脊髓内部结构

脊髓内部结构学生：李加龙导师：王建林（教授）主要内容脊髓位置与外形脊髓的内部结构脊髓的主要功能脊髓的损伤类型脊髓位置和外形Locationandappearanceofthespinalcord第一部分位于椎管内，上端平枕骨大孔处续于延髓，下端至L1体下缘。一、外形：呈前后略扁粗细不等的圆柱状。2.两个膨大：颈膨大：上肢的神经支配腰骶膨大：下肢的神经支配1.脊髓圆锥：脊髓末端变细。终丝：连于脊髓下端的细丝。位置颈膨大腰骶膨大脊髓圆锥终丝脊髓spinalcord3.六条沟裂：前正中裂：内有脊髓前动脉后正中沟前外侧沟：有脊神经前根穿出后外侧沟：有脊神经后根进入前正中裂前外侧沟脊神经前根后根4.31个节段：脊神经：31对颈神经：8对胸神经：12对腰神经：5对骶神经：5对尾神经：1对脊髓节段：31个脊髓节段：每一对脊N相连的那段脊髓。颈节：8个胸节：12个腰节：5个骶节：5个尾节：1个马尾脊髓节段示意图脊髓节段与同序数椎骨对应关系C1~4与同序数椎骨同高C5~T4比同序数椎骨高1个椎骨T5~T8比同序数椎骨高2个椎骨T9~T12比同序数椎骨高3个椎骨L1~5平对第10、11胸椎体S1~Co平对第12胸椎、第1腰椎体Table.1脊髓节段与同序数椎骨对应关系脊髓内部结构Internaldivisionsofthespinalcord第二部分脊髓的内部结构脊髓由神经元的胞体、突起、和神经胶质及血管等组成。在新鲜的脊髓切片上可以较明显的看见内部呈H行的灰质，其周围包裹着白质。脊髓各部分的灰质与白质数量不同，因此其个部分的灰白质比也不同，相应外形及大小也有差异二、内部结构：前角（前柱）后角（后柱）中间带灰质后连合灰质前连合（一）灰质：灰质在脊髓横切面上呈H形，肉眼观察呈灰红色，周围被白质包绕。主要由神经元胞体、树突和神经末梢组成，其中富含血管。灰质，白质，中央管中央管灰质后连合前角后角中间带灰质前连合1、前角：由运动（传出）神经元组成。1）内侧群：支配躯干肌2）外侧群：支配四肢肌前角内侧群前角外侧群（数量少，体积小）（数量多，体积大）宽短前角有两种运动神经元:α运动神经元：大型多角神经元，胞核居于中心位，泡状，含有块状粗大的尼氏体，其轴突占前根运动神经纤维的2/3，分布于骨骼肌的梭外肌纤维，传递随意运动的冲动γ运动神经元：中型多级神经元其轴突占前根的1/3，分布于骨骼肌梭内肌纤维，对维持张力起重要作用Renshaw细胞：小型中间神经元，通过释放甘氨酸对α运动神经元有反馈抑制作用，从而保证了肌肉运动的稳定性和准确性2、后角:缘层胶状质后角固有核后角边缘核胶状质后角固有核细长，自后向前可分为以下数部：后角尖、胶状质、后角头、后角劲和基底部胸核（1）后角边缘核：参与脊髓丘脑束（2）胶状质：接受细的传导伤害性和温度觉的后根纤维，向上与三叉神经脊束核相续，是很多传入信息的整合场所（3）后角固有核：参与形成脊髓丘脑侧束和前束（4）网状核（劲外侧核）（5）胸核：脊髓小脑后束的起始核（6）后角连合核和前角连合核3、灰质中间带包括中间外侧柱、中间内侧住、中央胶质等1）中间内侧核小型神经元组成，具有内脏神经节前神经元的特征，由交感神经节前神经元胞体构成，组成交感神经中枢2）中间外侧核在侧角内（T1~L3段），交感神经的低位中枢中小型细胞组成，呈三角形，可接受内脏传入纤维的终止，并传递至内脏运动神经元。3）背侧联合核：李继硕等用HRP跨越神经追踪技术证明：该核是盆腔脏器各种信息汇聚之处，是与孤束核上下呼应的，以接受内脏初级传入为主的感觉核团中间内侧核中间外侧核脊髓灰质神经元板层构筑1952年Rexed首次提出了脊髓灰质构筑分层的概念Rexed依据猫脊髓切片的NISS1染色观察到神经元胞体的大小、形态、排列密度及细胞学特征，将脊髓灰质分为大致平行的9层和围绕中央管的第10层脊髓灰质后角为Ⅰ～Ⅵ；中间带为Ⅶ层；前角为Ⅷ～Ⅸ层；Ⅹ层围绕中央管周围Rexed板层结构Ⅰ层相当于后角缘层Ⅱ层相当于胶状质Ⅲ、Ⅳ层相当于后角固有核Ⅴ、Ⅵ层位于后角基部Ⅶ层相当于中间带Ⅷ层位于前角基部Ⅸ层相当于前角运动细胞群Ⅹ层位于中央管周围神经元板层构筑的功能意义第Ⅰ～Ⅳ层：脊髓的外部感受区，接受皮肤初级传入纤维及侧支的终止，是上行传导路的起始区第Ⅴ～Ⅵ层：接受本体感觉的初级传入纤维终末，以及接受来自大脑皮质运动区、感觉区、皮下组织的大量皮质脊髓投射，与运动调节有关第Ⅶ层：与中脑、小脑有往返纤维的联系，神经元板层构筑的功能意义因此，与运动、姿势调节及内脏活动有关第Ⅷ层：调节两侧前角运动神经元的活动，通过兴奋较小的γ运动神经元而间接影响α运动神经元第Ⅸ层：内含α、γ运动神经元及中间神经元，是脊髓的主要运动区，是躯体的下运动神经元胞体所在部位，即躯体运动系的最后通路白质Whitematter(主要由上下行的神经纤维所组成)三索前索(anteriorfuniculus)后索(posteriorfuniculus)侧索(lateralfuniculus)三类纤维联络脑和脊髓长纤维联络各节段的固有束连接两侧前索的白质前联合脊髓白质上行传导束薄束楔束脊髓丘脑侧束脊髓丘脑前束脊髓小脑后束脊髓小脑前束下行传导束皮质脊髓束红核脊髓束顶盖脊髓束内侧纵束前庭脊髓束网状脊髓束1.薄束2.楔束3.脊髓小脑后束4.脊髓小脑前束5.脊髓丘脑后束6.脊髓丘脑前束7.皮质脊髓侧束8.皮质脊髓前束9.红核脊髓束10.顶盖脊髓束11.前庭脊髓束12.内侧纵束13.网状脊髓束14.固有束123456789101112131、上行纤维束：1）薄束：起自：同侧脊神经节内假单极神经元中枢突；（T5以下）去向：延髓（薄束核）功能：向大脑传导下半身本体感觉、精细触觉。位置：后索内侧薄束楔束：起自：同侧脊神经节内假单极神经元中枢突；（T4以上）去向：延髓（楔束核）功能：向大脑传导上半身本体感觉、精细触觉。位置：后索外侧薄束楔束起自：同侧的脊髓胸核去向：小脑皮质功能：向小脑传导本体感觉冲动。位置：外侧索周边后部薄束楔束2）脊髓小脑后束：脊髓小脑后束起自：脊髓中间内侧核去向：小脑皮质功能：向小脑传导本体感觉冲动。位置：外侧索周边前部薄束楔束3）脊髓小脑前束：脊髓小脑后束脊髓小脑前束去向：背侧丘脑的腹后外侧核薄束楔束脊髓丘脑束：脊髓小脑后束脊髓小脑前束脊髓丘脑侧束：位置：外侧索功能：传导对侧痛温觉。脊髓丘脑前束：位置：前索功能：传导双侧粗略触觉。脊髓丘脑侧束脊髓丘脑前束起自：脊髓后角固有核起自：脊髓后角固有核4）脊髓丘脑束：2、下行纤维束：1、皮质脊髓束：起自：大脑皮质中央前回中上部和中央旁小叶前部锥体细胞位置：外侧索后部皮质脊髓侧束：止于：同侧脊髓前角运动细胞皮质脊髓前束：位置：前索止于：双侧脊髓前角运动细胞皮质脊髓侧束皮质脊髓前束支配同侧四肢肌的运动。功能：支配双侧躯干肌的运动。功能：2、红核脊髓束：3、前庭脊髓束：4、顶盖脊髓束：5、内侧纵束：6、网状脊髓束：起自中脑红核，止于后角基部和中间带，维持屈肌的肌张力起自前庭神经核复合体，止于同侧灰质前柱，调节身体平衡始于中脑上丘中间层和深层，止于脊髓上颈段。完成视觉听觉的防御反射活动是复合下行纤维束的总称，由脑干多个核团发出的纤维共同组成。把内耳的平衡器与眼球运动和头的运动联系起来起自脑干网状结构，下行投射至脊髓的纤维束。调节肌张力是由一层紧贴灰质的上行和下行短纤维所组成，这些纤维主要由后角的中间神经元或散在的束细胞轴突形成，其功能主要是联系不同脊髓节段，媒介节内反射和节间反射3、脊髓固有束12345678910111213固有束脊髓长上行纤维束名称位置起始功能薄束后索脊N节意识性本体觉楔束后索脊N节、精细触觉脊髓丘脑束外侧、1、5躯体痛温觉前索7、8层触觉脊髓小脑后束外侧索胸核反射性本体觉脊髓小脑前束外侧索5-9层、触觉红核脊髓束外侧索5-7层兴奋屈肌运动N元前庭脊髓束前索7-8层兴奋伸肌运动N元网状脊髓束外侧索7-8层调节肌张力顶盖脊髓束前索7-8层调节头颈、眼外内侧纵束前索7-8层肌的反射活动名称位置终止功能皮质脊髓侧束外侧索3-9层控制骨骼肌皮质脊髓前束前索8-9层运动神经元脊髓长下行纤维束脊髓的机能Thefunctionofspinalcord第三部分1.传导功能感觉脊髓脑脑脊髓躯干四肢运动，大部分内脏运动2.反射功能躯体反射内脏反射感觉神经末梢传入神经纤维中间神经元骨骼肌传出神经纤维脊髓脊髓损伤类型Typesofspinalcordlesions第四部分Brown-Sequard综合征脊髓空洞症脊髓灰质炎相关研究进展（一）骨髓单个核细胞移植治疗急性脊髓损伤李长德等从大鼠胫骨及股骨采集骨髓细胞,通过密度梯度离心法分离骨髓单个核细胞，对脊髓完全横断的大鼠模型在椎管内注射骨髓单个核细胞；原位杂交和免疫组织化学检测显示，移植的细胞能在宿主体内存活，并嵌合到宿主脊髓组织表达血管标志。证明骨髓单个核细胞移植后8周，不仅能够在损伤脊髓内存活，而且还能分化新生血管，促进脊髓功能的恢复。相关研究进展（二）胚胎干细胞体外定向分化移植治疗脊髓损伤McDonald等将经过ATRA处理诱导分化后的胚胎干细胞用BrdU标记，植入用Weight-Drop制作的大鼠胸髓损伤模型中，移植2周后，免疫组化检测发现，移植细胞呈聚集或分散状态分布于损伤区域，单个细胞最远可迁移到离损伤中心8mm的地方。分化细胞中包括少突胶质细胞(约43％)、星形胶质细胞(约9％)、神经元(约8％)，未见肿瘤形成。根据BBB开放空间运动评分在两周时出现统计学差异。1个月后，移植组运动大鼠后肢可部分承重，并出现协调运动，对照组无明显改善。相关研究进展（三）神经干细胞联合移植治疗脊髓损伤NSCs（神经干细胞）是一类存在于中枢神经系统内具有能分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的原始母细胞。将NSCs移植于受损的脊髓可以分化形成神经元和胶质细胞，以提供新的神经连接及再髓鞘化，分化后产生的神经元和胶质细胞可以分泌多种神经营养因子，改善脊髓局部的微环境，促进轴突再生。而0ECs（嗅鞘细胞）可分泌大量同种类的神经营养和支持因子，如血小板源生长因子(PDGF)、神经生长因子(NGF)、神经营养因子(GDNF)、脑源性神经营养因子(BDNF)等，另外OECs对轴突再生和髓鞘化也有促进作用。Srivastava等将OECs和NSCs联合培养后植入海马组织受损的大鼠体内，l2周后运用神经行为学、免疫组织化学等技术手段进行测评，联合移植组在记忆恢复、免疫功能等方面明显高于OECs和NSCs单独移植组，并推测这种联合移植之所以对修复SCI有更好效果，是由于OECs分泌的NTFs支持NSCs的长期存活，并促进其分化而致。相关研究进展（四）督脉、夹脊电针治疗急性脊髓损伤上述研究显示：脊髓内的神经干细胞(eNSCs)可以分化为成熟的少突胶质细胞及其它胶质细胞，而不能生成神经元；但它具有分化成神经元的潜能，只是脊髓内不具备诱导其生成神经元的环境；eNSCs增生与分化具有很明显的电活动依赖性，即：电刺激能够促进eNSC的增殖与分化，并且提高神经组织的修复能力。电针治疗可促进层粘连蛋白(LN)表达和产生，激发中枢神经系统内在的再生潜力，促进轴突生长；增强磷酸化糖蛋白GAP一43表达促进生长锥的延伸和轴突快速生长；上调微管结合蛋白MAP一2mRNA表达，提高微管聚合能力，促进神经细胞的胞体和突起的生长；提高神经干细胞的标记蛋白巢蛋白(Nestin)表达，促进有丝分裂后神经元与靶细胞之间神经联系的建立；减少胶质酸性纤维蛋白(GFAP)表达，抑制胶质增生，减弱阻碍轴突再生的因素，促进神经再生。相关研究进展（五）直肠电刺激治疗脊髓损伤痉挛Halstead等(1993年)对6例男性和3例女性严重痉挛的SCI患者(脊髓损伤时间平均5年；年龄平均28.2岁；FrankelA4例，FrankelB5例)进行RPES(采用不同尺寸的探头和刺激剂量)治疗，发现经RPES治疗的