一
脊柱的解剖(简介)
(一)脊柱的整体解剖
1.椎骨:成人椎骨相互联接形成脊柱,共有26块:颈椎7块,胸椎12块,腰椎5块,骶椎1块(由5块骶椎融合而成),尾椎1块(由3-4块长合而成)。
每个椎骨都由3个功能部分组成:
①椎体:指前方的鼓状体,主要功能是负重和对抗压缩。椎体后方微凹陷,与椎弓共同围成锥孔。各锥孔上下贯通,形成椎管,容纳脊髓。
②椎弓:是弓形的骨板。紧连椎体的狭窄部分,称椎弓根。相邻椎弓根的上下切迹共同围成椎间孔,有脊神经和血管通过。
③突起:由椎弓发出7个突起,分别是棘突1个、横突1对、关节突2对。是肌肉的附着点。
26块椎骨中只有上24块椎骨可以活动。骶椎和尾椎各自融合。各部位的椎骨因功能不同而各具特点。
(1)颈椎:
颈椎的主要功能是支持头部的重量。
第1颈椎(寰椎):呈环状,无椎体、棘突和关节突。上面各有一椭圆形的关节面,与枕髁相关节,用来实现“点头”;下面有圆形关节面与枢椎上关节面相关节。
第2颈椎(枢椎):椎体向上伸出齿凸,呈钉状,与寰椎齿突凹相关节,用来实现“摇头”。
第3-7颈椎体上面侧缘向上突起称椎体钩,与上位椎体两侧的唇缘相接,形成钩椎关节,又称Luschka关节。
第7颈椎(隆椎):棘突特长,常作为计数椎骨序数的体表标志。
(2)胸椎:胸椎的主要作用是保护胸腔脏器和与肋骨连接。
(3)腰椎:腰椎的主要作用是承受躯干的重量,故腰椎椎体粗壮。
(4)骶椎:骶椎的主要作用是与髂骨的连接和保护盆腔脏器。
(5)尾椎:由3-4块退化的尾椎长合而成,基本上没有实质性功能。
2.椎间盘:连接相邻两个椎体的纤维软骨盘。椎间盘由中央部的髓核和周围部的纤维环两部分组成。具有减少椎骨间摩擦、缓冲脊柱震荡和增加脊柱运动幅度的作用。
3.脊柱韧带:前纵韧带、后纵韧带、黄韧带等。
(二)脊柱的功能解剖
1.脊柱的功能:
①为身体的中轴,上端承载颅,下端连接肢带骨;
②支持躯干,保证站立位的垂直;
③具有良好的灵活性,可做前驱、扭转活动;
④保护脊髓。
2.脊柱的曲度:出生时,婴儿的脊柱呈C形,而成年人的脊柱呈S形,有4个生理弯曲:侧面观,颈曲和腰曲形成脊柱前凸、胸曲和骶曲形成脊柱后。
脊柱的弯曲使脊柱有弹性,有助于稳定重心和平衡减震。如果这些弯曲过大或者过小,躯体很难保持直立,并出现姿势异常。另外,胸曲和骶曲在一定程度上扩大了胸腔和盆腔的容积。
2.脊柱的运动:脊椎可沿3个轴运动,即屈伸、侧屈、旋转,此外脊柱能被拉伸。
二
脊髓的解剖
构成脊髓的神经元细胞称上运动神经元;从脊髓再分出的神经称下运动神经元,这些神经分别从相邻的脊椎之间穿出,分布于全身各处。
(一)脊髓的整体解剖
1.脊髓的外观:脊髓呈圆柱形,成年人的长度大约45cm,位于椎管的上2/3。脊髓走行于椎管内,上端位于枕骨大孔处,和延髓相连,下端变细呈圆锥样,称脊髓圆锥,圆锥的尖端伸出无神经组织的终丝,终丝的末端固定于第2尾椎处。
脊髓上有两个膨大颈膨大和腰骶膨大。颈膨大位于第4颈髓至第1胸髓阶段,发出的神经支配双上肢;腰膨大位于第1腰髓至第2骶髓阶段,发出的神经支配双下肢。
2.脊髓的被膜:脊髓和脑都由3层纤维结缔组织被膜包裹保护,称脑脊膜。由外向内分别是硬膜、蛛网膜、软膜。
3.脊髓节段与脊椎的关系:根据人体的发育规律,从胚胎的第4个月开始起,脊髓的生长速度比脊柱慢,使得脊髓与脊柱相比长度较短,脊髓节段与相应的椎骨不符。
脊髓节段与椎骨的对应关系如图:
例如患者T9,的外伤,可推断出对应损伤的是第12胸髓段。
脊神经根均有相应的椎间孔行出椎管。因为脊髓比脊柱短,腰、骶、尾部的脊神经前后根要在椎管的硬膜囊内下行一段距离,才能从各自相应的椎间孔伸出,脊髓平面以下(腰2至尾节10对神经根)下行的脊神经根称作马尾。
4.皮节和肌节:脊神经后根支配一定的皮肤区域,称皮节。绝大多数的皮节是由2-3个神经后根重叠支配(单一神经后根损害时感觉障碍不明显,2个以上后根损伤才出现分布区的感觉障碍)。故脊髓损伤的上界因比查体的感觉障碍平面高出1-2个节段。
若干相邻的脊神经前支在颈部和腰骶部组成神经丛,即颈丛、臂丛、腰丛和骶丛。再重新组合分支,发出多支周围神经,每支周围神经含有多个节段的脊神经纤维,因此周围神经在体表的分布与脊髓的节段性分布不同。但部分神经根支配单一肌肉,称肌节。
5.脊神经:整个脊髓共发出31对脊神经。根据功能将位置脊髓分为31个节段:颈神经8对、胸神经12对、腰神经5对、骶神经5对、尾神经1对。脊神经如同“电话线”的功能,传递脊髓和四肢躯干间的信息控制感觉和运动。
(二)脊髓的组织结构
脊髓的横切面上可见灰色及白色的神经物质。
脊髓灰质:脊髓的中央核心部分为灰质,在横切面上形状类似蝴蝶或“H”形。中央可见一细管,于胚胎时期的神经管发育而来,称中央管。灰质主要包括神经元胞体和胶质细胞。
前角与躯体运动有关(如四肢躯干的活动):α运动神经元经过前根支配跨关节的梭外肌纤维产生关节运动,γ运动神经元支配梭内肌纤维调节肌张力。前角运动细胞可分为内、外两群:内侧群支配颈部、躯干的固有肌,见于脊髓的全长;外侧群主要见于颈膨大和腰骶膨大节段,支配四肢肌。
后角与躯体感觉尤其是浅感觉有关(如冷、热、痛、触、压);侧角与内脏活动有关,包括中间外侧核与内脏运动有关(如心脏的跳动、胃肠的蠕动、膀胱的收缩、气管支气管平滑肌的收缩),中间内侧核与内脏感觉有关(如恶心、呕吐、膀胱充盈的感觉、直肠充盈的感觉)。
灰质中的神经细胞根据功能可分为三大类:根细胞、柱细胞和脊髓固有细胞。
脊髓灰质的构筑模式:板层I-IV相当于后角头,与感受外界刺激有关;板层V-VI相当于后角基部,主要与本体感觉有关;板层VII相当于中间区,充当肌梭与中脑、小脑之间的中继站;板层VI-IX位于前角,主要由运动神经元组成,其轴突主要支配骨骼肌;板层X位于中央管周围,含有神经胶质。
2.脊髓白质:脊髓灰质周围的白色物质是白质。
(一)上行纤维束:四肢躯干的肌、腱、关节等处的本体觉感受器和皮肤的精细触觉感受器收集到的感觉信号经脊神经后根分出内、外侧两部分入脊髓。
①薄束和楔束:主要用于传导意识性本体感觉及精细触觉。来自第4胸髓节段以下的升支走在后索的内侧部,形成薄束;来自第4的髓节段以上的升支行于后索的外侧部,形成楔束。两束上行,分别止于延髓的薄束核和楔束核。
②脊髓小脑前束和脊髓小脑后束:主要用于传导非意识性本体感觉。位于脊髓外侧索的周边部。来自于下肢和躯干下部的如位置、姿势的非意识性本体感觉和来自皮肤的部分触压觉信息经脊髓小脑前、后束传向小脑,再由小脑传出以维持身体的平衡。
③脊髓丘脑束:包括脊髓丘脑侧束和脊髓丘脑前束,主要用于传导浅感觉中的痛温觉、粗略的触觉、压觉。分别位于脊髓前索和脊髓外侧索的前半部。若当一侧脊髓丘脑束损伤时,损伤平面对侧1-2节以下的区域出现躯体痛、温觉的减退或消失,由于后索薄束、楔束传递的精细触觉的存在,故脊髓丘脑束损伤对触觉的影响不是很大。
除了以上介绍的上行传导束以外,还有脊髓网状束、脊髓中脑束、脊髓皮质束、脊髓前庭束和脊髓脑桥束等。
(2)下行纤维束:下行纤维束主要由运动传导束组成,主要负责维持运动的信息,故又称运动传导束。
①锥体系传导路:管理四肢躯干的骨骼肌的随意运动,其作用是抑制伸肌,易化屈肌。皮质脊髓束:包括皮质脊髓侧束、皮质脊髓前束和皮质脊髓前外侧束。
脊髓前角运动神经元主要接受来自对侧大脑半球的纤维,但也接受来自同侧的少量纤维。支配上、下肢的前角运动神经元只接受对侧半球来的纤维,而支配躯干肌的运动神经元接受双侧皮质脊髓束的支配。当脊髓一侧的皮质脊髓束损伤后,出现同侧损伤平面以下的肢体骨骼肌痉挛性瘫痪(肌张力增高、腱反射亢进等,也称硬瘫),而躯干肌不瘫痪。
②锥体外系传导路:是锥体系以外的下行传导通路,组成较复杂。包括红核脊髓束、前庭脊髓束、网状脊髓束、顶盖脊髓束等,主要功能是调节锥体系的活动和张力,协调肌肉活动,维持姿势。
(三)脊髓的血供
1.脊髓的动脉:脊髓动脉血供主要来源于椎动脉的两个分支--脊髓前动脉和脊髓后动脉,以及下行过程中不断接受各节段的动脉分支,即根动脉的增补。
2.脊髓的静脉:脊髓的静脉收集脊髓内的小静脉后分别汇集成脊髓前静脉、脊髓后静脉,回流至椎静脉丛。
(四)脊髓的功能
1.传导功能:脊髓是感觉和运动神经冲动传导的重要通路。如果脊髓白质损伤,将导致损伤平面以下出现运动和感觉的功能障碍。
2.脊髓的反射:神经系统通过反射活动来调节功能。
(1)牵张反射:是指一块骨骼肌受到外力牵拉伸长时,就会反射地引起肌肉收缩。牵张反射包括肌紧张和腱反射。肌紧张是指由于骨骼的重力作用,缓慢而持续地牵拉肌肉而引起的牵张反射,主要作用是维持姿势,即姿势性反射。腱反射是指叩击肌腱时由于快速牵拉肌肉而发生的牵张反射,是一种重要的临床反射,如膝反射。
如果皮质脊髓束的抑制作用被阻断,就会出现肌张力增强、腱反射亢进和病理反射,这是锥体束损害的主要征象。
(2)屈曲反射:指肢体皮肤受到伤害性刺激时(如针刺、热烫等),该肢体的屈肌强烈收缩,伸肌舒张,使该肢体出现屈曲反应,以使该肢体脱离伤害性刺激。此反射是通过本体感觉感受器和非本体感觉感受器引发的,由皮肤感受器和痛觉感受器共同参与。
三
脊髓神经组织基本结构
脊髓的神经组织主要由神经元、神经胶质细胞和小胶质细胞组成。
1.神经元(neuron):又称神经细胞,是神经系统结构和功能的基本单位。
2.神经胶质细胞(neuroglial cell):主要包括数量最多的星形胶质细胞、少突胶质细胞、室管膜细胞。神经胶质细胞由于没有树突和轴突,基本上没有传递冲动的作用,其作用主要是中枢神经系统的支持细胞,此外还有营养代谢、维持水电解质平衡、参与血-脑屏障的形成等作用。
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参考文献
1.实用脊髓损伤康复学/励建安,许光旭主编.—北京:人民军医出版社,2015.1.
2.鲁银山,张秀娟,张松,等.脑卒中后继发性脊髓病变及其干预的研究进展[J].中华物理医学与康复杂志,2019,41(2):154-157.
文字来源:Rehab部落内科康复组
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