第一节 概述

第一节 概述

一、脊髓的外部形态

图示

图8-1脊髓

脊髓位于椎管内,是脑向下延伸的部分,其上端以第一颈神经根的最高根丝与延髓分界,在成人其下端平第一与第二腰椎间隙,全长40~45cm。在新生儿脊髓下端平第三腰椎。脊髓从上到下共发出31对脊神经根,颈(C)段8对、胸(T)段12对、腰(L)段5对、骶(S)段5对和尾(Co)神经1对(图8-1)。脊髓也因此相应地分成31个节段,但其表面并无节段界限。脊髓各节段位置较相应的脊椎高,上颈髓节段(C1~C4)大致与同序数椎骨相对应,下颈髓节段(C5~C8)和上胸髓节段(T1~T4)较同序数椎骨高2节椎骨,下胸髓节段(T9~T12)则较同序数椎骨高3节椎骨,腰髓相当于第10~12胸椎水平,骶髓相当于第1腰椎水平,以此可推断脊髓病变的水平。

在颈段和腰段,因支配上下肢的神经元和轴突数量剧增,故C5~T2、L1~S2两处有相应的膨大,各称为颈膨大和腰膨大。从腰膨大以下脊髓迅速变细,称脊髓圆锥(包括S3~S5和尾髓),其末端呈索状,附着于尾骨,称终丝。脊髓外形呈略扁的圆柱体,前面正中有前正中裂,背面正中有后正中沟,每侧脊髓前后神经根出入脊髓处各有浅沟分别称为前外侧沟和后外侧沟。因所有神经根均由相对应的椎间孔离开椎管,而脊髓终止于腰椎上端,所以L2以下的腰髓和骶尾髓发出的神经根(共10对)在离开脊髓后,须在椎管内下行一定的距离后才能经相应的椎间孔离开椎管,这些脊神经根称为马尾。

脊髓膜与脑膜相对应,也有层被膜。最外层为硬脊膜,在S2水平形成盲端。最内层紧贴脊髓表面为软脊膜,硬脊膜与软脊膜间为蛛网膜;硬脊膜与椎骨骨膜之间的间隙为硬膜外腔,其中有静脉丛和脂肪组织;蛛网膜与硬脊膜间为硬膜下腔,其间无特殊结构;蛛网膜与软脊膜间为蛛网膜下腔,与颅内蛛网膜下腔相通,其间充满脑脊液。脊神经穿过硬脊膜时硬脊膜也沿神经根延伸,形成脊神经根被膜。在脊髓两侧软脊膜形成多个三角形突起,穿过蛛网膜附着于硬脊膜内面为齿状韧带,脊神经和齿状韧带对脊髓起固定作用。

二、脊髓的内部结构

在横切面上,脊髓由白质和灰质组成,主要由神经元和神经胶质细胞的胞体构成(图8-2)。在灰质的中央有纵贯脊髓全长的小管,称中央管;白质位于周围,由上下行传导束构成,外包软脊膜。

图示

图8-2脊髓的结构

(一)灰质

脊髓灰质横切面略呈H形,中间部分为灰质连合,其两旁部分向前、后延展,按其位置分别称为脊髓前角和后角,在C8~L2及S2~S4节段有侧角。

灰质主要由形态、大小和功能各异的神经元胞体构成,呈纵向板层状排列。前角细胞为下运动神经元,接受锥体束、网状脊髓束、前庭脊髓束等下行纤维和脊髓灰质内中间神经元轴突的支配,发出神经纤维组成前根,支配相关肌肉的运动。后角内主要含浅感觉的第二级神经元胞体,与痛觉、温觉和部分触觉的传导有关,接受脊神经节发出的节后纤维,传递感觉冲动。在后角底部和中间带有接受肌肉本体感觉传入的感觉神经元,其轴突组成脊髓小脑前、后束。C8~L2侧角内主要是交感神经细胞,发出交感神经的节前纤维加入前根,从前根传出到脊柱前外侧的交感神经节,支配和调节内脏、腺体功能;S2~S4侧角为脊髓副交感中枢,发出的纤维随前根出椎管,在盆腔的副交感神经节换元后支配膀胱、直肠和性腺。

(二)白质

脊髓白质分为前索、后索和侧索三部分,前索位于前角及前根内侧,后索位于后角与后正中沟及后根之间,侧索位于前后角之间。内有许多相同起止点的神经传导束,主要分为上行和下行的有髓神经纤维长传导束,以及完成脊髓各节段间联系的固有束。

(1)上行束是由脊髓上行到脑不同部位的纤维,传导对侧大脑皮质的运动冲动至同侧前角细胞,支配随意运动,主要有脊髓丘脑束、脊髓小脑前后束、薄束、楔束等。脊髓丘脑束传递对侧躯体痛觉、温觉和粗略触觉至大脑皮质薄束,传递同侧下半身的深感觉和精细触觉;脊髓小脑前后束传递本体感觉,参与维持同侧躯干与肢体的平衡与协调。

(2)下行束是从脑的不同部位下行到脊髓的纤维,主要与运动调控有关,主要包括皮质脊髓束、红核脊髓束、前庭脊髓束、网状脊髓束等。

(3)固有束包括很多连合纤维,主要是由中间神经元的轴突组成,轴突有长有短,这些升降纤维组成一层紧贴灰质的白质外罩,完成脊髓不同节段间相互联系的功能,是脊髓固有反射的基础。

(三)脊髓的血液供应

脊髓的血液供应10%来自椎动脉,90%来自主动脉各分支发出的根动脉(图8-3)。脊髓前动脉和前根动脉供血给脊髓的前2/3,脊髓后动脉和后根动脉供血给脊髓的后1/3。由于脊髓动脉分布特点,供血最充足的节段常位于相邻两条根动脉分布区交界处,在脊髓的T4和L1节段为不同动脉供血的分水岭,是脊髓血液供应最薄弱、最易发生供血障碍的部位。从横切面看,脊髓有三个供血薄弱区,即中央管部、皮质脊髓侧束和脊髓前角。

图示

图8-3脊髓的血液供应

1.脊髓前动脉 起源于双侧椎动脉颅内部分,在延髓腹侧合并成一支,沿脊髓前正中裂下行至圆锥终点,为全部脊髓供血,其终末支袢绕到腰骶髓后面与脊髓后动脉相连接。脊髓前动脉发出一系列分支,在前正中裂不规则地左右交替深入脊髓,称沟联合动脉。在前连合前部向两侧呈扇形分布,供应脊髓横断面前2/3区域,包括中央灰质、前柱、侧柱及前索、侧索和皮质脊髓束。这些动脉系终末分支,易发生缺血性病变,导致脊髓前动脉综合征。

2.脊髓后动脉 多自椎动脉颅内部分成对发出,左右各一根,沿脊髓后外侧沟下行。分支主要供应脊髓横断面后1/3区域,包括脊髓后柱、后索。脊髓后动脉并未形成完整连续的纵行血管,有小动脉吻合链使血液向相反方向流动,故极少发生供血障碍。

3.根动脉 脊髓颈段的根动脉还接受来自颈部椎动脉及甲状腺下动脉的分支,胸、腰、骶段分别接受来自肋间动脉、腰动脉、髂腰动脉和骶外动脉等分支供应。这些分支与神经根并行进入椎管,统称为根动脉。进入椎间孔后即分为前根动脉和后根动脉,分别与脊髓前动脉和脊髓后动脉吻合,构成脊髓的冠状动脉环。此冠状动脉环分出小分支供应脊髓表面结构,发出小穿通支进入脊髓,为脊髓实质的外周部分供血,使脊髓不易发生缺血。

4.静脉回流 脊髓静脉的分布模式与动脉相似,脊髓实质的静脉血被沟静脉和一些周缘小支引流到脊髓表面的软膜静脉丛和纵行的静脉干,经根前静脉、根后静脉引流至椎静脉丛。该静脉丛由疏松的结缔组织和脂肪组织包绕,位于硬脊膜外腔,其上端经枕骨大孔与颅内静脉窦相交通。通过这些交通支可回流部分血液,大部分由椎间静脉经椎间孔引流到椎管外静脉丛,再经节段静脉等回流到奇静脉、上腔静脉及下腔静脉。因椎管内静脉丛与颅内静脉相连,且椎静脉丛内压力很低,没有静脉瓣,其血流方向可因随胸、腹腔压力变化(如咳嗽、排便等)而改变,因此胸、腹和盆腔的感染及肿瘤可经该静脉丛转移入颅。

(四)脊髓的功能

除了通过传导束完成脑与周围神经的联系实现感觉运动功能外,脊髓本身也是神经系统的初级反射中枢,主要功能如下。

1.运动功能 脊髓前角内的下运动神经元包括α和γ运动神经元,它们接受锥体束等下行传导束和脊髓灰质内中间神经元轴突的支配,其轴突支配骨骼肌,完成随意运动功能。α运动神经元的轴突支配骨骼肌的肌梭外肌纤维,使肌肉保持紧张和产生运动;γ运动神经元的轴突支配肌梭内肌纤维,与维持肌张力和腱反射有关,与肌梭内的感觉神经共同组成肌张力的监控系统。在α和γ运动神经元的共同参与下,使得骨骼肌能够准确而协调地运动。

2.感觉功能 脊髓将来自外周的各种感觉性传入冲动通过不同的上行性感觉传导束传入到脑的相应功能区。

3.支配内脏活动 位于脊髓侧角的交感和副交感神经中枢通过交感和副交感神经对血管平滑肌、腺体、立毛肌及盆腔器官的功能活动起支配作用。

4.躯体营养作用 脊髓前角细胞对它所支配的肌肉及该节段的骨骼有营养作用,前角细胞受损时,它所支配的肌肉萎缩,该节段的骨质疏松。

5.反射功能 来自四肢和躯体的各种感觉冲动,通过脊髓的上行纤维束,包括传导浅感觉,以及脊髓小脑束的小脑本体感觉径路,这些传导路径将各种感觉冲动传到脑,进行高级综合分析。再通过脊髓的下行纤维束,使动作协调、准确及免除震动和不必要附带动作的椎体外系统,调整脊髓神经元的活动。

(1)牵张反射(又称伸肌反射):其感受器是肌梭,传入神经是后根内侧部的粗纤维,其神经元胞体位于后根神经节内,该神经元与前角运动神经元形成突触,通过前根支配梭外肌纤维,使之收缩。快速牵拉肌腱时发生的牵张反射是腱反射,主要是快肌纤维收缩,为单突触反射。缓慢持续牵拉肌腱时发生的牵张反射是肌紧张,表现为受牵拉的肌肉能发生紧张性收缩,阻止被拉长,主要是慢肌纤维收缩,为多突触反射。

(2)屈肌反射:当肢体受到伤害性刺激时,受刺激肢体迅速产生屈曲反应,以逃避这种刺激,这是一种防御反射,具有远离伤害性刺激的保护性意义。这种屈肌反射远比牵张反射复杂,已经不是同一脊髓节段的单突触反射。当屈曲关节的屈肌收缩时,伸肌自动弛缓。(https://www.daowen.com)

三、脊髓病变的临床特点

(一)脊髓病变的诊断

脊髓病变的主要临床表现为运动障碍、感觉障碍和自主神经功能障碍(包括括约肌功能障碍、病变平面以下泌汗异常及皮肤营养障碍等),病变部位及病变所累及脊髓内结构的不同,运动障碍和感觉障碍的表现各有其特点。

在临床上一旦确定病变在脊髓或椎管内,应对损害部位进行定位。首先判定病灶的损伤节段,其次明确病变在髓内还是在髓外,最后确定疾病病因和性质。节段性体征,是脊髓病变的特征性表现,即脊髓某一节段发生病变时,该节段支配的肌肉出现弛缓性瘫痪,与该节段相关的反射消失,在所支配的区域内可出现根性神经痛或感觉障碍。此外,在病变脊髓节段以下有不同程度上运动神经元瘫痪及传导束性感觉障碍,脊髓中央区受累则有分离性感觉障碍,这也是脊髓病变的特点。

(二)脊髓病变的节段定位

脊髓各节段损害有不同的临床表现,在病变脊髓节段所支配的区域出现节段性体征,受损节段以下有上运动神经元损害的表现以及传导束性感觉障碍。根据这一特点可判断脊髓病变的节段平面。

1.高颈段(C1~C4)损害平面以下各种感觉缺失,四肢呈不同程度上运动神经元性瘫痪,括约肌功能障碍,病变平面以下四肢和躯干无汗,自发性根性疼痛位于枕、颈和肩部,颈部运动、咳嗽和用力等可使疼痛加剧,可有该区感觉缺失。病变累及副神经时可引起胸锁乳突肌和斜方肌的肌力减退和肌萎缩,表现为转颈和耸肩困难。C3~C5节段损害出现膈肌瘫痪、腹式呼吸减弱或消失。当脊髓后索受损时,屈颈时可有一种刺痛感或触电样感觉,从颈项、肩部沿脊柱、背部向下放射至躯干、下肢甚至足部,称为 Lhermitte征。

2.颈膨大(C5~T2) 双上肢呈下运动神经元瘫痪,双下肢呈上运动神经元瘫痪。病变平面以下各种感觉缺失,肩部及上肢可有放射性根痛,括约肌运动障碍。若累及C8~T1侧角则患侧可出现horner征,表现瞳孔小、眼球内陷、眼裂小和面部汗少等。上肢腱反射改变有助于病变节段的定位,例如,肱二头肌反射减弱或消失而肱三头肌反射亢进提示C5或C6病变,肱二头肌反射正常而肱三头肌反射减弱或消失提示C7病变。C5~T2节段性感觉障碍,T2以下各种感觉障碍、出汗异常和大小便障碍。可有向肩和上肢放射的自发性根痛,有时可仅局限于手指。

3.胸髓(T3~T12) 胸髓是脊髓中最长的一部分,T4、T5节段是供血薄弱区和易发病部位。横贯性损害主要表现有双上肢正常,双下肢呈上运动神经元性瘫,病变平面以下各种感觉缺失,尿便障碍,出汗异常,常伴相应胸腹部束带感(根痛)。T10~T11之间病变时可表现为腹直肌下半部无力,而腹直肌上半部肌力正常,当患者在仰卧位用力抬头时可见脐孔上移(Beevor征)。上、中、下腹壁反射的反射中枢分别位于脊髓的T7~T8、T9~T10、T11~T12节段,通过观察腹壁反射变化情况也有助于定位。

4.腰膨大(L1~S2) 受损出现下肢呈下运动神经元瘫痪,下肢和会阴部感觉缺失,大小便功能障碍明显,上段受损时可有腹股沟、下背部神经根痛,下段受损时坐骨神经痛。损害平面在L2~L4膝反射消失,在S1~S2踝反射消失,S1~S3受损出现阳痿。

5.脊髓圆锥(S3~S5) 在腰膨大以下,不出现下肢瘫痪及锥体束征,会阴部及肛门周围感觉障碍,呈鞍状分布;髓内病变可出现分离性感觉障碍,肛门反射消失和性功能障碍,根性神经痛少见。

6.马尾神经 马尾病变与脊髓圆锥病变的临床表现相似,但已经不属于脊髓损害的范畴。症状和体征可为单侧或不对称性,多见明显的根痛和感觉障碍,部位可在下背部、会阴部或坐骨神经分布区,下肢可有下运动神经元性瘫,尿便障碍常不明显或较晚出现。见于L1~L2以下外伤性腰椎间盘脱出和马尾肿瘤等。

(三)脊髓病变在横断面的定位

1.灰质节段性损害

(1)前角:受损时出现相应节段骨骼肌下运动神经元瘫痪。在慢性进行性病变时,常可在萎缩的肌肉中见到肌束颤动。

(2)后角:损害时产生同侧节段性感觉障碍,由于深感觉及部分触觉纤维不经后角直接进入后索,因此后角损害仅有同侧节段性的痛、温觉障碍,而深感觉和触觉仍保留,称分离性感觉障碍。

(3)前连合:灰质前连合是双侧脊髓丘脑束的交叉纤维所经之处,损害时出现双侧对称性节段性分离性感觉障碍。

(4)侧角:发生相应节段的自主神经功能障碍,引起血管运动、发汗、竖毛反应紊乱及皮肤、指甲的营养改变等。

2.传导束障碍

(1)后索:发生病变时受损节段以下同侧的振动觉、位置觉和精细触觉减退或消失,可出现感觉性共济失调。

(2)锥体束:损害后引起病灶平面以下的上运动神经元瘫痪。

(3)脊髓丘脑束:一侧脊髓丘脑束损害,在受损平面以下的对侧出现痛、温觉缺失或减退,深感觉及触觉仍保留。

3.半侧损害 产生脊髓半横断综合征或称Brown-sequard综合征,病变节段平面以下出现同侧上运动神经元瘫痪与深感觉缺失,对侧的痛觉、温觉障碍。病变节段平面以下同侧肢体还可有血管舒缩运动障碍,皮肤初期潮红,后期发绀、发冷,是因侧索中下行的血管舒缩纤维被阻断之故。

4.横贯性损害 损害节段平面以下呈上运动神经元损害的特点,各种感觉丧失、脊髓反射改变、大小便障碍、血管舒缩异常、出汗功能消失和竖毛肌不能收缩等。当脊髓受到急性严重的横贯性损害时,早期首先出现脊髓休克现象,表现为肢体弛缓性瘫痪、肌张力减低、腱反射减弱或消失,引不出病理反射,尿潴留(由于排尿反射弧功能被抑制,呈急性完全性无张力型膀胱)。脊髓休克期一般维持3~4周,以后逐渐出现上运动神经元瘫痪征象,出现肌张力增高、腱反射亢进、病理征阳性、尿潴留转为反射性排尿(中枢联系中断而骶髓反射弧完整,主要表现为不能随意控制排尿,呈反射性急促断续排尿,量少,不能排尽)。在截瘫期伸肌和屈肌的肌张力增高不相等。若伸肌张力增高占优势,则肢体呈伸直状态(伸直性截瘫)。反之,肢体呈屈曲状态(屈曲性截瘫)。颈段横断较多发生伸直性截瘫,下胸段脊髓横断则较多为屈曲型截瘫。一般在脊髓完全性横贯性损害时才出现屈曲性截瘫,故其预后可能比伸直性截瘫差。

(四)髓内与髓外病变的鉴别

对于脊髓病变,不仅要对损害节段进行纵向定位,还应确定病变在髓内还是髓外,髓外病变还应区分在硬膜内还是在硬膜外,其鉴别对于治疗手段的选择和预后的判断很重要。

1.脊髓内病变与脊髓外硬膜内病变鉴别详见表8-1。

表8-1脊髓内病变与脊髓外硬膜内病变鉴别

图示

2.脊髓外硬膜外病变 神经根和脊膜刺激症状较早出现,脊髓实质损害的症状较晚发生括约肌功能障碍较晚出现,Brown-sequard综合征罕见。因硬膜外病变需通过硬脊膜压迫脊髓,故脊髓双侧受损症状常较对称。硬膜外病变与脊柱关系密切,因此脊柱X线平片检查常可有阳性发现。脑脊液改变不如脊髓外硬膜内病变者显著。

(五)脊髓病变的定性

脊髓病变按其性质可分为炎症、脱髓鞘、变性、血管病、代谢营养障碍、中毒、损伤和脊髓压迫症等。主要根据病变的位置和发病情况、病程演变对病变性质作出初步诊断,再结合必要的辅助检查,作出病因诊断。