腔,其中填充着疏松结缔组织、椎内静脉丛和淋巴管,略呈负压;硬脊膜与蛛网膜之间为硬膜下腔,其间无特殊结构;脊髓蛛网膜与软脊膜之间为蛛网膜下腔。与脑的蛛网膜下腔相通,下端在腰部扩大,称终池,其间充满脑脊液浸泡着马尾,为腰椎穿刺的理想部位。
4.脊髓的内部结构
(1)脊髓灰质的主要结构:灰质呈暗灰色,主要由神经细胞核团和部分胶质细胞组成,横切面上呈蝴蝶形或“H”形,居于脊髓中央,其中心有中央管。灰质分为前角,后角及侧角(C8~L2和S2~S4),此外还包括中央管前后的灰质前连合和灰质后连合。灰质内含有各种不同大小、形态和功能的神经细胞,是脊髓接受和发出冲动的关键结构。前角内含运动神经细胞,属下运动神经元,主要司躯干和四肢的运动支配;后角内含传递痛、温觉和部分触觉的第Ⅱ级感觉神经细胞,为感觉信息的中转站;C8~L2的恻角为脊髓的交感神经中枢,支配和调节血管、内脏及腺体的功能;S2~S4的侧角为脊髓副变感神经中枢,发出纤维支配膀胱、直肠和性腺的活动。
(2)脊髓白质的主要结构:白质主要由上行的(感觉)、下行(运动)传导束组成。上行传导束将不同的感觉信息上传到脑;下行传导束从脑的不同部位将神经冲动下传到脊髓。
1)上行纤维束:叉称感觉传导束,将躯干和四肢的痛温觉、精细触觉和深感觉传至大脑皮质
感觉中枢进行加工和整合。主要有:①薄束和楔束:走行在后索,传导肌肉、肌腱、关节的深感觉(位置觉、运动觉和振动觉)和皮肤的精细触觉至延髓的薄束核和楔束核,进而传至大脑皮层;②脊髓小脑束:分前、后束,分别位于外侧索周边的前后部,将下肢和躯干下部的深感觉信息经小脑上、下脚传至小脑皮质,与运动和姿势的调节有关;③脊髓丘脑束:可分为脊髓丘脑侧束和脊髓丘脑前束,分别走行于外侧索的前半部和前索,两束将后根的传入信息向上传至丘脑腹后外侧核(侧束传导痛温觉,前束传导触压觉),进而传至中央后回和旁中央小叶后部进行整合,是感觉传导通路的重要部分。
2)下行纤维束:又称运动传导束,将大脑皮层运动区、红核、前庭核、脑干网状结构受上丘的冲动传至脊髓前角或侧角,继而支配躯干肌和四肢肌,参与锥体束和锥体外系的形成,与肌肉的随意运动、姿势和平衡有关。主要有:①皮质脊髓束:分为皮质脊髓侧束和皮质脊髓前束,分别走行于脊髓侧索和前索。将大脑皮质运动区的冲动传至脊髓前角的运动神经元,支配躯干和肢体的运动;②红核脊髓束:下行于脊髓的侧索。将红核发出的冲动传至脊髓前角支配躯肌的运动神经元,协调肢体运动;③前庭脊髓束:下行于脊髓的前索,将前庭外侧核发出的冲动传至脊髓中间带及前角底部,主要兴奋躯干和肢体的伸肌,以调节身体平衡;④网状脊髓束:行于前索及外侧索,连接脑桥和延髓的网状结构与脊髓中间带神经元,主要参与躯干和肢体近端肌肉运动的控制;⑤顶盖脊髓束:在对侧前索下行,将中脑上丘的冲动传至上颈髓中问带及前角基底部,兴奋对侧颈肌及抑制同侧颈肌活动。
二脊髓节段与椎体的对应关系
在3个月的胎儿,脊髓与脊柱尚等长,以后脊柱生长快,脊髓生长慢,由此导致脊髓和脊柱的长度不一致,脊髓比脊柱短,成人脊髓垒长42~45cm,仅相当于椎管全长的2/3。脊髓圆锥末端的位置相当于第一腰椎下缘或第二腰椎上缘水平,因此脊髓各节段的位置比相应的脊椎高(图三),成年人脊髓节段与椎骨的对应关系为:
C1~4脊髓节段:平相应同序数椎骨;
C5~T4脊髓节段:比相应颈、胸椎高出一个椎骨;
T5~8脊髓节段:比相应的胸椎高出两个椎骨;
Tg~12脊髓节段:比相应的胸椎高出三个椎骨;
整个腰髓节段:相当于第10-11胸椎水平;
整个骶髓节段:相当于第12胸椎和第1腰椎水平
图三脊髓节段与椎体的对应关系
三脊髓的功能
脊髓是中枢神经系统的低级中枢,主要具有传导和反射功能,正常的脊髓活动是在大脑的控制下完成的。
1.传导功能脊髓内的神经元是上、下行传导通路的中继站,沟通周围神经与脑的联系。脊髓内的上行传导束将躯体(头面部除外)的深、浅感觉和大部分内脏感觉的信息传至脑,在脑内分析和整合之后,在发出各种神经冲动,经过下行传导束传至脊髓,从而调节骨骼肌和内脏的活动。
2.反射功能脊髓的反射功能是指脊髓固有的反射,即在脊髓内就能完成的反射活动,是较为简单的反射。包括躯体反射和内脏反射,前者指骨骼肌的反射活动,如牵张反射、屈曲反射和,浅反射等。后者指一些躯体内脏反射、内脏内脏反射和内脏躯体反射,如竖毛反射、膀胱排尿反射和直肠排使反射等。
四脊髓的血液供应
1、脊髓的动脉脊髓的动脉供应主要有3个来源:脊髓前动脉、脊髓后动脉、根动脉(图四)。
图四脊髓的血液供应
(1)脊髓前动脉:起源于两侧椎动脉的颅内部分,在延髓腹侧合成一支,沿着脊髓前正中裂下行,在下行过程中得到多数根动脉分支的补充和加强。脊前动脉沿途每1cm分出3-4支沟动脉,沟动脉不规则地左右交替深入脊髓,供应脊髓横断面的前2/3区域,包括中央灰质、前角、侧角、前索,侧索。沟动脉为终束支,特刚是T4和L1节段为相邻两条根动脉的交界区,易发生缺血性改变,出现脊髓前动脉综合征。
(2)脊髓后动脉:起源于同侧椎动脉的颅内部分,左右各一根,沿脊髓的后外侧沟下行。其分支供应脊髓横断面的后1/3区域,包括后角和后索。脊髓后动脉并未形成一条完整连续的纵行,略呈网状,分支间吻合较多,故较少发生供血障碍。
(3)根动脉:跟动脉在颈段主要法子椎动脉及颈升动脉,胸段发自肋间动脉、腰段发自腰动脉、骶段发自骶动脉。上述动脉的脊髓支沿着脊神经根进入椎管,故统称为跟动脉。每一根动脉进入椎间孔后既分成前、后两支,既跟前动脉和跟后动脉,分别与脊前动脉和脊后动脉吻合,并构成围绕脊髓的冠状动脉环。冠状动脉环围绕脊髓表面分出无数小分支担负脊髓表面结构以及脊髓实质外围部分的供血。
2.脊髓的静脉
脊髓的静脉在脊髓表面形成一静脉丛及6条主要回流通道,分别位于前正中裂,后正中沟和前、后外侧的相应部位。这6条静脉组成前后脊髓外静脉,其血液由跟前静脉和根后静脉引流至椎内静脉丛,后者向上与延髓静脉相通,在胸段与胸腔内奇静脉、肺静脉和上腔静脉想通,在腹部与下腔静脉想通、门静脉和盆腔静脉有多处想通,椎静脉丛因压力低,且无静脉瓣,其血流方向不定,与胸腹腔压力相关,时感染和肿瘤侵及脊髓和颅脑的通路。
脊髓损害及定位
一、脊髓病变的临床特点
脊髓病变的三主征:运动障碍、感觉障碍和自主神经功能障碍
运动障碍脊髓侧索中皮质脊髓束损害产生上运动神经元瘫痪,脊髓前角及(或)前根病变产生下运动神经元瘫痪。
感觉障碍后角损害表现为节段性分离性感觉障碍,既同侧节段性痛、温觉障碍,而深感觉及部分触觉仍保留,因深感觉和部分触觉纤维不经后角而直接进入后索,如病变累及两侧常有明显束带感;后根损害则深、浅感觉均有障碍;后索损害病变以下同侧深感觉和部分触觉障碍。产生感觉性共济失调;脊髓丘脑束损害引起传导束型感觉障碍,表现损害节段平两以下的对侧痛、温觉障碍,深感觉保留;白质前连合损害时,因损害两侧脊髓丘脑束的交叉纤维,表现为对称性节段性的痛温觉丧失,因有未交叉的纤维在后索及前索中上升,可没有明显的触觉障碍,,称为感觉分离现象,见于脊髓空洞症和髓内肿瘤等。
自主神经功能障碍脊髓灰质侧角损害或脊髓病变阻断侧角与大脑联系的路径,出现相应节段的自主神经功能障碍,表现为膀胱、直肠括约肌功能。血管运动、发汗反应及皮肤、指(趾)甲的营养等障碍,特别是膀胱,直肠功能障碍为脊髓疾病与其他疾病相鉴别的重要体征之一,自主神经功能障碍是否出现、出现的早晚与病损的部位、严重程度密切相关。
总之,上述运动障碍、感觉障碍和自主神经功能障碍构成的症状和体征是认识脊髓疾病的基础。
脊髓的定位及定性诊断
脊髓不同部位损害的临床表现
1.脊髓半侧损害表现为脊髓病变平面以下同侧肢体瘫痪和深感觉障碍,对侧痛、温度觉障碍,称为布朗一塞卡尔综合征(Brown-Sequardsyndrome),又称为脊髓半切综合征。多见于脊髓肿瘤的早期:,病变节段平面以下同侧肢体还有血管舒缩运动功能障碍。皮肤初期潮红、发热,后期为发绀、发冷,这是由于侧索中下行的血管舒缩纤维被阻断的缘故,并非脊髓半侧损害均有这些症状。
2.脊髓横贯性损害出现损害平面以下各种运动、感觉和括约肌功能障碍。同时当脊髓的某些节段遭受损害时,会呈现这些节段的病变特点,如病变节段会发生肌肉弛缓性瘫痪和萎缩、反射消失、根性疼痛或根性分布的感觉减退、缺失。这些症状称为节段性症状,对病变的定位诊断具有重要的价值。感觉障碍平面的确定和反射改变对病变脊髓的节段定位也有极大的帮助。
3.根据脊髓损害的节段不同,其临床特征亦不相同,分述如下:
(1)高颈段(Cl-4):受损时四肢呈上运动神经元性瘫痪,损害平面以下全部感觉缺失或减退,尿便障碍,四肢及躯干常无汗,可有枕、颈后部及肩部根性神经痛,咳嗽、打喷嚏、转头时疼痛加重。C3~5段损害时,造成两侧膈神经麻痹,可出现现呼吸困难,腹式呼吸运动减弱甚至消失,咳嗽无力;若该处受刺激,则发生呃逆。病变如损害一侧三叉神经脊束核下端则可出现同侧面部外侧痛、温度觉缺失;若累及副神经枝核则出现胸锁乳突肌和斜方肌瘫痪、萎缩由于该部位病变接近枕骨大孔,故可出现后颅凹病变的症状和体征:如眩晕、眼球震颤、共济失调、发音及吞咽困难等。若病变延及延髓下部的心血管运动和呼吸中枢,会引起呼吸、循环障碍而死亡。上颈段病变常伴发高热。
(2)颈膨大(C5-T2):受损时表现为四肢瘫痪,双上肢呈下运动神经元性瘫痪,双下肢呈上运动神经元性瘫痪。损害平面以下各种感觉缺失,上肢可有节段性感觉减退或缺失。向肩及上肢放射的根性神经痛,尿便障碍。C8~T1节段侧角细胞受损时,可产生Horner综合征,表现瞳孔缩小、眼裂变小、眼球内陷、同侧面部出汗减少。上肢腱反射改变有助于受损节段的定位,如肱二头肌反射减弱或消失,而肱三头肌反射亢进,提示病损在C5~C6;肱二头肌反射正常,而肱三头肌应射减弱或消失,提示损在C7。
(3)胸段(丁3--T12):胸髓是脊髓中最长而血液供应较差、最易受损的部位。胸髓横贯性损害时,两上肢正常,两下肚呈现上运动神经元性瘫痪(截瘫),病变平而以下各神感觉缺失,尿便障碍,出汗异常,常伴受损节段相应胸腹部根性神经痛和(或)束带感。感觉障碍的平面是确定脊髓损害上界节段的重要依据,如乳头水平为T4节段,剑突水平为T6节段,肋缘水平为T8节段,平脐为T10节段,腹股沟为T12节段。上、中、下壁反射的反射中枢分别位予T7~T8、T9~T10、T11~T12,故腹壁反射消失有助于定位。病变在T10~T11,下半部腹直肌无力,而上半部肌力正常,患者仰卧用力抬头时,可见脐孔被上半都腹直肌牵托而向上移动,即Beevor征。
(4)腰膨大(L1--S2):受损时表现两下肢下运动神经元性瘫痪,两下肢及会阴部感觉缺失,尿便障碍。损害平面在L2--4膝腱反射消失,在S1~2时跟腱反射消失,损害S1~3时舍出现阳痿。
(5)脊髓圆锥(S3~5和尾节):受损时无肢体瘫痪技锥体束征,表现为鞍区感觉缺失,即肛门周围及会阴部皮肤感觉缺失。髓内病变可有分离性感觉障碍。有肛门反射消失和性功能障碍。脊髓圆锥为括约肌功能的副交感中枢,故圆锥病变可出现真性尿失禁。
(6)马尾:其病变与脊髓圆锥病变的临床表现相似,但损害时症状及体征可为单侧或不对称,根性神经痛多见且严重,位于会阴部或小腿,下肢可有下运动神经元性瘫痪,尿便障碍常不明显或出现较晚。这些可与圆锥病变相鉴别。
不同的脊髓疾病所引起的脊髓损害具有其特殊的好发部位,归纳如下:
表1不同部位脊髓疾病的好发部位及损害表现
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