疼痛病学诊疗手册:骨骼肌与关节疼痛病分册
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第三节 腰部椎管及其内容物

一、椎 管
椎管由游离椎骨的椎孔和骶管连成,上接枕骨大孔与颅腔相通,下达骶管裂孔而终。其内容物有脊髓、脊髓被膜、脊神经根、血管及少量结缔组织等。
图2-9 椎管
图2-10 椎管外侧壁的构成
(一)椎管壁的构成
椎管是一骨纤维性管道,其前壁由椎体后面、椎间盘后缘和后纵韧带构成,后壁为椎弓板、黄韧带和关节突关节,两侧壁为椎弓根和椎间孔。椎管骶段由骶椎的椎孔连成,为骨性管道。构成椎管壁的任何结构发生病变,均可使椎管腔变形或变狭窄,压迫其内容物而引起一系列症状。
(二)椎管腔的形态
横断面其形态大小不完全相同,腰椎上中部呈三角形,下部呈三叶形,骶段呈扁三角形。
二、椎管的内容物
椎管内有脊髓、脊髓被膜及脊神经根等结构。脊髓上端平枕骨大孔处连于脑,下端终于第1腰椎下缘(小儿平第3腰椎),向下以终丝附于尾骨背面。脊髓表面被覆三层被膜,由外向内为硬脊膜、脊髓蛛网膜和软脊膜。各层膜间及硬脊膜与椎管骨膜间均存在腔隙,由外向内有硬膜外隙、硬膜下隙和蛛网膜下隙。
图2-11 硬脊膜、脊髓、硬膜外间隙
(一)脊髓被膜
1.硬脊膜套在脊髓周围,形成一长筒状的硬脊膜囊。上方附于枕骨大孔周缘,与硬脑膜相续,向下在平第2骶椎高度形成一盲端,并借终丝附于尾骨。硬膜囊两侧伸出筒状鞘膜分别包被脊神经前根和后根,形成硬根膜。硬脊膜外面在前、后中线处及左、右两侧方都或多或少地借纤维组织隔或小梁连于椎管内壁,前、后方的隔或小梁。
2.脊髓蛛网膜衬于硬脊膜的内面,薄而半透明。向上与脑蛛网膜相续,向下在平第2骶椎高度成一盲端。在两侧,随硬根膜延包脊神经根,成为根蛛网膜。在蛛网膜还向外面发出一些细小囊状突起,可穿过硬脊膜,突入硬脊膜外隙的静脉内,即蛛网膜绒毛。它们与颅内蛛网膜粒同属脑脊液回流装置。
3.软脊膜与脊髓表面紧密相贴,并深入其沟裂内。菲薄、柔软且并富含血管。在前正中裂、后正中沟处的软脊膜稍致密,分别称为软脊膜前纤维索和后纤维隔。在脊髓两侧,软脊膜增厚并向外侧突出,形成齿韧带。齿状韧带呈三角形,额状位,介于前、后根之间。底连脊髓,尖向外侧,推顶蛛网膜而附于硬脊膜。
(二)被膜间隙
脊髓被膜间隙包括硬膜外隙、硬膜下隙、蛛网膜下隙等,除硬膜外腔外,其余腔隙均与颅内相应腔隙连通。
1.硬膜外隙
是位于硬膜囊与椎管壁(即椎孔内壁骨膜和黄韧带)之间的窄隙。此隙上端附于大孔边缘,下端终于骶管裂孔,由骶骨背侧浅韧带封闭。由于硬脊膜附于枕骨大孔边缘,故此隙与颅腔不相通。侧方可经椎间孔通连椎旁间隙,间接使上下左右椎旁间隙相互沟通。硬膜外隙含有丰富的脂肪组织、纤维组织小梁、动脉、静脉和淋巴管,并有脊神经根穿出。
(1)椎内静脉丛:
密布于硬膜外隙内,上自枕骨大孔,下达骶骨尖端,贯穿椎管全长。椎内丛上端穿硬脊膜经枕骨大孔与硬脑膜窦(枕窦、乙状窦、基底窦等)相连,丛下部与盆内静脉广泛交通,从而沟通了上、下腔静脉系。
(2)椎外静脉丛:
位于椎体前方、椎弓及其突起的后方,且与椎内静脉丛互相吻合交通。向上与颅内的横窦、乙状窦等交通,向下与盆腔内的静脉广泛吻合。
可见,椎静脉丛是沟通上、下腔静脉系和颅内、外静脉的重要通道,胸腹腔的压力变化常影响椎内静脉丛的充盈,进而影响脑脊液的压力。咳嗽或用力时脑脊液压力上升便与这种因素有关。同样,妊娠或下腔静脉受阻时,硬膜外静脉丛也高度充盈,血流量显著增多,血流加快。如局麻药不慎注入此静脉,极易发生毒性反应。
(3)纤维组织隔梁:
硬膜外腔在腔内前、后正中及左、右两侧均可能存在纤维组织隔梁或栅样结构,往往被分隔为左前、右前、左后、右后4个腔隙;这种分隔对硬膜外阻滞时局麻药的扩散非常不利。
此外,硬脊膜囊平第2骶椎高度变细,裹以终丝,其前、后方有纤维索把它连于骶管前、后壁上,结合较紧,似有中隔作用,且腔内充满脂肪。
(4)神经根:
连于脊髓的31对脊神经前后根出入硬膜外隙。硬膜外隙通常以脊神经根为界被分为4个间隙。①前(腹侧)间隙在椎体与后纵韧带后方,硬膜囊与双侧脊神经前根前方,隙甚狭。②后(背侧)间隙在椎弓板与黄韧带前方,硬膜囊与双侧脊神经后根的后方,硬膜外穿刺即经黄韧带刺入此隙。③左、右侧间隙(同侧前、后根间间隙)介于脊神经前、后根之间,并随二根向椎间孔延伸。传统认为硬膜外阻滞时,此处易渗透及吸收局麻药,但据近时研究,脊神经前后根间并无明显间隙,只有少量纤维脂肪组织充塞。
(5)动脉:
硬膜外隙的动脉细而不显,来自节段性动脉的脊支,经各椎间孔及骶前孔进入硬膜外腔,分布于椎骨、硬膜外组织、硬膜、神经根和脊髓。
(6)硬膜外隙的压力:
一般呈负压状态,针穿入此隙后因负压而有抽空感,这与穿入蛛网膜下隙时,由脑脊液流出并呈正压的情况不同。在施行硬膜外穿刺时,常可证明硬膜外腔呈负压状态,用针蒂悬滴法或将充气的小橡皮囊套接在穿刺针针蒂上或用测压计都可测出。负压的产生与穿刺针推压硬脊膜使其与椎管后壁分离有关,用钝针或侧方开口的穿刺针缓慢推进比用锐利的尖端开口的穿刺针快速推进产生的负压大。另外,这一负压与胸膜腔内的负压影响有关。胸膜腔与椎旁间隙只隔一层菲薄的壁层胸膜,而椎旁间隙又与硬膜外腔联通,胸膜腔内的负压很容易通过椎旁间隙传到椎管,引起硬膜外腔的负压。因此,深吸气时硬膜外腔的负压增大,咳嗽时负压消失,变为正压。临床上,在鉴别穿刺针是否进入硬膜外腔的各种试验中,负压试验也是较常采用的方法之一。
(7)硬膜外隙的容量:
硬膜外隙的总容量约为100ml,其中骶管的容量为20~30ml。
硬膜外隙的容量大于同区段蛛网膜下腔的容量。腰区硬膜外治疗阻断一个脊髓节段需用局麻药1.5~2ml,而如注入蛛网膜下腔时,只要0.3ml便可产生同样的阻滞。
2.硬膜下隙
是位于硬脊膜与脊髓蛛网膜之间的潜在腔隙。此隙与脊神经外膜内的组织间隙相通,隙中含少量组织液,可能由脑脊液渗透而来,或由蛛网膜绒毛生成。硬膜外治疗时,若误将局麻药注入此隙,可引起特别广泛的阻滞,但这种情况极少发生。
3.蛛网膜下隙
位于脊髓蛛网膜与软脊膜之间,隙内充满脑脊液。向上经枕骨大孔与颅内相应的隙相通,向下达第2骶椎高度,向两侧在脊神经根周围形成脊神经周围隙。蛛网膜下隙在第1腰椎至第2骶椎高度扩大,称终池。池内有腰、骶神经根构成的马尾和软脊膜向下延伸的终丝。终池下端至骶管裂孔的距离平均为5.7cm。
蛛网膜下隙是充满脑脊液的“水囊”,脑和脊髓悬浮于其中。成人脊髓下端平第1腰椎下缘,第2腰椎以下蛛网膜下腔扩大成圆锥形终池,池中已无脊髓,只有脑脊液悬浮着终丝和马尾。故在第3~4或4~5腰椎间进行穿刺,一般不会损伤脊髓。临床上也常经第3、4或第4、5或第2、3腰椎棘突间刺入终池,抽取脑脊液或注射药物。坐位时,脑脊液由于重力作用流向下,使终池充胀,前后径可增至15mm。因此,蛛网膜下腔穿刺取坐位比卧位更易成功。
蛛网膜下隙在两侧伸出囊套状突起,包绕脊神经前根和后根,如将墨汁注入蛛网膜下腔,就会在这些突起中蓄积。因此,它们有“墨套”之称。
脑脊液无色透明,充满蛛网膜下隙和脑、脊髓的室管系统。成人脑脊液总量为125~150ml,其中脊髓蛛网膜下隙含有25~30ml。脑脊液压力在侧卧时为0.069~0.167kPa(70~170mmH 2O,或每分钟 40~50滴),平卧时为 0.98kPa(<100mmH 2O),坐起时腰骶段压力显著升高,可达0.196~0.294kPa(200~300mmH 2O),咳嗽、用力或压迫颈静脉(Queckenstedt试验)时,脑脊液压力可进一步升高。
4.软脊膜下隙
软脊膜下隙又称His间隙,是位于软脊膜与脊髓实质间潜在的腔隙。少量局麻药进入此隙就能使神经组织分开,甚至可沿此隙到达高位中枢,引起突然昏迷。局麻药进入并聚集于此隙,达到一定张力即可使软膜破裂,药物急骤流入脑脊液,可引起高位或者全脊髓麻醉。
(三)脊神经根
共31对脊神经进入椎间孔,穿过脊髓被膜和被膜间隙连于脊髓。
图2-12 脊神经根和硬脊膜
1.行程和分段
脊神经根丝离开脊髓后,即横行或斜行于蛛网膜下隙,斜行的神经根在蛛网膜下隙沿脊髓两侧行一段距离后达到其相应的椎间孔平面,根丝离开脊髓前、后外侧沟不久即汇成前根和后根,穿蛛网膜囊和硬脊膜囊,然后行于硬膜外隙中。脊神经根在硬脊膜囊以内的一段,为蛛网膜下隙段;穿出硬脊膜囊的一段,为硬膜外隙段。
2.与脊髓被膜的关系
脊神经根离开脊髓时,脊髓的三层被膜也随其向两侧延伸。其中硬脊膜延伸为硬根膜,蛛网膜延伸为根蛛网膜,软脊膜延伸为软根膜。硬根膜移行于脊神经外膜,根蛛网膜紧贴于硬根膜的内面。与此相应,蛛网膜下隙也呈筒状包绕脊神经根。在椎间孔处蛛网膜细胞增生,与软根膜融合时随脊神经根延伸的蛛网膜下隙封闭。因而在进行脊柱旁注射时,药液有可能进入神经根周围的蛛网膜下隙内。
3.与椎间孔和椎间盘的关系
脊神经根的硬膜外段较短,借硬根膜紧密连于椎间孔周围,以固定硬脊膜囊和保护囊内的神经根不受牵拉。此段在椎间孔处最易受压。椎间孔上、下壁为椎弓根上、下切迹,前壁为椎间盘和椎体,后壁为关节突关节,故椎间盘突出常可压迫脊神经根。
(四)脊髓
1.脊髓的外形和内部结构
(1)脊髓的外形:
脊髓呈前后略扁的圆柱形,长约40~45cm。全长粗细不等,与下肢神经相连的区段形成腰骶膨大(腰髓第2节至骶髓第3节)。自腰骶膨大向下逐渐变细,称为脊髓圆锥,圆锥向下延伸为一根细长的终丝,它已无神经组织,下端止于尾骨的背面,有固定脊髓的作用。至出生时,脊髓下端平齐第3腰椎,成人则至第1腰椎下缘。因此,腰、骶、尾部的神经根在走出相应的椎间孔之前,有一段在椎管内下行,它们围绕终丝形成马尾。
图2-13 脊髓的局部结构
(2)脊髓的内部结构:
在脊髓的横切面上,正中有中央管,管周围是“H”形的灰质,它主要由神经元胞体组成,胞体间有一些纵横交织的神经纤维。灰质的周围是白质,主要由纵行排列的神经纤维束组成。在灰质中部两侧与白质接壤处是灰、白质交织的网状结构。
2.腰椎脊髓节段与椎体的对应关系
腰1~5脊髓节段与第10~11胸椎相对应,骶1~5和尾1脊髓节段与第12胸椎和第1腰椎相对应。