七、脊髓
【解剖及生理】
脊髓由含有神经细胞的灰质和含有上下行传导束的白质组成。脊髓发出31对脊神经分布到四肢和躯干,同时也是神经系统的初级反射中枢,在大脑的控制下完成正常的脊髓活动。
1.脊髓的外部结构
脊髓是中枢神经系统的组成部分之一,全长42~45 cm,上端于枕骨大孔处与延髓相连,下端至第1腰椎下缘,位于椎管的上2/3。脊髓自上而下发出31对脊神经,与此相应,脊髓也分为31个节段,即8个颈节(C1—C8),12个胸节(T1—T12),5个腰节(L1—L5),5个骶节(S1—S5)和1个尾节(C0)。每个节段有2对神经根,即前根和后根。在发育过程中,脊髓的生长较脊柱生长慢,因此成人脊髓比脊柱短,其下端位置比相应脊柱高。颈髓节段较颈椎高1节椎骨,上中段胸髓节段较相应的胸椎高2节椎骨,下胸髓则高3节椎骨;腰髓位于第10~12胸椎水平;骶髓位于第12胸椎和第1腰椎水平。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L2至尾节10对神经根组成。
脊髓呈前后稍扁的圆柱形,全长粗细不等,有2个膨大部,颈膨大部始自C5—T2,发出支配上肢的神经根;腰膨大部始自L1—S2,发出支配下肢的神经根。脊髓自腰膨大部向下逐渐细削,形成脊髓圆锥,圆锥尖端发出终丝,终止于第1尾椎的骨膜。
脊髓表面有6条纵行的沟裂,前正中裂深达脊髓前后径的1/3,后正中裂伸入脊髓,将后索分为对称的左右两部分。前外侧沟与后外侧沟左右各一,脊神经前根由前外侧沟离开脊髓,后根由后外侧沟进入脊髓。
与脑膜相对应的脊髓膜也有三层膜,最外层为硬脊膜,是硬脑膜在椎管内的延续,在骶髓节段水平硬脊膜形成盲端;硬脊膜下面是一层薄而透明的蛛网膜;最内层为富有血管的薄膜,称为软脊膜,紧贴于脊髓表面。硬脊膜外面与脊椎骨膜之间的间隙为硬膜外腔,其中有静脉丛与脂肪组织;硬脊膜与蛛网膜之间为硬膜下腔,其间无特殊结构;蛛网膜与软脊膜之间为蛛网膜下腔,与脑的蛛网膜下腔相同,其间充满脑脊液。软脊膜包绕脊神经穿过蛛网膜附着于硬脊膜内面称为齿状韧带,脊神经和齿状韧带对脊髓起固定作用。
2.脊髓的内部结构
脊髓由白质和灰质组成。灰质呈灰红色,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,位于脊髓中央,其中心有中央管;白质主要由上下行传导束及大量的胶质细胞组成,包绕在灰质的外周。中央管在灰质的中央,为细长的管道,里面含有脑脊液,上通第四脑室,下通脊髓圆锥末端的终室。
(1)脊髓灰质。脊髓灰质可分为前角、后角及C8—L2和S2—S4的侧角。此外,还包括中央管前后的灰质前联合和灰质后连合,合称中央灰质。灰质是脊髓接受和发出冲动的关键结构。前角主要参与躯干和四肢的运动支配;后角主要参与感觉信息的中转;C8—L2侧角是脊髓交感神经中枢,支配血管、内脏及腺体的活动,其中C8—T1侧角发出的交感纤维支配同侧的瞳孔扩大肌、睑板肌、眼眶肌、面部血管和汗腺;S2—S4侧角为脊髓副交感神经中枢,支配膀胱、直肠和性腺。
(2)脊髓白质。脊髓白质分为前索、侧索和后索三部分。前索位于前角及前根的内侧,侧索位于前后角之间,后索位于后正中裂与后角、后根之间。灰质前联合前方有白质前联合,灰质后角基底部的灰白质相间的部分为网状结构。白质主要由上行(感觉)、下行(运动)传导束及大量的胶质细胞组成。
前索主要含有上行与下行两种纤维束。①皮质脊髓前束,是同侧大脑皮质运动区直接下降的纤维束。其大部分纤维经过白质前联合而终止于对侧的前角细胞;小部分纤维终止于同侧的前角细胞,负责躯干的肌肉运动。此束在胸髓以下消失。②脊髓丘脑前束,位于前索的外侧部分,是传导粗略触觉及一部分压觉的纤维束。③前庭脊髓束,起自前庭神经外侧核,发出纤维在脊髓同侧前索中下行,直至腰、骶髓。④橄榄脊髓束,起自下橄榄核,在脊髓同侧的前索边缘下降至胸上部诸节。⑤顶盖脊髓束,起自中脑顶盖(上丘及下丘),分为内侧束和外侧束。内侧束较大,围绕中央灰质腹侧而至中线,并越过中线形成交叉(被盖背侧交叉),然后沿脑干的中线下行至脊髓前索的内侧部,此束只达胸髓上段。外侧束始终在同侧下行,在脑干位于前外侧部,在脊髓位于前索的外侧部。⑥网状脊髓束,分为侧束和前束,均起源于脑干的网状结构。⑦网状脊髓前束,起自脑桥网状结构,纤维不交叉,下行于脊髓前索中。⑧网状脊髓侧束,起自脑桥及延髓网状结构的内侧2/3区,大部分纤维交叉,向下至脊髓侧索,终止于前角细胞。
侧索的主要纤维束如下:①脊髓小脑背侧束,位于侧索的背外方,是传导深部感觉至小脑的纤维束。②皮质脊髓侧束,位于脊髓小脑背侧束的内侧,来自对侧大脑皮质运动区,终止于前角细胞,主要支配同侧上下肢随意肌的运动。③脊髓小脑腹侧束,位于侧索的腹外方,是传导深感觉至小脑的纤维束。④红核脊髓束,起自中脑红核的大细胞部,纤维束离开红核后立刻在被盖腹侧交叉至对侧,称为被盖腹侧交叉,然后在脑桥及延髓的外侧部下行,在脊髓下行于侧索中,终止于前角细胞,调节肌肉运动。⑤脊髓丘脑侧束,位于脊髓小脑腹侧束的内侧,红核脊髓束的腹侧,为传导痛觉与温度觉的纤维束。
后索含薄束及楔束。薄束在后索内侧部,传导同侧下半身的深部感觉、精细触觉和一部分压觉纤维。楔束位于薄束的外侧,传导同侧上半身的深部感觉、精细触觉及一部分压觉纤维。薄束和楔束是同一种功能的传导束,其纤维在脊髓后索的排列有一定的顺序,自内向外为骶、腰、胸、颈。
3.脊髓的血供(图1-1-1)
(1)脊髓的动脉血供。脊髓的动脉血供有3个主要来源:脊髓前动脉、脊髓后动脉、根动脉。
脊髓前动脉:起源于两侧椎动脉的颅内部分,在延髓的腹侧合并成一支,沿脊髓的前正中裂下行,供应脊髓的全长。在前正中裂内发出一系列分支,伸入前联合,供应脊髓两侧灰质的前半部,这些分支总称沟连合动脉。沟动脉系统终末支易发生缺血,导致脊髓前动脉综合征。
脊髓后动脉:左右各一根,起源于同侧椎动脉的颅内部分,走行于脊髓的后外侧沟表面,供应脊髓全长。脊髓后动脉吻合支丰富,较少发生缺血。

图1-1-1 脊髓的血供示意图(https://www.daowen.com)
根动脉:在颈段接受来自颈部椎动脉的分支和甲状腺下动脉的分支供应,在胸、腰、骶各段接受来自肋间、腰、髂腰和骶外侧动脉的分支供应,这些分支沿着脊神经根经椎间孔进入椎管,统称为根动脉。每一根动脉进入椎间孔后即分成前后两股,即前根动脉与后根动脉,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。大多数根动脉都比较细小,但在C6、T9、L2三处的较大,它们不但供应本节段,还供应上、下邻近的多个节段。其中,C6处的根动脉发自椎动脉主干,供应颈膨大各节段,故又称颈膨大动脉;T9处的根动脉特别显著,发自肋间动脉,供应腰膨大的各节段脊髓,称为腰膨大动脉。根动脉补充血供,使脊髓的动脉血流十分丰富,不易发生缺血现象。少数情况下,当脊髓的主要动脉(脊髓前动脉和脊髓后动脉)发生血栓时,相邻两根动脉的交界处易发生缺血现象,如T4和L1处。从横断面上来看,脊髓后动脉、后根动脉及冠状动脉环分布于灰质后角的表浅部分、白质后索及白质侧索的浅表部分。脊髓其他部分由脊髓前动脉和前根动脉供血。
(2)脊髓的静脉血供。脊髓的静脉与动脉一样可分成脊髓前、后静脉和神经根静脉。脊髓前静脉与脊髓前动脉伴行于脊髓前正中裂,沿途有深层的脊髓中央静脉或沟静脉注入。脊髓后静脉与脊髓后动脉伴行,形成丰富的静脉丛。根静脉与根动脉伴行,经前根及后根静脉引流至椎静脉丛,且与脊髓前、后静脉相连。椎静脉丛向上与延髓静脉相通,在胸段与胸腔内奇静脉及上腔静脉相通。椎静脉丛内的压力很低,没有瓣膜,其血流方向不定,可受胸腹腔压力的变动而改变,这一系统可构成感染及恶性肿瘤转移入颅的潜在通路。
(3)脊髓的生理功能。脊髓的生理功能主要有两个:传导活动和反射活动。传导活动包括向上传导和向下传导,这些传导关系在人的生命活动中起着重要作用。脊髓中存在许多低级反射中枢,这些中枢能维持人体生命活动应有的反射活动,如牵张反射、屈曲反射。
【损害表现及定位】
1.脊髓损害的横向定位
(1)后根:受损的节段内各种感觉减退或消失,可有放射性疼痛。
(2)后角:产生同侧阶段性、分离性感觉障碍,即痛觉、温度觉缺失而触觉及深感觉保留。
(3)灰质前联合:产生两侧对称性、节段性、分离性感觉障碍。
(4)前根和前角:相应支配肌节的下运动神经元性瘫痪。
(5)侧角:自主神经功能障碍,引起血管舒缩、发汗及立毛反射障碍以及皮肤、指甲营养改变等。
(6)脊髓半切综合征:①病灶同侧,损害水平以下深感觉缺失(后索受损),上运动神经元性瘫痪(锥体束受损),血管舒缩运动障碍(早期皮肤潮红,后期皮肤发绀、发冷,侧索中下行的血管舒缩纤维受损)。②病灶对侧,损害水平以下痛觉和温度觉消失而触觉保留(因不交叉的触觉纤维在健侧后索中上行)。
(7)脊髓横贯性损害:①不同的病变部位,引起的瘫痪类型不同。高位颈髓病变(C1—C4),引起四肢瘫痪(上运动神经元性);颈膨大(C5—T2)病变,引起四肢瘫痪(上肢下运动神经元性,下肢上运动神经元性);胸髓(T3-T12)病变,引起截瘫(下肢上运动神经元性);腰膨大(L1—S2)病变,引起截瘫(下肢下运动神经元性)。②反射改变,与损害节段有关的反射消失,损害节段以下出现腱反射亢进和病理反射阳性。③感觉障碍,引起病灶以下双侧传导束型感觉障碍。④括约肌功能障碍,初期多为尿潴留,后期多为尿失禁。⑤病灶以下的肢体出现血管运动障碍及营养障碍。当脊髓受到急性严重的横贯性损害时,如外伤、急性脊髓炎等,早期首先出现脊髓休克现象,即损害平面下迟缓性瘫痪、肌张力减低、腱反射减退或消失、病理征阴性、伴尿潴留。
2.脊髓受损的纵向定位
(1)高位颈髓病变(Cl—C4):①神经根痛,C1—C4脊神经后根受刺激后可出现神经根痛,放射到枕部、颈部及肩部,并发生颈强直、颈部活动受限及颈部活动时疼痛加重。②中枢性四肢瘫痪,四肢痉挛性瘫痪、肌张力增高、腱反射亢进、腹壁及提睾反射减弱或消失、病理反射阳性。③病灶以下各种感觉障碍。④括约肌功能障碍,急性期出现脊髓休克,发生尿潴留,而脊髓休克期过后出现尿失禁。⑤膈肌瘫痪,如C3—C5前角细胞或前根损害时出现呼吸功能紊乱,如为刺激性病变则出现呃逆及呼吸不规则等,如为破坏性病变则出现膈神经麻痹。上述呼吸功能紊乱亦可能与损伤了上升至延髓呼吸中枢的纤维有关。⑥脉搏徐缓,短暂性脉搏徐缓是高位颈髓病变的特点,这与上升至循环中枢的纤维受损有关。⑦体温波动,自下丘脑经脑干下降至脊髓的体温调节纤维被中断,多数在室温高时体温亦升高,室温低时体温亦降低。
(2)颈膨大(C5—T2)病变:①四肢瘫痪,双上肢呈周围性瘫痪,双下肢呈中枢性瘫痪。②病灶以下各种感觉障碍。③神经根痛,常向肩及上肢放射。④C8及T1侧角细胞(睫状体脊髓中枢)受损可出现霍纳综合征。⑤括约肌功能障碍。
(3)胸髓(T3—T12)病变:脊髓受损以胸髓多见。①双下肢上运动神经元性瘫痪(截瘫)。②病灶以下各种感觉障碍。③括约肌功能障碍。④神经根痛,常为环绕躯干的束带感。
(4)腰膨大(L1—S2)病变:①双下肢下运动神经元性瘫痪。②双下肢及会阴部各种感觉障碍。③S2以上脊髓损害皆可出现中枢性排尿障碍,初期尿潴留,以后出现尿失禁,再经过一段时间可出现反射性周期性排尿,又称反射性膀胱。④S2—S4病变可出现阳痿等症状。
(5)脊髓圆锥(S3—C0)病变:①排尿障碍,初期因膀胱逼尿肌失去张力,尿道内口关闭,出现尿潴留;后期因膀胱过度充盈,出现尿液溢出。急性期过后膀胱可能发生频繁的收缩及自动反射性排尿(膀胱壁丛的反射,又称自动膀胱)。②感觉障碍,鞍区出现双侧对称性感觉障碍。③双下肢无瘫痪,无腱反射异常。
(6)马尾病变:①下肢发生下运动神经元性瘫痪。②周围性排尿障碍。③下肢与会阴部感觉障碍。④神经根痛,下肢有剧烈的神经根痛。⑤双侧症状及体征不对称。