脊柱骨伤科学
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第二十节 脊神经

脊神经共31对,包括颈神经8对、胸神经12对、腰神经5对、骶神经5对和尾神经1对。每对脊神经都由以下几部分组成:①小的神经纤维束称为根丝,起自脊髓的背面或腹侧面;②前根和后根由许多根丝汇合而成,前根属运动性传出纤维,后根属感觉性传入纤维;③前根和后根在椎间孔处合成一根,为混合性脊神经;④脊神经发出后支,支配背部深层肌肉和皮肤,发出前支,支配其他部位的肌肉和皮肤;⑤脊神经借灰白交通支与椎旁神经节(交感干)和椎前神经节相联系。另外,白交通支由有髓交感神经节前纤维构成,仅出现于第1胸椎至第3腰椎脊神经。灰交通支由无髓交感神经节后纤维构成,见于所有节段的脊神经。总之,每对脊神经都含有躯体运动和躯体感觉纤维。躯体运动纤维发自脊髓前角运动神经元,躯体感觉纤维来自脊神经节的神经元。此外,脊神经内还含有内脏运动和内脏感觉两种纤维。内脏运动纤维来源于侧角细胞及骶副交感神经元,支配平滑肌、心肌和腺体,内脏感觉纤维分布于心血管、内脏和腺体,向脊髓传入来自这些结构的感觉冲动。胸段脊神经的组成见图2-20-1。
图2-20-1 胸段脊神经的组成
胸段脊神经的组成包括四个功能成分:一般躯体传入纤维(CSA),一般躯体传出纤维(GSE),一般内脏传入纤维(GVA),一般内脏传出纤维(GVE)。牵张反射弧的成分有肌梭、GSA后根神经节细胞、GSE前角运动神经元和神经肌肉接点。DRG=后根神经节,DPR=脊神经后支,GR=灰交通支,PARA=椎旁神经节(交感干),PRE=椎前神经节,SN=腹腔神经节,VPR=脊神经前支,WR=白交通支
第1~7对颈神经在同序数颈椎上方的椎间孔穿出;第8对颈神经在第7颈椎下方的椎间孔穿出;胸、腰神经分别在同序数椎骨下方的椎间孔穿出;上4对骶神经经相应的骶前孔、骶后孔穿出;第5对骶神经和尾神经经骶管裂孔穿出。脊神经出椎间孔后,立即分为前、后两支。前支和后支均含有脊神经的各种纤维成分。后支较前支短而细,后支经相邻椎骨横突之间或骶后孔向后行走,都有肌支和皮支。肌支分布于项、背及腰骶部深层肌;皮支分布于枕、项、背、腰、臀部的皮肤,其分布有明显的节段性。其中,第2颈神经后支的皮支粗大,称枕大神经,穿斜方肌腱达皮下,分布于枕项部的皮肤。腰神经后支分为内侧支和外侧支。内侧支细小,经横突下方向后,分布于腰椎棘突附近的短肌与长肌。在腰椎骨质增生或韧带硬化的患者,可因其压迫腰神经后支而引起腰腿痛。第1~3腰神经后支的外侧较粗大,分布于臀上部的皮肤,称臀上皮神经。第1~3骶神经后支的皮支分布于臀中区的皮肤称臀中皮神经。脊神经的前支较粗大,是混合性的,分布于躯干前外侧和四肢的肌肉和皮肤。在人类,胸神经前支保持着明显的节段性走行和分布,其余各部的前支分别交织成丛,即颈丛、臂丛、腰丛和骶丛等。由丛再发出分支分布于相应的区域。脊神经走行在椎间孔内,其前方是椎间盘和椎体,后方是关节突关节的关节囊和黄韧带。当脊柱发生某些病变时,如椎间盘脱出、椎骨骨折、骨质或韧带增生,都可影响脊神经,产生脊神经分布区的运动和感觉功能障碍。
现将神经丛的组成和走行分述如下。
一、颈丛
由第1~4颈神经的前支组成,位于颈侧部,胸锁乳突肌的深面。颈丛的分支包括浅支、深支和与其他神经的交通支。浅支由胸锁乳突肌后缘中点附近穿出,散开行向各方,其浅出部位,位置表浅,是颈部浅层结构浸润麻醉的一个阻滞点。颈丛深支主要支配颈部深肌、肩胛提肌、舌骨下肌群和膈肌。主要的分支有:
(一)枕小神经
沿胸锁乳突肌后缘上升,分布于枕部及耳郭背面上部的皮肤。
(二)耳大神经
沿胸锁乳突肌表面向耳垂方向上行,至耳郭及其附近的皮肤。
(三)颈横神经
横过胸锁乳突肌浅面向前行,分布于颈部皮肤。常与面神经有交通支。
(四)锁骨上神经
有2~4支呈辐射状行向外下方,分布于颈侧部、胸壁上部和肩部的皮肤。
(五)膈神经
是颈丛中最重要的分支,为混合性神经,自颈丛发出后,先在前斜角肌上端的外侧,继而沿该肌前面下降至其内侧,在锁骨下动、静脉之间经胸廓上口进入胸腔,再与心包膈血管伴行经过肺根前方,在纵隔胸膜与心包之间下行达膈肌。膈神经的运动纤维支配膈肌,感觉纤维分布于胸膜、心包和膈下面的部分腹膜。一般认为,右膈神经的感觉纤维尚分布到肝、胆囊和肝外胆道的浆膜等。膈神经损伤的主要表现是同侧半的膈肌瘫痪,腹式呼吸减弱或消失,严重者可有窒息感。膈神经受刺激时可产生呃逆。国人副膈神经的出现率约为48%,大多发自第4~5或第5~6颈神经。常见于一侧,并多在锁骨下静脉后侧加入膈神经内。
(六)其余神经
颈神经降支和颈袢第1颈神经部分纤维加入舌下神经并随舌下神经下降,除分出甲状舌骨肌支和颏舌肌支外,其余纤维随即离开舌下神经继续下降构成舌下神经降支,与起自第2~3颈神经的部分纤维组成的颈神经降支在环状软骨水平合成颈袢(也称舌下神经袢),再由袢发出分支支配舌骨下肌群。
二、臂丛
臂丛通常由第5~8颈神经和第1胸神经的前支构成,经斜角肌间出来后,位于锁骨下动脉后上方,继经锁骨后方入腋窝。组成臂丛的5条前支先合成三个干:颈5~6合成上干,颈7为中干,颈8~胸1合成下干,各干在锁骨上方又分为前后两股。三干的后股汇合而成后束,上、中干的前股合成外侧束,下干前股自成内侧束。外侧束发出肌皮神经和正中神经外侧根,内侧束发出正中神经内侧根、尺神经和前臂内侧皮神经,后束则发出桡神经和腋神经二终支。
(一)肌皮神经
沿肱二头肌的深面下行,沿途发出肌支支配臂前群肌;至肘窝的稍下方,穿出深筋膜,布于前臂掌面外侧部的皮肤。
(二)正中神经
伴肱动脉下行至肘窝,向下行于前臂的正中,在指浅、深屈肌之间,经腕入手掌。体表投影:可自肱动脉始端搏动点开始,向下至肱骨内、外上髁间连线中点稍内侧,再循前臂正中下行达腕部桡侧腕屈肌腱和掌长肌腱之间的连线。正中神经在臂部无分支,在前臂发出分支,支配除尺侧腕屈肌、指深屈肌尺侧半以外的所有前臂前群肌;在手掌发出肌支,支配鱼际肌(使拇指内收的肌除外)和桡侧的两个蚓状肌。皮支布于掌心、鱼际、桡侧三个半指的掌面及其中、远节背面的皮肤。正中神经干如在臂部受损伤,运动障碍表现为正中神经支配的肌肉全部无力。由于鱼际肌萎缩,手掌平坦,称为“猿手”。感觉障碍以拇指、示指和中指的远节最为显著。
(三)尺神经
在腋窝内由臂丛发出后,伴肱动脉下行至臂中部,离开肱动脉向后下,经肱骨内上髁的后方至前臂,在尺侧腕屈肌的深面,伴尺动脉下降,经腕部入手掌。尺神经的体表投影:自胸大肌下缘肱动脉始端搏动点至肱骨内上髁后方与鹰嘴间,向下由肱骨内上髁后方经前臂尺侧至豌豆骨外侧缘的连线。尺神经在臂部无分支,在前臂发出肌支,支配尺侧腕屈肌和指深屈肌的尺侧半,在手掌,尺神经的肌支支配骨间肌、尺侧的两个蚓状肌及小鱼际肌等。尺神经的皮支在手背布于手背尺侧半、小指和无名指尺侧背面的皮肤,以及无名指和中指近节背面的皮肤。在手掌则布于手掌尺侧半及尺侧一个半指的皮肤。尺神经在肱骨内上髁的后方与肱骨直接相贴,当肱骨下部(髁上)骨折时,易损伤尺神经,引起此神经支配的肌群瘫痪,皮支分布区感觉障碍。尺神经干受伤时,运动障碍表现为屈腕力减弱,环指和小指的远节指骨不能屈曲。小鱼际肌萎缩变平坦,拇指不能内收,骨间肌萎缩,各指不能互相靠拢,各掌指关节过伸,出现“爪形手”。手掌及手背内侧缘皮肤感觉丧失。
(四)桡神经
发自臂丛,是后束的直接延续,是发自臂丛后束的一条粗大神经,在腋窝内位于腋动脉的后方,并向外下与肱深动脉伴行,先经肱三头肌长头与内侧头之间,然后沿桡神经沟绕肱骨中段背侧旋向下外,在肱骨外上髁上方穿经外侧肌间隔,至肱桡肌与肱肌之间,继而向下行于肱肌与桡侧腕长伸肌之间。桡神经在肱骨外上髁前方分为浅、深两支。桡神经的肌支支配上肢全部伸肌和肱桡肌、旋后肌及拇长展肌。桡神经浅支为皮支,自肱骨外上髁前外沿桡动脉外侧下降,在前臂中、下1/3交界处转向背面,并下行至手背,分成4~5支指背神经分布于手背桡侧半和桡侧两个半手指近节背面的皮肤。桡神经深支较粗大,主要为肌支,经桡骨颈外侧穿旋后肌至前臂后面,在前臂伸肌群的浅、深层之间下行,沿途发出分支支配前臂的伸肌。桡神经的体表投影:自腋后壁下缘外端与臂交点处向外下斜过肱骨后方,至肱骨外上髁的连线为桡神经干投影。
肱骨中段或中、下1/3交界处骨折时,容易合并损伤桡神经。主要运动障碍是前臂伸肌瘫痪,不能伸肘、伸腕、伸指,拇指不能外展,表现为抬前臂时呈“垂腕”状态。感觉障碍以第1~2掌骨间隙背面(虎口区)皮肤最为明显。桡骨颈骨折时,也可伤及桡神经深支,主要表现为伸腕能力弱和不能伸指等症状。
(五)腋神经
在腋窝发自臂丛后束,穿经腋窝后壁的四边孔,绕肱骨外科颈至三角肌深方。肌支支配三角肌和小圆肌。臂外侧上皮神经,由三角肌后缘穿出,分布于肩部和臂外侧区上部的皮肤。
肱骨外科颈骨折、肩关节脱位或腋杖的压迫,都可造成腋神经损伤而致三角肌瘫痪,臂不能外展,三角肌区皮肤感觉障碍。由于三角肌萎缩,肩部失去圆隆的外形。
三、腰丛
腰丛由第1~3腰神经的前支及第4腰神经的大部分前支组成,第12胸神经的交通支通常也参与组成。第4腰神经前支的余部与第5腰神经的前支组成腰骶干,向下加入骶丛。腰丛位于腰大肌深面腰椎横突前面,除发出肌支支配髂腰肌和腰方肌外,还发出下列分支分布于腹股沟区及大腿的前部和内侧部。主要分支有:
(一)髂腹下神经
从腰大肌外缘穿出,经肾后面和腰方肌前面行向外下,经髂嵴上方进入腹内斜肌和腹横肌之间,继而在腹内斜肌、腹外斜肌间前行,最后在腹股沟管浅环上方3cm处穿腹外斜肌腱膜至皮下。沿途发出分支支配腹壁肌,其皮支分布于臀外侧部、腹股沟区及下腹部皮肤。
(二)髂腹股沟神经
自腰大肌外缘髂腹下神经的下方穿出,走行方向与该神经略同,在髂嵴前端附近穿经腹横肌,在腹横肌与腹内斜肌之间前行,向下穿腹股沟管并伴精索(子宫圆韧带)浅面,自腹股沟管浅环外出,分布于腹股沟部和阴囊或大阴唇皮肤,肌支分布于腹壁肌。
(三)股外侧皮神经
自腰大肌外缘穿出,行向前外侧,斜越髂肌表面,达髂前上棘内侧,经腹股沟韧带深面分布于大腿前外侧部的皮肤。
(四)股神经
是腰丛中最大的分支,自腰丛发出后,先在腰大肌与髂肌之间下行,在腹股沟韧带中点稍外侧,经腹股沟韧带深面、股动脉外侧到达股三角,随即分为数支:①肌支:支配髂肌、耻骨肌、股四头肌和缝匠肌。②皮支:有数条较短的皮支,即股中间、股内侧皮神经,分布于大腿和膝关节前面的皮肤;最长的皮支称隐神经,伴随股动脉入收肌管下行,至膝关节内侧浅出至皮下后,伴随大隐静脉沿小腿内侧面下行达足内侧缘,沿途分布于髌下、小腿内侧面和足内侧缘的皮肤。
股神经损伤后出现屈髋无力,坐位时不能伸小腿,行走困难,股四头肌萎缩,膝反射消失,大腿前面和小腿内侧面皮肤感觉障碍等体征。
(五)闭孔神经
自腰丛发出后,从腰大肌内侧缘穿出,沿小骨盆内侧壁前行,伴闭孔血管穿闭膜管出小骨盆,分前、后两支,分别从短收肌前、后面进入大腿内侧区。其皮支分布于大腿内侧面的皮肤,肌支支配闭孔外肌、大腿内收肌群。
闭孔神经也发出细支分布于髋、膝关节。闭孔神经前支发出支配股薄肌的分支先穿经长收肌后,约在股中部,进入股薄肌。临床上在用股薄肌替代肛门外括约肌的手术中,应注意保留此支。
(六)生殖股神经
自腰大肌前面穿出后,在该肌浅面下降。在腹股沟韧带上方分成生殖支和股支。生殖支分布于阴囊(大阴唇)和提睾肌。股支则分布于股三角的皮肤。在盲肠后位的阑尾手术或腹股沟疝修补术时,应注意避免伤及髂腹下神经、髂腹股沟神经和生殖股神经。
四、骶丛
由腰骶干(腰4~5)、骶神经(骶1~4)的前支组成,是全身最大的神经丛,位于盆腔后壁,梨状肌的前面,在盆筋膜及髂内动脉分支的后方。前方有输尿管通过,左侧骶丛前面有乙状结肠,右侧骶丛前面可与回肠下段为邻。骶丛的重要分支有:
(一)坐骨神经
1.走行
坐骨神经(图2-20-2)为全身直径最粗大、行程最长的神经,坐骨神经从骶丛发出后,穿梨状肌下孔出盆腔,在臀大肌深面,股方肌浅面,在坐骨结节与大转子连线的中点深面下行到达股后区,继而行于股二头肌长头的深面。一般在腘窝上方分为胫神经和腓总神经两大终支,坐骨神经在股后区发肌支支配股二头肌、半腱肌和半膜肌,同时也有分支至髋关节。
图2-20-2 坐骨神经分支示意图
2.分支和分布
在大腿后面从本干发出分支支配大腿肌后群。
(1)胫神经:
是坐骨神经本干的直接延续。于股后区沿中线下行入腘窝,在腘窝内与深部的腘血管伴行向下,在小腿后区比目鱼肌深面伴胫后血管下降,经内踝后方,在屈肌支持带深面分为足底内侧神经和足底外侧神经两终支行向足底,支配足底诸肌及足底的皮肤。足底内侧神经经 展肌深面,至趾短屈肌内侧前行,分布于足底肌内侧群及足底内侧和内侧三个半趾跖面皮肤。足底外侧神经经趾短屈肌深面,至足底外侧向前,分布于足底肌中间群和外侧群,以及足底外侧和外侧一个半趾跖面皮肤。胫神经在腘窝及小腿部沿途发出肌支支配小腿肌后群。在腘窝,胫神经还发出腓肠内侧皮神经,伴小隐静脉下行,在小腿下部与腓肠外侧皮神经(发自腓总神经)吻合成腓肠神经,经外踝后方弓形向前,分布于小腿后面下部、足背外侧缘和小趾外侧缘的皮肤,关节支则分布于膝关节和踝关节。胫神经损伤后由于小腿后群肌收缩无力,主要表现为足不能跖屈,不能以足尖站立,内翻力减弱,同时出现足底皮肤感觉障碍,由于小腿后群肌功能障碍,收缩无力,结果导致小腿前外侧群肌的过度牵拉,使足呈背屈和外翻位,出现所谓“钩状足”畸形。胫神经的体表投影:可用从股骨内、外侧髁连线中点向下连至内踝后方的下行直线来表示。
(2)腓总神经:
沿股二头肌内侧缘走向外下,绕腓骨颈而达小腿前面,分为腓深、浅神经。其肌支支配小腿前、外侧肌群和足背肌肉,皮支则分布于小腿外侧、足背和趾背的皮肤。除此之外,腓总神经尚有分支至膝关节前外侧部和胫腓关节,腓总神经发出的腓肠外侧皮神经分布于小腿外侧面皮肤,并与来自胫神经的腓肠内侧皮神经吻合。
(3)腓浅神经:
自腓总神经分出后,在腓骨长、短肌与趾长伸肌之间下行,其肌支支配腓骨长、短肌,至小腿中、下1/3交界处穿深筋膜浅出为皮支,分布于小腿外侧、足背和第2~5趾背的皮肤。
(4)腓深神经:
自腓总神经分出后,经腓骨颈与腓骨长肌间斜向前行,伴行胫前血管,先在胫骨前肌和趾长伸肌间,后在胫骨前肌与 长伸肌之间下行至足背,分布于小腿肌前群、足背肌及第1、2趾背面的相对缘皮肤。
腓总神经因其绕过腓骨颈的位置非常表浅,是小腿所有神经中最容易受损的神经,当腓骨颈处骨折时,有可能割伤或切断腓总神经。另外,腓骨颈处的骨折固定夹板如果太紧也有可能损伤该神经,在大腿后区股二头肌肌腱附近进行手术时,一定要注意腓总神经与股二头肌腱内侧缘的伴行关系,避免损伤该神经。腓总神经受伤后由于小腿前、外侧群肌功能丧失,主要表现为足不能背屈,趾不能伸,足下垂且内翻,呈“马蹄内翻足”畸形,行走时呈“跨步态”,同时小腿前、外侧面、足背区出现明显的感觉障碍。
坐骨神经干的体表投影,从坐骨结节与大转子连线的中点开始,向下至股骨内,外侧髁连线的中点做一直线,此两点间连线的上2/3段即为坐骨神经在股后区的投影线,坐骨神经痛时,此连线出现压痛。
坐骨神经的变异较常见,其变异形式主要表现在坐骨神经出盆腔时与梨状肌的不同关系以及坐骨神经分为两大终支时的不同部位两个方面。根据国人的统计资料,坐骨神经以单干形式从梨状肌下孔出盆腔者占66.3%,为最常见的形式,而以其他形式出盆腔者则占33.7%。所谓其他形式包括:以单干穿梨状肌上孔出盆腔者;神经干分为两支,一支穿梨状肌上孔,另一支穿梨状肌下孔出盆腔者;单干穿梨状肌出盆腔者。在以上3种变异形式中,单干穿梨状肌出盆腔者,对坐骨神经的不利影响最大,坐骨神经常年受梨状肌收缩的压迫,神经干的血液供应因此受到影响,最后出现功能障碍,临床称为“梨状肌综合征”。在大多数情况下,坐骨神经在腘窝上方分为胫神经和腓总神经两大分支,但是,有相当比例的坐骨神经分为两大终支的部位有变化。坐骨神经在出骨盆腔时即分为两大终支的情形较多见,更有甚者,在盆腔内即分为两终支。
根据坐骨神经出坐骨大孔后在臀部的走行特点,将臀部分为外上部安全区、内下部危险区,臀部危险区的手术以及该区的外伤都有可能损伤坐骨神经或该神经至半腱肌的分支,坐骨神经痛经常发生在臀区的坐骨大孔下份、大腿后面、小腿的后外侧面和足的外侧缘。坐骨神经痛可以由坐骨神经炎症的刺激引起,更多的是由于组成坐骨神经的脊神经前根或后根受压而导致。坐骨神经由来自腰4~5、骶1~3脊神经前支所组成,因此这些神经的神经根受压往往引起坐骨神经相应分布区的疼痛,临床多见由于腰5~骶1之间的椎间盘突出压迫脊神经的神经根导致的坐骨神经痛。另外,来自盆腔内、臀区和大腿后区的压迫也有可能导致坐骨神经痛。
临床上经常选取腓肠神经作为神经替代物进行神经移植,了解腓肠神经的正常走行和变异十分重要。大多数情况下,腓肠内侧皮神经在小腿下部与腓总神经发出的腓肠外侧皮神经吻合形成腓肠神经,但是有时内侧皮神经不与腓肠外侧皮神经相吻合,而单独下行,在选取神经替代物时要注意这一点。
周围神经由神经纤维、结缔组织层及血管组成。神经纤维对外伤极为敏感,但由于被连续的结缔组织层(神经外膜、神经束膜)包裹,它们受到很好的保护。神经外膜通过神经浅表血管维持神经的氧供。神经束膜的机械强度很高,可以承受约1000mmHg的流体压力。牵拉使得在神经干破裂前,其神经内血流以及神经纤维结构已经改变。因此牵引力损伤时,即使神经表面毫无损伤,但内部结构可能已存在一定程度的损伤。神经压迫可以导致神经纤维以及神经内血管的损伤。
脊神经根解剖与周围神经不同,从而对于机械变形的反应也不同。脊神经根缺乏神经外膜及神经束膜,因此容易受到牵拉性损伤。研究发现脊神经根在张力负荷下仍具有一定的弹性及抗拉强度。在张力负荷下,在椎间孔处的脊神经根的抗拉强度要大于椎管内的脊神经根。人体腰5~骶1水平的神经根在最大张力负荷下的最大形变为13%~19%。
脊神经根并非静止结构,而是随着脊柱运动相对于周围组织活动的。通过尸体研究,直腿抬高动作可使椎间孔处的神经根产生2~5mm的活动。当神经根周围存在炎症或出现纤维环后,神经根的活动能力下降,导致神经根在脊柱反复的活动过程中更容易产生损伤。
椎间盘突出可引起受压神经根的张力增高。通过尸体标本的力学研究发现,模拟椎间盘突出时,受压神经根的接触压力约为400mmHg。当椎间盘高度降低时,接触压力随之降低。脊柱中央区狭窄的神经根压迫机制则完全不同。在狭窄的腰椎管中,神经根四周受到缓慢而逐渐增加的压力。
通过气囊压迫马尾神经的实验设计,证实了神经根内部血管在低压水平(5~10mmHg)存在着血管损伤,并影响到神经根的营养供应。10mmHg压力便可导致葡萄糖弥散到神经根的量减少20%~30%。低压水平还可形成神经内水肿,主要位于压迫区域的边缘。压迫速率的快慢也是引起神经根不同程度损伤的重要因素。快增长率压迫,类似于脊柱损伤或椎间盘突出。而慢增长率压迫,多见于退变性椎管狭窄。研究发现,神经内水肿与压迫速率呈密切相关,快增长率压迫较慢增长率压迫更易引起水肿形成。600mmHg的压力仅压迫1秒,当压力解除后2小时仍存在进行性的神经传导损害。另外,多节段的脊神经根受压可引起相邻无受压神经根的缺血,从而引起相应的临床症状。通过分析两个神经根压迫区之间的无压迫段的总体血流实验证实,当压力接近于全身血压时,无压迫神经段出现完全缺血。而功能损伤的程度与两个压迫区域间的距离直接相关。
(二)阴部神经
1.走行
与阴部内动、静脉一起经梨状肌下孔,绕坐骨棘,经坐骨小孔入坐骨肛门窝。
2.分支分布
会阴部、外生殖器和肛门周围的肌和皮肤。
五、尾丛
由第5骶神经前支和尾神经前支组成。第4骶神经前支以一小支参加。第5骶神经前支自骶管裂孔穿出,尾神经前支自骶管裂孔穿出,穿尾骨肌,在该肌盆面与上述第4、5骶神经前支所合成的干相结合,形成尾丛。自此丛分出肛尾神经,分布于尾骨附近的皮肤。