脊柱的结构

1脊柱的结构、形态脊柱是人的中轴，由脊椎骨、椎间盘、椎间关节和椎旁各关节、韧带及肌肉紧密间接而成。正反面观为一条直线侧面观为“S”形正常人的脊柱有32-34个脊椎骨颈椎7个，胸椎12个，腰椎5个，骶椎5个，尾椎3-5个椎间盘23个关节134个2脊椎的活动①脊柱活动通常是多个活动关节的联合运动，由于椎间盘和后关节的存在，使脊椎能沿横轴、矢状轴和纵活动，正常脊柱能够前屈、后伸、左右侧弯和轴向旋转②在脊柱运动时，椎间盘的髓核成为杠杆作用的止点③由于脊椎各段的后关节面排列方向不同其旋转轴心亦各异1、颈椎关节面近似水平面2、胸椎呈冠状面3、腰椎呈矢状面3脊柱的功能①支持体重、传递重力；保护脊髓和神经根；参与形成胸腔、腹腔及骨盆腔；支持和附着四肢与躯干联系的肌肉与筋膜。②脊柱使人保持直立位，同时亦受挤压、牵拉、弯曲、剪切和旋转应力。主要有3个基本的生物力学功能，即将头和躯干的载荷传递到骨盆，提供在三维空间的生理活动和保护脊髓。1、脊柱活动性和稳定性2、脊柱负荷与应力分布3、椎间盘的生物力学4脊柱的生物力学脊柱功能单位FSU①FSU是显示整个脊柱生物力学特性最小的功能单位由相邻的两个椎骨及椎间盘连接的软组织组成。FSU前部由追忆及椎间盘后部由后纵韧带（包括椎弓、椎间关节、横突、棘突和韧带。②FSU施加载荷时，可出现三维六自由度运动，即产生3个位移和3个转角。在三维六自由度运动曲线中，其中一条为主运动曲线，表示与加载方向一致的运动，其他5条为耦和运动曲线，代表其他方向的运动。虽然FSU在功能性运动或静止状态下始终承受着不同的荷载，但主要承受轴向压缩荷载。5脊柱的稳定性脊柱具有内源性稳定和外源性稳定。前者靠椎间盘和韧带，后者靠有关肌肉，特别是胸腹肌。内源性稳定是：椎间盘髓核内的压应力使相邻椎体分开，而纤维环及其周围韧带在抵抗髓核的分离应压力情况下，使椎体靠拢，这两种不同方向的作用力，使脊柱得到较大的稳定性。脊柱的外源性稳定较内源性稳定重要失去外源性稳定，脊柱即开始出现原发性侧弯，继而出现代偿性侧弯，可发生明显的畸变，而失去内源性稳定，畸变部明显内源性稳定或外源性稳定结构遭受破坏，均可影响脊柱的稳定性。6脊柱负荷与应力分布脊柱需承受牵拉、弯曲和旋转负荷，但主要承受的是压缩负荷。外部负荷作用于脊柱、椎骨和椎间盘即产生应力和应变。由于椎骨的弹性模量明显大于椎间盘，因此椎间盘更易产生应变。椎体和椎间盘承受了大部分载荷，小关节面仅承受0~30%的载荷。椎体承载后，载荷可从椎体上方的软骨终板，经过椎体皮质骨或松质骨，传递到下方软骨终板。（物体所支持的力，称为负荷）脊柱是负荷结构。7椎间盘的生物力学特征①其主要生物力学功能是对抗压缩力，在不同方向的载荷下，椎间盘都受张应力作用。②椎间盘是脊柱的主要承载结构。脊柱承受较小的荷载时，由于椎间盘的弹性模量大大小于椎体，很容易发生变形，因而能起到吸收振动、减缓冲击和均布外力的作用。（椎间盘构成脊柱整个高度的20%-30%）椎间盘扮演着一个减震器的作用，分散和吸收一部分作用于脊柱的力量负荷。它将椎体连接呈一个整体，同时又允许椎体之间的运动，与小关节突一起将脊柱分割成一个个运动节段，这样的分割允许神经根从脊髓发出后自由的穿出椎间孔。8脊椎骨脊骨共有26个颈椎7个、胸椎12个、腰椎5个、骶骨1个（5个合成）、尾骨1个（3-5个合成）椎骨除第1、2颈椎、骶骨、尾骨外其余22个结构大体相同椎椎体骨椎弓的上下关节突结左右横突共7个突起构棘突骨皮质椎体骨松质软骨板9脊椎的形态椎弓：呈半圆形，与其椎体连接部称椎弓根，其上下缘有切迹，两侧壁称椎板。椎孔：由椎体与椎弓相连而成一孔，各椎孔连接构成椎管（为脊髓所在处）椎间孔：椎间孔由椎弓根上缘与上一椎弓根下缘的切迹构成。脊髓发出的脊神经根、脊神经节并有学干在此通过。（胸椎、腰椎部还有交感神经节前纤维通过）关节突：在左右椎弓根与椎板相连处相声和乡下突出称为上关节突和下关节突由下一椎的上关节与上衣追的下关节突构成后关节（亦称关节突关节）形成椎间孔的后壁横突：由椎弓根与椎板相连处向左右突出，左右各一个。棘突：由两侧椎板会合后向后方突起10脊柱的连接椎体之间由椎间盘连接前纵韧带：位于椎体的前方，从第1颈椎前弓前面，直至骶椎前面的膜状韧带，中部较厚，侧方较薄（第1颈椎前另有一条状较窄的膜样组织与颅底连接）后纵韧带：由第2颈椎椎体后面至骶骨，附着于椎间盘及椎体后方的长韧带，在椎管内通过处与各个椎体之间有裂隙，有椎体的动、静脉支穿过（由第2颈椎向上有膜样组织与枕骨斜坡相连）后关节囊：每个关节突之间由薄而松的关节囊及韧带相连。椎弓间韧带：每个椎弓之间有黄韧带，含大量弹性纤维，故较坚韧。其两侧有裂隙，有静脉通过。此韧带如变性则增厚失去弹性，可引起神经根的压迫症状。横突间韧带：连接上下相邻的横突棘间韧带：连接上下相邻的横突棘上韧带：位于棘上（在棘间韧带的帮助下强大而有力），颈椎部的棘上韧带又称项韧带。11椎间盘纤维环：位于椎间盘外部的层状结构，由3层组成，①纤维软骨组成的外层，附着于椎体边缘的外周围，在纤维束间随深度的增加，软骨细胞逐渐增加。②中间层由另外一层纤维软骨组成。③内层最初由纤维软骨组成并包含大量的软骨细胞，纤维环大概有20层，像是由胶原纤维组成的围领一样，纤维交错之同心环，以适应扭转的运动。髓核：呈胶状物，由亲水的黏蛋白组成，随年龄的增长逐渐由纤维软骨替代，其质地也越来越类似于纤维环。椎间盘髓核的亲水能力随着年龄的增长而降低，最初，椎间盘含有85%~90%的水分。但随年龄的增长总量会降低至65%左右。椎间盘含有大量的黏多糖，这些成分使得椎间盘表现为不可压缩的流体形式。但随着年龄的增长这些黏多糖含量逐渐降低并被胶原替代。腰椎的髓核位于椎间盘中央偏后的位置。软骨板：椎间盘的形状与其依附的椎体形状相适应。椎间盘借助软骨板依附于椎体。软骨板由一层纤薄的软骨组成，覆盖于上位椎体的下面，下位椎体的上面。软骨板只有1mm厚，允许液体在椎间盘和椎体之间流动。12椎间盘的血供应和神经支配椎间盘没有血管，仅仅外周有部分血液供应，椎间盘的其余部分靠倪散作用获得营养，最初这种倪散作用是通过软骨终版实现的；直到8岁之后椎间盘才会出现一些血管供应，但是随着年龄的增长这些血管很快就消失了。虽然后部外围的纤维环可能会由一些来自于都追神经的纤维支配，但通常，椎间盘没有神经支配。椎间盘侧外方的神经支配来自前方神经纤维与灰质神经纤维的交通支。环绕椎间盘的痛觉铭感结构包括前纵韧带、后纵韧带、椎体、神经根，还有小关节突的关节软骨。13椎动（静）脉一、第一段：自锁骨下动脉至第6颈椎横突孔，其通过颈长肌和前斜角肌的裂隙，当斜角肌痉挛时椎动脉受压迫。与椎动脉并行的椎静脉多位于其前方，其后侧有第7颈椎横突，7、8颈神经前支及交感神经干和星状神经节。此神经节发出的交感节后纤维，与椎动脉并行，形成椎动脉神经丛，故临床上常见椎动脉与交感神经症状合并发生。椎动脉进入横突孔的位置多见于第6颈椎，亦有个别人从C7、C5或C4颈椎横突孔穿入者。二、第二段：一般以第6至第2颈椎横突孔之间的椎动脉称为第二段。此段椎动脉较垂直，在各椎平面分出椎间动脉，此分支经椎间孔进入椎管，营养脊髓及被膜。第二段椎动脉周围有神经丛及静脉丛，其前内方有钩椎关节。该关节错位或骨质增生时易压迫椎动脉使其扭曲、偏斜，造成管腔狭窄或发生痉挛而引起供血障碍。14三、第三段：位于枕下三角内，自第1颈椎横突孔上方穿出，向后绕过环椎上关节突的外侧和后侧，到环椎后弓上面外侧的椎动脉沟内，转向前方，穿过环枕后膜的外缘，沿椎动脉沟进入椎管，贯穿脊膜上行通过枕骨大孔进入颅腔。第三段椎动脉的前方有头侧直肌和环椎侧块，后方有头上斜肌、头后大直肌和头半棘肌。第1颈神经在此段椎动脉与环椎后弓之间，沿椎动脉沟穿出。此段椎动脉有肌支和后颅凹脑膜支。第三段椎动脉迂曲度大，当枕环关节或环枢关节发生错位或临近肌肉痉挛时，均可使椎动脉受压或受刺激引起动脉痉挛而使供血受阻。15四、第四段：自枕骨大孔向上绕到延髓前内上行，达桥脑下缘时，双侧椎动脉汇合成基底动脉。椎动脉第四段发出如下分支：（一）、脊髓前动脉：在汇合成基底动脉前，各分出一支在延髓前方下行一段，汇合组成一条脊髓前动脉，供血脊髓前部。（二）、小脑后下动脉：在延髓两侧，左右椎动脉各发出1支，分别进入小脑两侧及延髓外侧。（三）、脊髓后动脉：从椎动脉或小脑后下动脉左右各分出一支下行动脉，供血脊髓后部。（四）、内听动脉：又称迷路动脉，有时发自小脑后下动脉，左右各分出一支而汇合成细长迂回的动脉，供血内耳。颈椎病故能影响内耳血循环而出现耳鸣，听力减退。椎动脉——基底动脉供血范围包括脊髓、延髓、小脑、桥脑和大脑枕叶，故颈椎病损害椎动、静脉而引起缺血时，多出现头晕、眩晕、恶心呕吐等症状，体征可出现水平性眼球震颤，一侧肢体力弱和腱反射亢进等。临床上还可发生中脑病变，如动眼神经受累，引起眼肌麻痹、复视和视物不清等有些还发生猝倒的症状。16脊髓一、形态长椭圆形，位于椎管内，全长约42-45cm，直径1cm，上端在枕骨大孔处与延髓相接，下端为脊髓圆椎。脊髓在颈部和腰部由膨大部分，称为颈彭大和腰膨大。颈彭大由C4-T1组成，最粗大部分横径为前后径的二倍。腰膨大由T12-L5组成。17二、脊髓与脊椎骨的关系由于脊椎骨发育较快，而脊髓发育较慢，初生儿脊髓下端可达第3腰椎，而成人的脊髓下端只达第1腰椎下缘，故成人脊髓的节段与脊椎骨的追评关系不同在一个水平上。其互相关系为：颈髓节段比相应颈椎高1个，如第5颈髓平第4颈椎；上胸段极速比相应胸椎高2个，如第5胸髓平第3胸椎；下胸段脊髓比相应胸椎高3个，如第11胸髓平第8胸椎；腰髓位于第10-12胸椎部；骶尾脊髓位于胸12至第1腰椎。第2腰椎以下为马尾神经。18三、脊髓被膜脊髓外包三层膜，自外向内一次为硬膜、蛛网膜和软膜，借齿状韧带和神经根固定于椎管内。神经根向侧方延伸时，均覆有三层脊膜呈袖套状，称为脊膜袖。至椎间孔处，在脊神经节的外方，硬脊膜与椎间孔的骨膜和脊神经的神经外膜融合在一起，使脊神经固定，对脊髓亦有固定作用。故牵扯脊神经时，外力不易传到神经根，更不易伤及脊髓。对腰椎间盘突出症者做颈动脉压迫试验时，因脊髓液压力升高，脊髓袖内压力亦随之升高，故神经根压力加重而出现坐骨神经痛加重的现象。硬膜向下达第2或第3骶椎管内成为盲端，再向下称为终丝，附着于尾骨的骨膜上。硬膜与骨性椎管之间为硬膜外腔，此腔内含富有脂肪组织的疏松结缔组织，并有动脉血管网及椎内静脉丛。若椎内静脉丛因静脉血瘀滞而扩张时，亦可造成椎管狭窄症，硬膜前方正中与后纵韧带紧密相连。蛛网膜很薄，与软膜之间的间隙为蛛网膜下腔，内充满脑脊液。软膜紧贴于脊髓表面，在脊髓两侧前后根之间，软膜外面变厚，向侧方形成隔膜。软膜外缘分成20~22个扇状齿突状韧带，连同脊髓起悬吊作用，齿状韧带并不紧张，不影响脊髓随脊柱的运动。19四、脊髓内部结构（一）脊髓表面的沟和裂1、腹正中裂：为脊髓腹侧面正中在线的纵行裂，裂较深。将脊髓的腹侧面分成左右两个部分2、背正中沟：为脊髓背侧面正中在线的纵膈，将脊髓的背侧面分成左右两个部分。3、腹外侧沟：沟纹不甚明显，左右各一，为脊神经腹根出口处。4、背外侧沟：沟纹较浅，左右各一，为脊神经背根传入脊髓处。5、背中间沟：此沟在胸髓中段以上，始逐渐明显，位于背正中沟与背外侧沟之间，将薄束与楔束分开。（二）脊髓的节段脊髓共31个节段，每一节段有两对神经根（前根和后根）。脊髓8个节段，胸髓12个节段，腰髓5个节段，骶髓5个节段，尾随1~2个节段。在脊髓圆椎以下的腰骶神经根，在椎管内的方向，几乎是垂直的，构成所谓马尾。20（三）脊髓内部结构包括脊髓灰质、脊髓白质和中央管三个部分1、脊髓灰质：位于脊髓的中央，包含许多神经细胞团，横断面呈“H”形，全长呈立柱状体。在灰质的两侧部分，按位置分布为后角、前角及侧角。中间连接的部分，称为灰质联合。（1）前角又称腹角，其切面较短，分为头及底，头在腹侧部。前角中含有较大的多极运动细胞（下运动神经元）。这些细胞又分为四个小组，其排列规律是：在内侧的主