骨科学/周围神经的解剖生理与病理

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(一)周围神经的解剖生理学

1.大体解剖 共有31对脊神经,系由感觉、运动及交感神经组成的混合神经。脊神经的前、后根汇合出椎间孔后,即接受交感神经支(图3-144,145)。由神经根分出的后枝供给椎旁肌肉及头、颈、躯干后面的皮肤。只有上3个颈神经的后枝大于前枝。颈1、2、3、4神经的前枝构成颈丛。颈5、6、7、8及胸1的前枝构成臂丛。腰1~3神经前枝及腰4神经前枝的一部分构成腰丛。腰4神经前枝的一部分,腰5及骶神经的前枝构成骶神经丛。

脊神经根的构成

经过第4胸椎横切面,表示脊神经后支的分布

图3-144 脊神经根的构成 图3-145 经过第4胸椎横切面,表示脊神经后支的分布

2.显微结构 神经细胞由细胞体、树突轴突构成。神经细胞尽管形式不同,但只有一个轴突(图3-146),细胞元结构亦相同(图3-147)。感觉、运动或交感神经细胞的神经轴突直径从1μm~20μm不等,长度可达900mm。轴突分为有髓鞘及无髓鞘两种,运动和感觉神经纤维属有髓鞘神经,较粗大,其轴突包绕层数不同的髓鞘,髓鞘系由雪旺氏细胞所形成(图3-148),雪旺氏细胞与髓鞘紧密接触,包绕轴突的雪旺氏细胞形成雪旺氏细胞鞘,其外面有一层很薄的结缔组织,称为神经内膜。交感神经纤维属无髓鞘神经,较细小,其神经轴突外面被以很薄的髓质,在有髓鞘神经,雪旺氏细胞只有一个轴突;在无髓鞘神经,一个雪旺氏细胞可包有数个轴突(图3-149)。

不同形状的神经元


图3-146 不同形状的神经元,只有一个轴突箭头表示冲动传导方向

神经元的结构


图3-147 神经元的结构

神经纤维的解剖图——神经细胞与轴突


图3-148 神经纤维的解剖图——神经细胞与轴突

有髓鞘及无髓鞘神经纤维与雪旺氏细胞的关系示意图


图3-149有髓鞘及无髓鞘神经纤维与雪旺氏细胞的关系示意图

有髓鞘神经纤维上出现不少间断处,称为郎飞氏结(node of Ranvier)(图3-147),此处髓鞘中断。结间的距离因轴突的大小而不同,有100μm~1mm、1~2mm、2~3mm几种,神经小枝自结处分出,结间只有一个雪旺氏细胞。

雪旺氏细胞鞘在保护轴突及轴突再生方面起重要作用,雪旺氏细胞形成的髓鞘系以轴突为中心,逐渐旋转而成,电镜下显示的层次为雪旺氏细胞的反折,其间充以浆液物质(图3-148)。髓鞘中70~80%为脂类,20~30%为蛋白质电位传导是跳跃式的,即跳跃过每一个郎飞氏结。结间为去极化作用。周围神经是混合神经,所测得的传导速度为综合速度,在人体,经皮肤测桡神经的传导速度为58~72米/秒,腓总神经为47~51米/秒,直径22μ的为120米/秒,直径2μ的只有0.4~2.3米/秒。

轴突最外层包绕神经内膜,若干轴突组成一个神经束,有束膜(Perineurium)包绕,若干神经束组成神经干,外包的结缔组织膜称为神经外膜(Epineurium)(图3-150)。神经内膜、束膜及外膜均有防神经受伤过度牵拉的作用,尤以后二者为重要。

神经干的组成

轴突的退变程序示意图

图3-150 神经干的组成 图3-151 轴突的退变程序示意图(瓦氏变性)

神经的血液供给丰富,血管进入神经外膜后,多纵行吻合后再分枝,然后达束膜,在内膜也有众多毛细血管网。外膜内有淋巴管

(二)周围神经损伤的变性与再生

1.神经的变性——瓦氏变性(Wallerian degeneration)

早在1850年,Waller即发现蛙的舌咽神经舌下神经损伤后有退行性变,在切断神经12~15天后髓鞘分解,2年后Waller作进一步研究,发现3~4月后神经又长入舌内,认为是神经细胞维持神经纤维的活力。

髓鞘分解不是由近端而及于远端,而是先在雪旺氏细胞的临界面开始,然后在郎飞氏结附近分解退变,整个髓鞘被吸收(图3-151)。剩下的雪旺氏细胞管,称为Bungner氏带(Bungner's band)。

1913年Caial仔细研究了轴突的退变与再生,损伤神经近侧段的退行性变到郎飞氏结前(或不超过一个郎飞氏结)即停止。

退变的髓鞘分解成为胆固醇酯及三酸甘油酯而被吸收。

神经损伤后,相应的神经细胞也有变化。1892年Nissl报道,轴突断后神经细胞出现染色质溶解现象,最近研究证实了这一看法,而且显示整个神经细胞肿胀

轴突和髓鞘的分解吸收以及雪旺氏细胞增生等现象,称为瓦氏变性(Walleriandegenration)。这一退变过程,在神经断裂后即开始,一般在神经伤后8周左右完成。

2.神经的再生 一般认为神经细胞损伤后不能再生,而周围神经纤维可以再生。

神经损伤后24小时,在电镜下可见纤维的神经轴芽,而伤后7~10天才开始向远侧生长。有的作者在动物实验中发现,对端吻合术后1周,距吻合口2mm处可见轴芽。如未修复神经,则在近侧形成神经瘤,远侧段的近端也因雪旺氏细胞的增生而膨大,称为雪旺氏细胞瘤

损伤的神经修复后,再生的轴突进入远侧的鞘膜管内,并以每日~2mm的速度向远侧生长,当再生轴突与终末器官相连后即发挥功能。终末器官及运动终板可以再生。

轴突生长的旺盛期一般认为在修复术后4~6周,1~6周内,电镜下可看到再生轴突为神经束膜包被成为神经小束,在光镜下到术后8~12周才能看到。由于再生轴突不能全部长入远侧段,所以感觉和运动功能的恢复达不到伤前水平。

雪旺氏细胞在神经修复术中起重要作用。损伤远侧段雪旺氏细胞分裂增殖形成索带,对再生轴突起引导作用,并可诱导生长锥的迁移方向。它还能分泌神经生长因子(NGF)、神经元营养因子(NTFS)、促神经轴突生长因子(NPFS)、基膜索(Laminin)和纤维连结素等20多种多肽类活性物质,诱导刺激和调控轴突的再生和髓鞘的形成。

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