脊髓

脊髓(spinal cord)是中枢神经系统的低级部分,发生于胚胎时期神经管的尾部,具有节段性。与31对相应的脊神经相连。脊髓可以完成许多反射活动,它与脑的各部之间有着广泛的联系,在正常生理状况下,其更多的功能活动受脑的调控。

Andreas Vesalius于1543年对脊髓做出了详细的描述和说明,并为脊髓每个特定的部位分别进行命名。1666年,荷兰解剖学家Gerard Blasys首次清晰地描绘了延髓的横断面,确定了脊髓灰质和白质以及脊髓神经根之间的区别。脊髓呈圆柱形,前后稍扁,外包被膜,长约45cm,占据椎管的上2/3,与脊柱的弯曲一致。脊髓全长粗细不等,有2个呈梭形的膨大,分别为上方的颈膨大和下方的腰骶膨大。脊髓内部由中央部的灰质和外周部的白质构成,其中白质包含上行纤维(传导)束、下行纤维(传导)束、脊髓固有束。脊髓的动脉主要来自椎动脉、颈升动脉、肋间后动脉和腰动脉的脊髓支;静脉与动脉伴行,多数静脉注入硬膜外隙椎内静脉丛。脊髓的功能主要有传导功能和反射功能。

脊髓相关疾病有脊髓横断、脊髓半横断、脊髓前角损伤等。

形态结构

外形

脊髓呈圆柱形,前后稍扁,外包被膜,长约45cm,占据椎管的上2/3,与脊柱的弯曲一致。

脊髓全长粗细不等,有2个呈梭形的膨大:①上方的颈膨大(cervical en-largement),自颈髓第4节段到胸髓第1节段,在颈髓第6节段最粗;②下方的腰骶膨大(lumbosacral enlargement),自腰髓第2节段到骶髓第3节段,在腰髓第3节段最粗。骶髓第4、第5节段和尾髓逐渐变细,即为脊髓圆锥。颈、腰骶膨大的形成是因内部的细胞和纤维数目增多所致,与四肢的出现有关。人类的上肢功能特别发达,因而颈膨大比腰骶膨大更为明显。长臂猿的后肢发达,其腰骶膨大明显,蛇的脊髓无膨大。

脊髓的表面有数条平行的纵沟,前面的前正中裂(anterior median fissure)较深,后面的后正中沟(posterior median sulcus)较浅。脊髓借这2条纵沟分成大致对称的左、右两半。此外,在脊髓的后外侧,脊神经后根根丝穿入处有浅沟,称后外侧沟(posterolateral sulcus);在脊髓的前外侧,脊神经前根根丝穿出的地方有浅沟,称前外侧沟(anterolateral sulcus)。出前外侧沟的根丝形成31对前根(anterior or ventral root),入后外侧沟的根丝形成31对后根(posterior or dorsal root)。后根在近椎间孔处有膨大,称脊神经节(spinal ganglion),内含感觉性假单极神经元。后根一般比前根粗,前、后根在椎间孔处汇合,构成脊神经(spinal nerve)。

脊髓在外形上无明显的节段,可以人为地把每1对脊神经及其前、后根的根丝所附着的那一段脊髓称为1个脊髓节段。由于脊神经有31对,所以脊髓也分成31个节段,即颈段有8个颈节,胸段有12个胸节,腰段有5个腰节,骶段有5个骶节,尾段有1个尾节。

胚胎前3个月,脊柱与脊髓的生长速度相同,脊髓与椎管等长,故每对脊神经从同序数的椎间孔穿出。从胚胎3个月起,脊髓的生长速度较脊柱缓慢,而脊髓上端与脑连结,位置固定,因而脊髓在椎管内相对上升,至出生时,脊髓下端已平齐第3腰椎。随年龄的增长,脊髓下端逐渐相对上移,至成人则达第1腰椎下缘,但女性较男性略低。正因为脊髓下部与脊柱的对应关系不一致,腰、骶、尾部的神经根在未合成脊神经穿出相应的椎间孔之前,在椎管内几乎垂直下降,这些神经根在脊髓圆锥下方,围绕终丝,集聚成束,形似马尾,故称马尾(cauda equina)。由于下4个腰椎和骶骨这段椎管内没有脊髓,只有马尾和终丝,故临床常在第3、第4或第4、第5腰椎间隙进行穿刺。

内部结构

脊髓由中央部的灰质(gray matter)和外周部的白质(white matter)构成。

在新鲜脊髓的横切面上,可见中央管的周围有呈“H”形的灰红色区域,内有各种大小的神经细胞体,并有丰富的血管,故称灰质。“H”的两侧边的后半称后角(posterior horn),前半称前角(anterior horn),前、后角之间狭小区称中间带(intermediate zone)。在脊髓的胸部和上腰部,中间带向外突出形成侧角(lateral horn)。中央管的前后有灰质前连合(anteriorgray commissure)和灰质后连合(posterior gray commissure)。

中央管(central canal)纵贯脊髓全长,有1层室管膜上皮,内含脑脊液,此管向上通第四脑室,向下达终丝的始部,并在脊髓圆锥内呈梭形扩张,成终室。40岁以上的人中央管常闭塞。

灰质的外周是白质,主要由密集的神经纤维束组成,因含鞘磷脂较多,所以呈白色。白质借脊髓表面的纵沟左右各分成3个索。前正中裂与前外侧沟之间为前索(anterior funiculus),前、后外侧沟之间为侧索(lateral funiculus),后正中沟与后外侧沟之间为后索(posterior funiculus)。在灰质前连合的前方,有连接两侧白质的横行纤维,称白质前连合(anterior white commissure)。侧索靠近前、后角之间,有些灰质小梁突入白质区,与白质相互交织,称网状结构(reticular formation),在颈部比较明显。

脊髓各部横切面的形状和大小变化很大,各部灰、白质的比例也不一样,一般遵循以下两条规律:①有粗大神经根出入的地方(如臂丛、腰丛、骶丛)脊髓则增粗(如颈膨大、腰骶膨大),其中灰质的量明显增加。②距离脑越近的脊髓部分白质的量越多,因为脑和脊髓下部联系的上下行纤维必须经过脊髓上部。

灰质

1.前角内含躯体肌萎缩侧索硬化,位于前角内侧和外侧的躯体运动神经元分别支配躯干和四肢的骨骼肌。颈膨大和腰骶膨大处的前角支配上、下肢肌,故特别发达。

2.中间带位于前角和后角之间,在第1胸节至第3腰节处,可见到侧角,内含交感神经节前神经元。由胞体发出的节前纤维经前根到脊神经,再通过白交通支进入交感干。在第2~4骶节的中间带,虽无侧角,但在邻近前角偏外侧处有副交感神经节前神经元集合成骶副交感核,发出纤维经前根,随骶神经出骶前孔,组成盆内脏神经。

3.后角含有与感觉传导有关的联络神经元。这些神经元分群或分层排列,从后向前分别是后角边缘核(posteromarginal 细胞核)、胶状质(substantia gelatinosa)、后角固有核(nucleus proprius)和胸核(nucleus thoracicus)。它们发出的纤维,有的联络脊髓的不同节段,有的形成上行传导束将各种感觉信息传递到脑。

4.脊髓灰质的板层构筑Rexed(1950年代)对猫的脊髓灰质作了较为详细的研究,发现脊髓灰质也有类似大脑皮质那样的分层现象,即Rexed laminae学说。在Nissl染色切片中,根据神经元的细胞学特征和排列的形式、密度,他把脊髓灰质分成10层。目前已发现人的脊髓灰质也可分为10层。

(1)Ⅰ层(laminaⅠ):又称边缘层,比较薄,呈弧形,并绕到外侧,呈海绵状,被粗细不同的纤维穿过,含有大、中、小型神经元,此层在腰骶膨大处最清楚,相当于后角边缘核。接受后根的传入纤维,发出纤维参与组成脊髓丘脑束。

(2)Ⅱ层(laminaⅡ):占据灰质后角头之大部,由大量密集的小型神经元组成,此层几乎不含有髓纤维,在新鲜脊髓切片上呈半透明的胶状,髓鞘染色不着色,故称胶状质。此层接受后根外侧部传入纤维的侧支及从脑干下行的纤维,发出纤维主要参与组成背外侧束,在白质中上、下行若干节段,与相邻节段的I~Ⅳ层神经元构成突触。此层对分析处理脊髓的感觉信息,特别是痛觉信息起重要作用。

(3)Ⅲ层(laminaⅢ):与Ⅱ层平行,细胞较大,呈圆形或梭形,排列比较疏松。该层含有许多有髓纤维。

(4)Ⅳ层(laminaⅣ):是前4层中最厚的一层,其细胞比Ⅲ层稀疏,细胞的大小和形态不一、混杂排列。

Ⅳ层和Ⅲ层虽有内在的差异,但一般认为这两层相当于后角固有核,接受大量的后根传入纤维,发出的纤维联络脊髓的不同节段并进入白质形成纤维束。

(5)Ⅴ层(laminaⅤ):位于后角颈部,细胞大小和形态不一,分为内、外侧部。内侧部占2/3,与后索分界明显,外侧部占1/3,细胞较大,位于纵横交错的纤维之间,形成网状结构。

(6)Ⅵ层(laminaⅥ):位于后角基底部,在颈膨大和腰骶膨大处最明显,分内、外侧部。内侧含密集深染的中、小型细胞,外侧由较大的三角形和星形细胞组成。

Ⅴ层和Ⅵ层接受后根本体感觉的初级传入纤维,以及自大脑皮质运动区、感觉区和皮质下结构的大量下行纤维,提示该两层与运动的调节密切相关。

(7)Ⅶ层(laminaⅦ):主要位于中间带,向后内侧可延伸至后角基底部。此层包括胸核、中间内侧核和中间外侧核。胸核(thoracic 细胞核)又称背核(dorsal nucleus)或Clarke柱(Clarke column),见于C8~L3节段,位于后角基底部内侧,靠近白质后索,接受后根的传入纤维,发出脊髓小脑后束上行到小脑。中间内侧核(intermedio-medial nucleus)位于此层的最内侧,占脊髓全长,接受后根传入的内脏感觉纤维,发出纤维到内脏肌萎缩侧索硬化并上行至脑。中间外侧核(intermediolateral 细胞核)位于T1~L2或L3节段的侧角,是交感神经节前神经元胞体所在的部位,即交感神经的低级中枢,发出纤维经前根进入脊神经,再经白交通支到交感干。在S2~S4节段,Ⅶ层的外侧部有骶副交感核(sacral parasympathetic nucleus),是副交感神经节前神经元胞体所在的部位,即副交感神经的低级中枢(骶部),发出纤维组成盆内脏神经。

(8)Ⅷ层(laminaⅧ):在脊髓胸段位于前角基底部,在颈、腰骶膨大处局限于前角内侧部。此层细胞大小和形态各异,为中间神经元。接受邻近层的纤维终末及一些下行纤维束(如网状脊髓束、前庭脊髓束、内侧纵束)的终末,发出纤维至Ⅸ层,影响两侧的肌萎缩侧索硬化,直接或通过兴奋γ运动神经元间接影响α运动神经元。

(9)IX层(laminaIX):位于前角的腹侧,是一些排列复杂的核柱,由前角运动神经元和中间神经元组成。在颈、腰骶膨大处前角运动神经元可分为内、外侧群。内侧群又称前角内侧核,支配躯干的固有肌;外侧群又称前角外侧核,支配四肢肌。前角运动神经元包括大型的α运动神经元和小型的γ运动神经元。α运动神经元的纤维支配跨关节的梭外肌纤维,引起关节运动;γ肌萎缩侧索硬化支配梭内肌纤维,其作用与肌张力调节有关。此层内一些小型的中间神经元称Renshaw细胞,它们接受α运动神经元轴突的侧支,而它们本身发出的轴突反过来与同一或其他的α运动神经元形成突触,对α运动神经元起抑制作用,形成负反馈环路。

脊髓前角运动神经元是传导通路上的下运动神经元,受到损伤时,导致所支配的骨骼肌出现弛缓性瘫痪,表现为运动丧失、肌肉萎缩、肌张力低下、腱反射消失。

(10)X层(laminaX):位于中央管周围,包括灰质前、后连合,统称中央灰质。某些后根的纤维终于此处。脊髓灰质内的神经核团与各层的对应关系如下图所示。

白质

脊髓白质主要是由许多纤维束组成的。纤维束一般是按其起止命名,如皮质脊髓侧束是指起自大脑皮质,在脊髓侧索内下行的传导束。在胎儿和新生儿的脊髓切片上,由于各束生长髓鞘时间不同,染色深浅不一,比较容易分辨。而在成人的脊髓切片上,各纤维束的边界不易划分。实际上脊髓白质中的纤维束,彼此间都有一些重叠。

纤维束可分为长的上行纤维束、下行纤维束和短的固有束。上行纤维束将不同的感觉信息上传到脑。下行纤维束起自脑的不同部位,把神经冲动下传到脊髓。固有束起止均在脊髓,紧贴脊髓灰质排列,参与完成脊髓节段内和节段间的反射活动。

上行传入纤维由脊神经节神经元的中枢突组成,经后根进入脊髓分内、外侧两部分。内侧部纤维粗,沿后角内侧部进入后索,升支组成薄束、楔束,主要传导本体感觉和精细触觉,降支进入脊髓灰质,参与牵张反射。外侧部主要由细的无髓和有髓纤维组成,这些纤维进入脊髓上升或下降1~2节段,在胶状质背外侧聚集成背外侧束(dorsolateral fasciculus)或称Lissauer束,由此束发出侧支或终支进入后角。后根外侧部的细纤维主要传导痛温觉、粗略触压觉和内脏感觉信息。内侧部的粗纤维主要传导本体感觉和精细触觉。

上行纤维(传导)束

上行纤维(传导)束又称感觉传导束,主要是将后根传入的各种感觉信息向上传递到脑的不同部位。

(1)薄束(fascculus gracilis)和楔束(fascculus cuneatus):位于后索内,为脊神经节内假单极神经元的中枢突经后根内侧部而成,其周围突则至四肢和躯干的肌、腱、关节的本体感受器及皮肤的精细触觉感受器。薄束由同侧第5胸神经及以下各后根内侧部粗纤维构成,楔束则由同侧第4胸神经以上的各后根内侧部粗纤维构成。因此,薄束传导下半身的本体感觉和精细触觉,楔束传导上半身的相同感觉。在脊髓第5胸节及以下,薄束占据全部后索,在脊髓第4胸节以上,可以看到内侧的薄束和外侧的楔束。

(2)脊髓小脑束:

1)脊髓小脑前束(anterior spinocerebellar tract):位于脊髓侧索周边部的腹侧份,主要起自腰骶膨大处V~Ⅶ层的外侧部,即相当于后角基底部和中间带的外侧部,大部分交叉至对侧上行,小部分在同侧上行,经小脑上脚进入小脑皮质。

2)脊髓小脑后束(posterior spinocerebellar tract):位于脊髓侧索周边部的背侧份,主要起自同侧Ⅶ层的胸核,也有来自对侧胸核经白质前连合交叉过来的少量纤维,上行经小脑下脚终于小脑皮质。由于胸核位于胸髓和上腰髓,所以此束仅见于L2以上脊髓节段。

此2束传递下肢和躯干下部的非意识性本体感觉和触、压觉信息至小脑。后束传递的信息可能与肢体个别肌的精细运动和姿势的协调有关,前束所传递的信息则与整个肢体的运动和姿势有关。

(3)脊髓丘脑束(spinothalamic tract):分为脊髓丘脑侧束(lateral spinothalamic tract)和脊髓丘脑前束(anterior spinothalamic tract)。脊髓丘脑侧束位于侧索的前半部,并与邻近的纤维束有重叠,主要传递痛、温觉信息。脊髓丘脑前束位于前索,前根纤维的内侧,主要传递粗略触觉、压觉信息。脊髓丘脑束主要起自脊髓灰质Ⅰ和Ⅳ~Ⅷ层,纤维经白质前连合时上升1~2节段,或先上升1~2节段后经白质前连合至对侧的侧索和前索上行,止于背侧丘脑。脊髓丘脑侧束的纤维有明确定位,由外向内依次为骶、腰、胸、颈等部。因此,当一侧脊髓丘脑侧束损伤时,损伤节段下1~2节段平面以下的对侧身体部位痛、温觉减退或消失。临床上,按这种定位知识施行纤维切断手术以求消除难以忍受的疼痛,适用于皮肤痛、肌肉痛、关节痛和内脏痛,但由于内脏感觉是双侧传导的,所以必须同时切断两侧纤维束。

下行纤维(传导)束

下行纤维(传导)束又称运动传导束,起自脑的不同部位,直接或间接地止于脊髓前角或侧角,分为锥体系和锥体外系,前者包括皮质脊髓束和皮质核束(见脑干部分),后者包括红核脊髓束、前庭脊髓束等。

(1)皮质脊髓束(corticospinal tract):起于大脑皮质中央前回和其他一些皮质区域,下行至延髓锥体交叉处,大部分纤维交叉至对侧,称皮质脊髓侧束(lateral corticospinal tract),未交叉的纤维在同侧下行为皮质脊髓前束(anterior corticospinal tract),另有少量未交叉的纤维在同侧下行,加入至皮质脊髓侧束,称皮质脊髓前外侧束(anterolateral corticospinal tract)。

1)皮质脊髓侧束:在脊髓侧索的后部下行,直至骶髓(约S4),纤维依次经各节灰质中继后或直接终于同侧前角肌萎缩侧索硬化,主要是前角外侧核,支配同侧肢体骨骼肌的随意运动。

2)皮质脊髓前束:在前索的最内侧下行,只达脊髓中胸部,大多数纤维逐节经白质前连合交叉,中继后终于对侧前角运动神经元。部分不交叉的纤维,中继后终于同侧前角运动神经元。支配双侧躯干骨骼肌的随意运动。

3)皮质脊髓前外侧束:由不交叉的纤维组成,沿侧束的前外侧部下降,大部分终于颈髓,小部分可达腰骶部。

皮质脊髓束的纤维到达脊髓灰质后,大部分纤维通过中间神经元间接地影响前角肌萎缩侧索硬化。也有纤维直接与前角外侧核的运动神经元(主要是支配肢体远端小肌肉的运动神经元)相突触。

脊髓前角运动神经元主要接受来自对侧大脑半球的纤维,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,而支配躯干肌的前角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,表现为随意运动障碍、肌张力增高、腱反射亢进等,也称硬瘫,而躯干肌不瘫痪。

(2)红核脊髓束(rubrospinal tract):起自中脑红核,纤维交叉至对侧,在脊髓侧索内下行,至上3个颈髓节段的Ⅴ~Ⅶ层。此束有兴奋屈肌运动神经元、抑制伸肌肌萎缩侧索硬化的作用,它对肢体远端肌肉运动发挥重要影响。

(3)前庭脊髓束(vestibulospinal tract):起于前庭神经核,在同侧前索的外侧部下行,止于Ⅷ层和部分Ⅶ层。主要兴奋伸肌运动神经元,抑制屈肌运动神经元,在调节身体平衡中起作用。

(4)网状脊髓束(reticulospinal tract):起自脑桥和延髓的网状结构,大部分在同侧下行,行于白质前索和侧索的前内侧部,止于Ⅶ、Ⅷ层。有兴奋或抑制α和γ肌萎缩侧索硬化的作用。

(5)顶盖脊髓束(tectospinal tract):起自中脑上丘,向腹侧行于中脑水管周围灰质的腹侧,经被盖背侧交叉越边,在前索内下行,终止于上段颈髓Ⅵ~Ⅷ层。完成由光、声刺激所引起的转头等反射活动。

(6)内侧纵束(medial longitudinal fasciculus):起自脑干内的前庭神经核等,向下行于脊髓前索,经中继后终于副神经核和脊髓颈段前角运动神经元,引起转头等协调运动

脊髓固有束

脊髓固有束纤维局限于脊髓内,行于脊髓节段内、节段间,甚至脊髓全长,其上行或下行纤维的起、止神经元均位于脊髓灰质。脊髓内的大多数神经元属于固有束神经元,多数位于Ⅴ~Ⅶ层内。脊髓固有束完成脊髓节段内和节段间的整合和调节功能。当脊髓横断后,此系统介导了几乎所有的内脏运动功能,如发汗、血管活动、肠道和膀胱的功能等。

三层被膜

脊髓表面的3层被膜依次为硬脊膜、脊髓蛛网膜和软脊膜。

硬脊膜

硬脊膜(spinal dura mater)由致密结缔组织构成,厚而坚韧。硬脊膜上端附着于枕骨大孔边缘的骨膜,向上延续为硬脑膜;向下包被脊髓和脊神经根,至第2或第3骶椎平面以下逐渐变细,包裹终丝后附于尾骨的背面;在椎间孔处,硬脊膜向两侧延续为脊神经的外膜。

硬膜外隙(epidural space)是位于硬脊膜与椎管内面骨膜、韧带之间的间隙,除含有疏松结缔组织、脂肪、淋巴管和静脉丛外,还有脊神经根通过。临床上常在此间隙进行硬膜外麻醉以阻滞脊神经根的神经传导。由于硬脊膜紧密附着于枕骨大孔处的骨膜,脊髓表面的硬膜外隙不与颅腔相通。

脊髓蛛网膜

脊髓蛛网膜(spinal arachnoid)位于硬脊膜和软脊膜之间,是一层透明、缺乏血管和神经的薄膜,跨越脊髓表面的沟、裂而不伸入其中,向上与脑的蛛网膜相延续。脊髓蛛网膜外面与硬脊膜之间的潜在性间隙为硬膜下隙(subdural space);脊髓蛛网膜内面与软脊膜之间的间隙比较宽阔,称为蛛网膜下隙(subarachnoid space),并向上与脑周围的蛛网膜下隙相通。在蛛网膜下隙内,有许多结缔组织小梁从脊髓蛛网膜连至软脊膜,具有支持作用,形似蜘蛛网,蛛网膜因此得名。蛛网膜下隙内充满脑脊液,此间隙在某些部位扩大,称为蛛网膜下池(subarachnoid cistern)。脊髓蛛网膜下隙的下部,在脊髓下端至第2骶椎平面之间,蛛网膜下隙扩大形成终池(terminal cistern),内有马尾,为蛛网膜下隙穿刺的理想部位。临床上向蛛网膜下隙内注入药物或抽取脑脊液,常在第3、4腰椎或第4、5腰椎之间行腰椎穿刺,以避免伤及脊髓。

软脊膜

软脊膜(spinal pia mater)是一层富含血管、神经的薄膜,紧贴在脊髓表面,并伸入到脊髓表面的沟、裂当中,自脊髓下端向下软脊膜延续为终丝(filum terminale)。软脊膜在脊髓两侧,脊神经前根和后根之间向外突出形成19~21对锯齿状结构,称为齿状韧带(denticulate ligament)。齿状韧带几乎占脊髓全长,其突起的尖端跨过蛛网膜下隙,顶着脊髓蛛网膜附着于硬脊膜的内面,与终丝、蛛网膜小梁、脊神经根一起具有固定脊髓的作用。另外,临床上齿状韧带还可作为椎管内手术时区分脊神经前、后根的标志。

位置与毗邻

脊髓的上端在枕骨大孔处与延髓相连,下端逐渐变细成圆锥状,称脊髓圆锥(conus medullaris)。圆锥向下伸出1根细丝,称终丝(filum terminale)。终丝是软脊膜,无神经组织,在第2骶椎水平以下被硬脊膜包裹,止于尾骨的背面。

血管

动脉

脊髓的动脉主要来自椎动脉、颈升动脉、肋间后动脉和腰动脉的脊髓支。椎动脉经枕骨大孔入颅后,发出脊髓前、后动脉。脊髓前动脉左、右各一,很快就合成一条动脉干,沿脊髓前正中裂下降;两条脊髓后动脉分别沿脊髓后外侧沟下降。脊髓前、后动脉在下降的过程中,先后与来自肋间后动脉和腰动脉的脊髓支吻合,共同营养脊髓。

静脉

脊髓的静脉与动脉伴行,多数静脉注入硬膜外隙椎内静脉丛。

生理功能

脊髓的功能主要有传导功能和反射功能。

传导功能

脊髓白质的上、下行纤维束是完成传导功能的重要结构。除头面部外,全身的浅、深感觉及大部分内脏感觉都通过脊髓传导到脑。脑对躯干、四肢运动的控制和对部分脏器的管理,也要通过脊髓才能完成。如脊髓的上、下行纤维束受损,损伤平面以下的躯体感觉和运动及部分脏器的活动都会发生功能障碍。

反射功能

反射功能是指脊髓固有的反射,其反射弧不经过脑。反射弧为:感受器、脊神经节内感觉神经元及后根传入纤维、脊髓固有束神经元及固有束、脊髓肌萎缩侧索硬化及前根传出纤维、效应器。随着脑的发展,脊髓在功能上处于从属地位,所以在正常情况下,脊髓的反射活动总是在脑的控制下进行的。

脊髓反射有不同的类型,反射弧只包括1个传入神经元和1个传出神经元(只经过1次突触)的称单突触反射,大多数反射弧是由2个以上的神经元组成的多突触反射;只涉及1个脊髓节段的反射称节段内反射,跨节段的反射为节段间反射。脊髓反射还可以分为躯体反射(刺激躯体引起躯体反应)、内脏反射(刺激内脏引起内脏反应)、躯体-内脏反射(刺激躯体引起内脏反应)和内脏-躯体反射(刺激内脏引起躯体反应)等。

躯体反射主要是指一些骨骼肌的反射活动,如牵张反射、屈曲反射、浅反射等。

牵张反射

牵张反射(stretch reflex)是指有神经支配的骨骼肌,在受到外力牵拉伸长时,肌内的感受器(肌梭)受到刺激,产生神经冲动,通过肌梭,反射性地引起被牵拉的肌肉收缩。它是最常见的一种骨骼肌反射,包括腱反射和肌紧张。腱反射,又称深反射,是指快速牵拉肌腱发生的牵张反射,为单突触反射,如膝反射、跟腱反射、肱二头肌反射等。肌紧张是指缓慢持续牵拉肌腱发生的牵张反射,表现为受牵拉的肌肉发生持续性收缩,属多突触反射。肌紧张是维持躯体姿势的最基本的反射活动,是姿势反射的基础。

屈曲反射

屈曲反射(flexor reflex)是指当肢体某处皮肤受到伤害性刺激时,该肢体出现屈曲反应的现象。屈曲反射通路至少要有3个神经元参加,属多突触反射,即皮肤的信息经后根传入脊髓后角,经中间神经元传递给前角的α运动神经元,α运动神经元兴奋引起骨骼肌收缩。由于肢体收缩要涉及成群的肌肉,故受到兴奋的α肌萎缩侧索硬化也常是多节段的。屈曲反射是一种保护性反射,其强度与刺激强度有关。当刺激强度足够大时,在同侧肢体发生屈曲反射的基础上出现对侧肢体伸直的反射活动,称对侧伸直反射(crossed extensor reflex)。

浅反射

浅反射通常是指脊髓皮肤反射,即刺激皮肤一定的区域,能使相应的肌肉发生反射性收缩。临床上较为常用的浅反射。

相关疾病

脊髓横断

当外伤致脊髓突然完全横断后,横断平面以下的全部感觉和运动丧失,反射消失,处于无反射状态,称脊髓休克。数周至数月后,各种反射可逐渐恢复。由于传导束很难再生,脊髓又失去了脑的易化和抑制作用。因此,恢复后的深反射和肌张力比正常时高,离断平面以下的感觉和随意运动不能恢复。

脊髓半横断

脊髓半横断又称布朗-塞卡尔综合征(Brown-Séquard 综合征),表现为损伤平面以下,同侧肢体痉挛性瘫痪,位置觉、震动觉和精细触觉丧失,对侧损伤平面下1~2个节段以下的痛、温觉丧失。

脊髓前角损伤

脊髓前角损伤主要伤及前角运动神经元,表现为这些细胞所支配的骨骼肌呈弛缓性瘫痪,无感觉异常,如脊髓灰质炎(又称小儿麻痹症)。

脊髓中央部损伤

脊髓中央部损伤,如脊髓空洞症髓内肿瘤,若侵犯了白质前连合,则阻断了脊髓丘脑束在此的交叉纤维,引起双侧对称分布的痛、温觉消失。因后索完好,本体感觉和精细触觉无障碍,这种现象称感觉分离。

历史

1543年,Andreas Vesalius出版了他的作品De Humani Corporis Fabrica(《人体的构造》),将解剖学和人体解剖确立为科学学科。该作品极大地促进了人们对于脊柱解剖学的理解,Vesalius对脊髓做出了详细的描述和说明,并为脊髓每个特定的部位(颈椎、胸椎、腰椎、骶椎和尾椎骨)分别进行命名。

1666年,荷兰解剖学家Gerard Blasys首次清晰地描绘了延髓的横断面,确定了脊髓灰质和白质以及脊髓神经根之间的区别,这在当时对于神经解剖学知识的积累具有重大意义。