周围神经系统peripheralnervoussystem是指除中枢神经系统以外、分布于全身各处的神经结构和神经组织。周围神经系统在结构上与中枢神经系统的脊髓和脑相连,同时借各种末梢装置分布于全身各处,从而实现中枢神经系统与身体各系统器官和组织的功能联系。周围神经系统虽然是一个完整的结构系统,但是根据其不同部分与中枢神经连接部位的特点一般将其划分为脊神经spinalnerve和脑神经cranialnerve两大部分。前者指的是与脊髓相连的周围神经部分,由31对成对分布的神经组成;后者则是指与脑相连的部分,由12对成对分布的神经组成。周围神经中的不同纤维成分分布于身体的不同部位,部分神经纤维分布于躯干和四肢的骨骼肌和皮肤,另有部分纤维分布于内脏、心血管和腺体组织。因此又可以根据周围神经终末分布部位的特点将其划分为躯体神经somaticnerve和内脏神经visceralnerve两大部分,前者指的是分布于身体皮肤和骨骼肌的周围神经部分,后者则是指分布于体腔内脏器、全身心血管和腺体组织的周围神经部分。虽然根据周围神经的结构特点可以将其划分为四个部分,但是这四个部分并不是绝对独立的,实际上,无论是脊神经还是脑神经都含有躯体神经纤维和内脏神经纤维。因此为了叙述方便,往往将周围神经系统分为三大部分来描述,即脊神经、脑神经和内脏神经。内脏神经部分是将存在于脊神经和脑神经中的内脏神经周围部分抽提出来,将与之相关联的中枢部分组织成一个完整体系来进行描述。从功能上分析,周围神经系统的任何部分都是由传导感觉信号和传导运动信的两大部分所构成,因此脊神经脑神经和内脏神经均可分为感觉神经sensorynerve和运动神经motornerve两大结构成分。感觉神经将神经冲动由外周感受器向中枢内传导,又称为传入神经afferentnerve;运动神经将神经冲动由中枢神经系统传出至外周的效应器,故又称为传出神经efferentnerve。内脏神经的传出神经部分对效应器活动的支配不受大脑意识层面的控制,表现为不受主观意志的调控,故又将该部分称为自主神经系统autonomicnervoussystem或植物神经系统vegetativenervoussystem。根据内脏运动神经中不同部分的形态学特点及对效应器的不同作用又可以将其分为交感神经sympatheticnerve和副交感神经parasympatheticnerve两大部分。
周围神经系统主要由分布于身体各处的神经、神经节、神经丛和神经终末装置等构成。躯体神经多呈条索状走行并分布于全身的骨骼肌和皮肤,内脏神经大部分以相互交织形成的神经丛分布于平滑肌、心肌和腺体。在周围神经系统的某些特定部位有神经元胞体聚集形成的结构,称为神经节ganglion。神经节可分为脑神经节、脊神经节和内脏运动神经节,其中脑、脊神经节属于感觉性神经节,内脏运动神经节又可以分为交感神经节和副交感神经节。
周围神经的损伤与再生:周围神经中的神经纤维因外伤或其他原因与神经细胞胞体离断后,其结构会发生崩解和破坏,这种过程称为神经纤维溃变。神经纤维的溃变一般发生在与胞体离断数小时以后,此时其轴突和髓鞘首先出现膨胀和崩解,继而纤维崩裂为碎片、液化为小滴状。自神经纤维损伤离断处向纤维的远侧段发生的溃变称为顺行溃变anterogradedegeneration;自损伤处向神经纤维近侧段发生的溃变称为逆行溃变retrogradedegeneration。当神经纤维发生溃变的同时,其胞体也出现损伤性反应,表现为胞体肿胀,细胞核移向胞体一侧,尼氏体发生溶解消失,或固缩变形。损伤严重时可导致神经元死亡。
神经纤维在受到损伤、发生溃变后的第2~3周,受伤的神经元胞体及其纤维会出现结构的修复和功能的恢复过程,这一现象称为神经纤维的再生。再生的过程首先表现为胞体的尼氏体逐渐恢复正常形态,胞核回到胞体中央,继而与胞体相连的神经纤维的轴突向远侧段生出多条幼芽。这些幼芽穿过损伤处的组织间隙,沿着仍然存活的施万细胞索向远侧段生长,最后到达原来所分布的组织器官。在施万细胞索中生长的轴突幼芽继续增粗,髓鞘也逐渐形成,神经纤维的功能也随之逐渐恢复。与此同时,其余未到达靶器官的幼芽则退化或消失。
周围神经再生受到多种微环境因素的影响。神经损伤后施万细胞的增生是影响再生的最重要的条件。当神经受到损伤发生溃变时,施万细胞仍然存活,并不断增生形成细胞索,使断开的神经相互愈合,诱导新生轴突向远侧端生长。同时,施万细胞具有产生多种神经营养因子的作用,这些营养因子包括神经生长因子、脑源性神经生长因子、睫状神经生长因子和成纤维细胞生长因子等,对神经纤维的再生具有重要促进作用。此外,周围神经的基质成分对神经再生也有重要影响,这类基质包括细胞外基质extracellularmatrix成分和细胞黏附分子celladhesionmolecules两种,前者为沉积于细胞间的大分子物质,可分为许多亚型,如层黏连蛋白laminin、纤黏连蛋白fibronectin等,主要存在于施万细胞的基底膜内;后者包括神经细胞黏着分子、神经胶质细胞黏着分子和髓鞘相关蛋白等,为分布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轴突髓鞘化过程都有重要影响。另外,交变磁场、电场和氦氖激光等物理因素以及某些中药的有效成分对周围神经的再生也有一定促进作用。
在临床外科手术过程中,对损伤神经的断端之间的复位和连接状况可直接影响周围神经的再生效果。为了保证损伤神经断端之间的对位修复,临床上常采用神经束膜端端吻合缝接。基础性研究,如:异体或自体神经移植,骨骼肌束、羊膜管和静脉植入术,组织工程学方法构建的神经导管桥接神经缺损等新技术和方法为神经损伤的修复和再生提供了新的策略。
脊神经
一、概述
(一)脊神经的构成、分部及纤维分布脊神经spinalnerve为连接于脊髓的周围神经部分,共31对。每对脊神经连于一个脊髓节段,由前根anteriorroot和后根posteriorroot组成。前根连于脊髓前外侧沟,由运动性神经根丝构成;后根连于脊髓后外侧沟,由感觉性神经根丝构成。前根和后根在椎间孔处合为一条脊神经,由此成为既含感觉纤维又含运动纤维的混合神经。脊神经后根在椎间孔处有椭圆形的膨大,称脊神经节spinalganglion,其中含有假单极感觉神经元。
根据脊神经与脊髓的连接关系,可将其分为5部分,分别为颈神经cervicalnerves8对,胸神经thoracicnerves12对,腰神经lumbarnerves5对,骶神经sacralnerves5对,尾神经coccygealnerves1对。
所有脊神经都经同序数椎体上方或下方的椎间孔穿出椎管或骶管,形成特定的位置关系。第1颈神经在寰椎与枕骨之间的间隙离开椎管,第2~7颈神经经同序数颈椎上方的椎间孔穿出椎管,第8颈神经则在第7颈椎下方的椎间孔穿出椎管,所有胸神经和腰神经都经同序数椎骨下方的椎间孔穿出椎管,第1~4骶神经从同序数的骶前孔和骶后孔出骶管,第5骶神经和尾神经则经骶管裂孔穿出。
不同部位的脊神经前、后根在椎管内的走行方向和走行距离有明显差别。颈神经根最短,行程近于水平,胸神经根较长,斜向外下走行,腰神经根最长,几近垂直下行,在无脊髓的椎管内形成了马尾caudaequina。由脊神经前、后根合成的脊神经均在椎间孔处穿出椎管,因此该部位的损伤和病变都可能累及脊神经,导致感觉和运动障碍。在椎间孔处,脊神经有如下重要毗邻:其前方为椎体及椎间盘,后方为关节突关节和*韧带,上方是.上位椎弓的椎下切迹,下方是下位椎弓的椎上切迹。另外,尚有伴随脊神经一起走行的脊髓动、静脉和脊神经的脊膜支进出椎间孔。
脊神经为混合性神经,由躯体神经纤维和内脏神经纤维合成,而躯体神经和内脏神经都含有运动纤维和感觉纤维,因此,脊神经实际含有4种纤维成分:
1.躯体感觉纤维来自脊神经节中的假单极神经元,其中枢突构成脊神经后根进入脊髓,周围突则组成脊神经分布于皮肤、骨骼肌、肌腱和关节等身体部位,将皮肤浅感觉(痛、温觉和触觉)以及肌腱和关节的深感觉(运动觉和位置觉)信号传人中枢。
2.内脏感觉纤维也来自脊神经节的假单极神经元,其中枢突组成后根进入脊髓,周围突则分布内脏、心血管和腺体的感受器,将这些结构的感觉冲动传人中枢。
3.躯体运动纤维由位于脊髓灰质前角的运动神经元的轴突所构成,分布于躯干和肢体的骨骼肌,支配其随意运动。
4.内脏运动纤维发自胸髓12个节段和腰髓1~3节段的中间外侧核(交感神经中枢)以及骶;髓2~4节段的骶副交感核。该处神经元的轴突分布于内脏、心血管和腺体的效应器,支配心肌和平滑肌的运动,控制腺体的分泌活动。
(二)脊神经的分支
脊神经的前根和后根在椎间孔处合为脊神经后,立即分为4支。这些分支包括前支、后支、脊膜支和交通支。
1.前支anteriorbranch是脊神经发出的最粗大分支,为混合性神经支。前支与其他分支相比,神经纤维的含量最多,分布范围最广,主要涉及躯干前、外侧部和四肢的肌肉及皮肤。人类胸神经前支仍然保持进化早期原有的节段性走行和分布特点,其余各部脊神经前支在到达所支配的器官前,相邻神经干相互交织成神经丛,并重新编织成新的神经干。除12对胸神经外,其余脊神经前支形成4个神经丛,即颈丛cervicalplexus、臂丛brachialplexus、腰丛lumberplexus和骶丛sacralplexus。由这些神经丛发出神经分支分布于身体的效应器和感受器。
2.后支posteriorbranch是脊神经干发出的一系列向躯干背面走行,分布于项部、背部和腰骶部的分支,亦为混合性神经支。后支较前支细小,经相邻椎骨横突之间或骶后孔向后走行,绕上关节.突外侧向后行至相邻横突之间再分为内侧支和外侧支。骶神经后支则经由骶后孔行至臀区。大部分脊神经后支均可分为肌支和皮支两大类,前者分布于项、背、腰、骶和臀部的深层肌,后者则分布于枕、项、背、腰、骶和臀部的皮肤。脊神经后支的分布具有明显的节段性特点。某些脊神经后支形成较粗大的神经干,分布范围较大,具有明显的临床意义。第1颈神经后支又称枕下神经suboccipitalnerve,该支直径粗大,在寰椎后弓上方与椎动脉下方之间穿行,支配椎枕肌。第2颈神经后支的皮支称为枕大神经greateroccipitalnerve,该支穿斜方肌肌腱到达皮下,分布于枕、项部皮
肤。第3颈神经后支的内侧支称为第3枕神经thirdoccipitalnerve,该支也穿过斜方肌至皮下,分布于枕部下方皮肤。第1~3腰神经后支的外侧支粗大,分布于臀.上部皮肤,称为臀上皮神经superiorglutealnerve。第1~3骶神经后支的皮支分布于臀中区域,称为臀中皮神经middleglutealnerve。
3.交通支