脊神经损伤的病理生理学机制

在周围神经系统中，神经纤维聚集构成了神经。神经纤维是由神经元的长轴突起和包在其外的神经胶质细胞的一部分构成的。周围神经系统中，施万细胞（属神经胶质细胞）的突起卷绕神经元轴突形成了髓鞘，后者主要由蛋白质和类脂质构成轴突外的同心板层，有一定绝缘作用，以保证轴突高速传导电信号的功能。根据是否具有髓鞘，神经纤维可分成有髓纤维和无髓纤维两种。所谓无髓，是指一条或多条轴突被一个施万细胞突起包绕，但未卷成多层，故不形成有板层结构的髓鞘而称为神经膜[6]。

按神经纤维的直径及其传导速度，神经纤维可分成A、B、C三类：A、B两类为有髓神经纤维，C类是无髓神经纤维。一般认为有髓神经纤维的传导速度与其直径（包括髓鞘）成正比，无髓神经纤维的传导速度则与其直径的平方根成正比。行于周围神经内的神经纤维的功能、直径也各不相同：一般躯体运动纤维为到达骨骼肌的传出纤维，多为粗的有髓纤维；内脏运动纤维则到达平滑肌、心肌和腺体，多为薄髓或无髓的细纤维；而躯体感觉纤维和内脏感觉纤维均为传入性的，它们是脊神经节内假单极细胞的周围突，纤维粗细不等，可为有髓、薄髓或无髓纤维，其末梢分布于皮肤、关节、肌肉或脏器，以及心血管的各种感受器。

在周围神经中，神经纤维除有由施万细胞构成的神经膜、髓鞘外，还有结缔组织细纤维网包绕，称为神经内膜（endoneurium）。神经内膜含成束的纤维样基质及成纤维细胞。许多条神经纤维由疏松结缔组织集合成束，束外由一层较细密的结缔组织包绕，称为神经束膜（perineurium）。神经束膜一般含15～20层细胞，细胞含有吞饮小泡、微丝束及磷酸化的酶，有人认为神经束膜是代谢活跃的弥散屏障。神经束在神经中的排列不是一成不变的，沿神经全长各束之间反复地分离或组合，形成一种复杂的丛样结构，这是由于神经内的传入、传出纤维与不同部位的感受器和效应器相联系，其走行位置也不断变化。因此，搞清不同部位神经内各神经束具体位置关系，在周围神经显微外科手术中有一定意义。例如，可在神经断裂的情况下，在神经束群间进行较准确的对应缝合，以有利于愈合。粗细不等的神经束集中构成了神经，其外面也包绕一层由疏松结缔组织构成的神经外膜（epineurium）。周围神经内神经束越多，神经外膜越厚，在人类神经的横切面上，神经外膜可占30%～70%。神经外膜内有胶原纤维、成纤维细胞和脂肪，也含淋巴管和血管。周围神经的血管可分成两个血管系统：①外来系统，即局部的营养血管和神经外膜血管，它们起于邻近组织的血管分支，进入神经外膜后平行于神经纤维方向走行一段，即向近、远侧分支营养一段神经，然后在神经束膜间或束内形成纵行血管网，纵行血管间有短的横行交通支。②内在系统，指神经内膜内纵向的微血管网。两个系统间有丰富的吻合，各段血管分布区之间相互重叠。神经内膜动脉的平滑肌发育较差，缺乏自我调节作用。而神经束膜和神经外膜中的血管有致密的肽能、5-羟色胺能和肾上腺素能神经丛，对血管有一定调节作用。神经束膜和神经外膜内有淋巴网，经过与动脉伴行的淋巴管引流至局部淋巴结。周围神经纤维的神经内成分受到血-神经屏障（blood-nerve barrier）和神经束膜细胞成分的保护。血-神经屏障存在于神经内膜毛细血管壁水平，这些血管无窗孔，内皮细胞借紧密连接相连，周围有连续的基膜板包绕。血-神经屏障在脊神经节、内脏运动神经节和周围神经的远侧部很不完善。神经纤维是神经元的突起，而神经元的胞体是神经元的营养中心，若神经纤维因外伤或其他原因与胞体断离，则要发生损坏和死亡，这种过程称为神经纤维溃变。神经纤维的溃变发生在与胞体离断数小时以后，此时的轴突和髓鞘以至末梢部分先出现膨胀，继而出现崩裂，溃解成碎片、小滴，也称Weller变性。自损伤部位向神经纤维远侧部及其末梢发生的溃变称为顺行溃变（anterograde degeneration）；自损伤部位向神经纤维近侧部的溃变，一般仅出现一小段，称为逆行溃变（retrograde degeneration）。在神经纤维溃变的同时，其胞体也出现肿胀，胞核移向一侧，尼氏体出现溶解消失或固缩变形等反应，严重时导致神经元死亡。神经纤维溃变所产生的碎片、小滴被附近的结缔组织中的巨噬细胞吞噬清除，而溃变神经纤维表面的施万细胞仍然存活，并不断增生形成细胞索，即bungner带在断裂的断端间互相愈合并诱导轴突向远侧生长。神经纤维的再生一般发生在损伤后的第2～3周，损伤神经纤维相应胞体的尼氏体逐渐恢复正常形态，胞核回到中央，与胞体相连的损伤神经轴突的近侧段向远侧生出数条幼芽，这些幼芽有的穿过损伤处的组织缝隙，并沿施万细胞索向远侧生长，最后到达原来所分布的组织器官；而其余的幼芽分支则退化或消失。沿施万细胞索生长的轴突幼芽继续增粗，髓鞘逐渐形成，神经纤维的功能逐渐恢复，此时，神经纤维的再生过程便初步完成。也有幼芽进入神经的结缔组织内，形成神经瘤。

周围神经在再生过程中，受到许多微环境因素的影响。首先，施万细胞的增生是重要的，如果施万细胞不伴随着轴突生长，就不会出现有意义的轴突生长，而施万细胞的增长也受到纤维连接蛋白表达增加的调节。同时，施万细胞是神经营养因子的重要来源。这些营养因子包括神经生长因子（NGF）、脑源性神经生长因子（BDNF）、睫状神经生长因子（CNTF）、成纤维细胞生长因子（FGF）等。(https://www.daowen.com)

许多研究表明，上述诸因子对中枢和周围神经元的生长、发育、正常状态维持、损伤后的保护和轴突的有效再生都有着重要作用。此外，周围神经的基质成分对神经再生也有重要影响，这类基质成分包括细胞外基质（extracellular matrix，ECM）成分和细胞黏附分子（cell adhesion molecule，CAM）两种。前者是指沉积于细胞间的大分子物质，主要存在于施万细胞基底膜内，如层粘连蛋白（laminin，LN）、纤维粘连蛋白（fibronectin，FN）、Ⅳ和Ⅴ型胶原等。细胞黏附分子包括神经细胞黏附分子（N-CAM）、神经胶质细胞黏附分子（Ng-CAM）、髓鞘相关蛋白（MAG）等，它们主要是存在于施万细胞和星形胶质细胞表面的糖蛋白，这些基质成分对轴突向靶组织的定向生长及髓鞘化过程都有一定影响。

另外，许多实验研究表明，交变磁场、氦氖激光、电场等物理因素和某些中药制剂对周围神经再生也有一定的促进作用。总之，周围神经再生是一个多因素作用下的复杂过程，各因素作用的机制尚待进一步探讨。

在周围神经再生中，损伤神经断端之间的修复连接状况直接影响再生的效果，因此目前临床上多采用神经束膜端端缝接，异体、自体神经移植或用骨骼肌束、羊膜管、静脉等桥接的方式。此外，也有实验用肌束桥接外加硅胶管、透明质酸管等多种桥接方式，均获得良好的促神经再生效果，这些方式还待进一步应用于临床。

神经束膜缝合术要求对不同功能束进行鉴别，因此，国内有用乙酰胆碱酯酶（AChE）组化染色以鉴别皮支束或肌支束者，也有对四肢重要神经内各束进行定位研究并制成束间位置图谱者。这些均为神经束间显微外科提供了一定的形态学依据。此外，也可在手术中用神经电刺激器测定神经束性质。例如，刺激近端神经束，患者有痛反应说明此束属感觉纤维束，无痛反应则说明此束为运动纤维束；刺激远端神经束，患者出现相应肌肉收缩则说明此束为运动纤维束[6]。