第十章中枢神经系统的变形

摘要：在过去的20 多年，研究人员对中枢神经的生物力学进行了许多深入细致的研究，其中最为突出的是Dr . Breig 所领导的研究小组。研究证实，头和眷柱的各种运动可造成中脑、后脑和整条脊徒的变形。这种中枢神经组织变形是通过神经组织对奋柱运动时推管长度、西度以及推管内壁坡度变化的可塑性适应而实现的。

第一节概述

在研究中枢神经系统的生物力学性质时，我们要从不同的角度和不同的学科来分析研究，而不仅仅是医学和力学。对颈部软组织疼痛的治疗仅缓解疼痛是不够的。目前，临床上存在这样一种现象：一旦患者的疼痛缓解，便宣告治疗结束。实际上，缓解患者的疼痛仅是治疗的开始，恢复颈椎的正常功能和解剖位置则是治疗的重点和最终目的。
脊柱是一立体的三维结构，由此构成了脊柱的功能运动。在研究脊柱时，除要强调脊柱骨性结构的生物力学性质的重要性外，也应注意到肌肉对正常和异常状态下脊柱动力学的影响。另外，也不可忽视脊柱运动过程中，中枢和周围神经系统的变化情况。由于X 线片仅能显示骨性结构，而无法显示神经组织，因而对脊柱运动过程中，神经变形的情况仅为推测。而稚管内外的神经，既是重要的组织结构，又是临床治疗的重点。
大脑、脊做、硬脊膜、神经根和血管都是可塑性的组织结构。它们与椎管以及自身组织结构之间都存在着作用力和反作用力的关系。神经系统各个部分的组织结构和具有在三维空间6 个自由度上运动的头、脊柱和骨盆等构成一个完整的生物力学载荷系统。当其正常有效地发挥其生物力学效能，完成生理功能时，人体就处于正常的健康状态，反之意昧着病变。研究证实，推管长度的改变总是伴有脊髓的相应变化，脊髓的皱褶和伸展机制可以满足从脊柱完全伸直到完全屈曲所需的70 ％一75 ％的长度变化。其余的，即生理活动的极限部分，由脊髓组织本身的弹性变形来完成。脊髓在长度改变的同时，同样伴有其截面积的变化，脊髓于受压时其截面积增大，而在拉伸时减小。当育髓由完全屈曲转为完全伸直时，其截面积从类圆形变为椭圆形。
一般认为头和脊柱的异常运动或椎管的骨性结构异常可引起神经组织的损伤，但对损伤机制仍不清楚。对一些临床常见的症状与影像学改变不相符这一事实，仍无法作出令人信服的解释。如患者有严重的颈髓或颈神经根受损征象，但患者的颈椎X 线片却无明显的退行性改变；而另一部分患者虽然有明显的颈椎退行性改变，但患者却无神经根或脊髓受损的征象。中枢神经组织运动的生理和病理生理学是本文讨论的重点。Breig 在对中枢神经系统的生物力学性质研究后发现：从最大后伸位到最大前屈位时，脊髓的平均移动幅度为4 . scrn 一7 , 5 呱。脊髓各部分的活动幅度有很大的差异，后脑和延髓为o . scm 一1 . 4 二，颈髓为1 . 8 一2 , 8 咖，胸髓为o . gc 。一1 . 3 二，而腰髓段为1 , OcTn 一2 . ocm 。从上可以看出，活动度最大的一2 双一

节段是颈髓，其次是腰骸段。颈段和腰段脊柱具有较大的活动度，这就要求相应节段的脊髓需要有与脊柱同样的生物力学性质，以适应较大的变形。研究中最重要的发现是：几英寸（1 英寸二2 . 54 厘米）长的后脑和延髓，其变形能力大于30 . 48cln 多长的胸髓，这就说明延髓的活动度大于胸髓。体位的变化、脊柱屈伸的幅度以及反射活动等均可影响到后脑和延髓的功能。任何突人椎管内的凸出物都可造成严重的神经损害。
神经组织本身就具有变形能力，主要表现在神经组织能够形成皱褶并能够展平。必须认识到这是中枢神经系统正常功能之一，属于中枢神经系统的基本变化。目前，这个概念已被普遍接受。
以往有关推管内脊髓运动的概念即陈旧又片面。早期的看法是脊髓在椎管内上下滑动时，伴随着脊髓的弹性伸展性运动。当膨出的椎间盘或椎体后缘增生的骨赞突人到椎管内时，脊髓由此形成了病理动力学。在这种情况下，脊翅就象一根在峭壁边缘被磨损的绳索（图10 一l ）。
1956 年Sn 五th 提出，颈髓变形区主要集中在

中颈段，它是以Q 为中心呈轴向上下伸缩运动。虽然以后的研究证实此观点并不确切，但他提出了中枢神经组织的变形是一种正常运动。虽然脊髓位于椎管内，受到骨性结构的保护，但脊髓仍受到体位变化时所产生的应力的影响。躯干和四肢的活动也可对脊诫产生牵拉作用，在剧烈活动时脊健的长度可发生持续性的变化。这种仅在长度上发生变化，又不影响脊髓的正常生理功能的性质，具有非常重要的临床意义。
Taylor 在Srnith 之前（1 953 年）发表了一些重要的研究论文。他在尸体上进行了颈椎各种体位，如过伸位和前屈位的脊髓造影研究。研究目的是想揭示颈椎病患者的颈髓在颈椎后伸时，不仅受到突出椎间盘的压迫，而且还受到黄韧带的挤压（图10 一2 ）。颈推在后伸时，邻近两个椎板间的黄韧带受到挤压形成凸起，向前突人椎管内。如果此时椎管前壁上的椎间盘有突出，当颈椎过度后伸时，位于突出椎间盘和凸起黄韧带这两个

圈10 一1 于压迫和牟披所致的脊位扭害前者是由于颐推椎体后缘增生的骨赘或突出的预椎间盘所致，而后者是由于项脊谈抵在这些儿起物上下移动所造成的

凸起物之间的颈髓将受到压迫。这表明，颈椎过度后伸可使黄韧带受到挤压，而形成凸向椎管内的凸起。这样在颈椎屈伸活动时，颈髓可受到间歇性的压迫，造成颈髓及其血管的渐行性改变，但确切的病理性变化尚不清楚。根据观察结果，作者得出如下结论：在使用脊柱推拿手法治疗颈椎病时，必须限制或避免患者的颈椎后伸活动，这样可以预防黄韧带对颈髓的反复损伤。这就需要长期或永久性地限制患者的后伸活动，而且制动的效果必须确切。然而，治疗这种病变的根本治疗方法是切除椎板及其间的黄韧带（图10 一3 ）。
Taylor 认为在颈椎过伸位脊髓造影中所发现的明显折人椎管内的阴影是黄韧带。B 。论为了明确是何种组织结构凸入椎管内，重复了TayI0r 在尸体颈推上所做的实验。B 诫g 在钝- 223 一

口10 一2 在尸体上进行的甄资．造影头颐部后伸时．几一q 以及q 一公节段突出的帷间盘和向前凸起的黄韧带对玖资健的压迫悄说

圈10 一3 颐后伸时的颐帷管狭窄倪况

当颐椎后伸时，颐稚管的宽度可能因黄韧带的姐裕而变

圈1o 一4 颐稚完全后伸时盆韧带和硬琪形状的示愈圈
在尸体标本上，从颅底到脚稚段的椎管用硫酸钗充填，拍摄X 线片。然后，从枕骨大孔处切除硬腆，饨性剥离砚膜并在q 水平处切除。而后用硫酸钡再次充演椎管，在相同的体位下〔 前屈和完全后伸）拍片。比较两种体位下的X 线片．发现仅有轻徽的黄韧带凸向椎管内

性切除了脊健和硬脊膜后，再次行脊髓造影进行观察。如果突人椎管内的阴影是由凸起黄韧带引起的话，那么在切除脊髓和硬脊膜后，突人椎管内的阴影不会发生变化。然而，事实上在切除脊髓和硬脊膜后的造影发现，推管的轮廓形状发生了改变。只有轻度的黄韧带凸向椎管内，个别标本的凸起较为明显，但凸出物的直径一般不超过2 月皿n 。很据实验观察可以得出如下结论：1 ．颈推后伸时，在椎管后壁所形成的皱褶是硬脊膜向内凸起所致，而不是凸起的黄韧带；2 ．硬脊膜所产生的皱褶是自身应力集中造成的，而不是黄韧带向内凸起引起的。很显然从上述实验观察可以发现：以往有关凸起的黄韧带随着脊柱的运动可以呈间歇性地压迫脊髓的概念是不正确的。随着研究的深人，逐渐发现由于黄韧带的体积较小，一般不足以产生凸向椎管内的隆起．形成脊髓造影时可见的缺损。实际上凸向椎管内的组织结构一般是硬脊膜所形成的横行皱褶（图10 一4 ）。
在解剖形态学上，脑桥一脊髓束为一连续的整体。它上起中脑，下至马尾。在生物力学上，它又具有适应人体各种生理活动姿势的变形能力。一224 一

对脊柱推拿专业人员来讲，了解和掌握脊催束具有变形运动这一重要生理功能是非常重要。这将有助于恢复患者的正常运动功能，并使其维持在正常的解剖位置上（图10 一5 ）。在一般的解剖教科书上所介绍的脊髓组织

是非常固定化和模式化的，使人容易误解脊住组织较为坚韧不易移动。然而，在解剖图谱上所描述的静态圆锥状的脊髓，并未表现出脊髓的动力学特点。研究证实，脊髓组织随体位变化会产生一些特有的改变，即脊髓组织本身具有形成皱摺和伸展的能力。脊髓组织的这种变化不仅肉眼能观察到，而且利用显微镜可以观察细胞水平上的变化。这种运动变化是脊髓节段和椎体运动单位相互协调一致的结果。每个脊柱运动单位构成了正常脊髓节段的皱褶和伸展。当脊柱功能单位运动发生障碍时．如脊柱的活动度增大或减小，相应的脊髓节段也会出现相应的应力增加和应力减小。最新研究证实，以往认为脊班作为一个整体在椎管内上下移动的概念是错误的。颈椎在作轴转动和水平移位时，椎管内的有效截面积也在不断地变化。
齿状韧带将脊储固定在相应的椎体上，在脊髓运动出现生理变形时，脊髓会发生皱褶和伸展。脊柱的前屈和后伸对脊髓的变形有很大的影响。脊髓的矢状和额状面显微解剖显示，在后伸位脊髓圆柱状的轴形体呈波浪状，而灰质呈不规则状。脊髓皱褶发生最多的是在下颈段的背面。脊髓各部位的变形能力有很大的不同，在脊髓的每个矢状面上，完全后伸时的脊赞圆柱状体可形成明显的皱褶区，皱褶呈水平状，但这并不影响脊髓的运动功能。颈椎在前届至最大限度时，脊徽的组织结构被拉长，以使整条脊健中呈

心口口J 口口日口口翻口月口口口口目口口口口

，脚恻雏1

蕊10 一5 头和有柱的运动对后脑，延．、资口和伴随的神经以及硬腆整体给构的形晌在头颈部后伸时，整条中枢神经束及脊神经松弛（形成皱褶），漪头表示作用力的方向．而在前屈时整条神经束和脊神经又被泣直（轮哪变平），在神经束的不同部位，在后脑和脊妞内娜以及表面产生轻徽的弹性牵拉力。由此可能造成病理性的轴向牵拉力。在这种情况下，细小的脊神经可能较祖大的脑干和脊恤更容易受到损伤，而出现临床征象

波浪状屈曲的部分完全伸展变直。由此看来脊髓在椎管内随脊柱活动而上下移动的概念是错误的。脊髓在椎管内的运动并不一定全是轴向位移。脊髓在后伸位时，部分组织结构被压缩变短。由于在后伸位时脊随变短，因而前屈位时脊翻被伸展拉长。
椎管内软组织随着体位的改变会出现相应的生物力学性质的变化。颈推后伸时神经根呈松弛状态，黄韧带和硬脊膜有一定程度的凸起。颈椎前屈时由于脊髓组织为一松散的结构并具有弹性功能，使得脊髓和神经根得以伸展延长（图10 一6 ）。
- 225 一

一厂河丫

厅日一「

川创一悦一叫川衡― 们之一」一「门引而且一

圈10 一6 体位姿势的变化对颐椎管内软组织的影晌

A 在头颐部后伸时，神经根松弛，黄韧带形成凸起；B ．屈曲时，由于松弛以及弹性纤维的作用，脊做和神经根被拉长

第二节齿状韧带

在以往的教科书和专著中，对脊髓起重要悬吊和固定作用的齿状韧带介绍得相对较少。颈髓受到颈椎骨性椎管的保护，同时也受到颈椎周围软组织的保护和支持，这些软组织包括软脊膜、齿状韧带、蛛网膜和硬脊膜等。由于齿状韧带在保护脊髓囊中具有十分重要的作用，因此，近些年来对其解剖结构和生物力学性质进行了研究，重点是其解剖形态和移动变形等内容。齿状韧带与脊髓和椎管内软组织一样，具有随体位改变而发生变形位移的性质。任何影响齿状韧带正常生理功能的因素，都可以损害脊髓和神经根的功能，成为半脱位病理过程中的重要环节。齿状韧带起自软膜增厚部分，在脊髓的侧面，有两排三角形韧带，从脊髓侧方长纵形的间沟内稀疏地向两边延伸。齿状韧带呈双层薄板状结构，在额状位上观察，其结构是以胶原纤维束为主，因此具有一定的弹性纤维。齿状韧带每侧由枕骨大孔延至第1 腰椎平面，直达脊健圆锥，其外侧缘形成自软脊膜向外伸出的齿状突起，其尖端将蛛网膜推向外侧。共有21 个齿状韧带所形成的三角形皱摺，其尖部扦插在硬脊膜内。齿状韧带被固定在上下两脊神经根之间附着于硬脊膜的内面，外侧呈锯齿状。齿状韧带位于脊神经的前后根之间，第1 个齿状韧带位于椎动脉和舌下神经之间的椎间孔边缘。由此将椎管分为前后两部分，运动神经在齿状韧带的背侧，而感觉神经在其腹侧。
齿状韧带齿尖附着的位置，在颈段较有规律地位于上下两神经根穿硬脊膜之间；胸段以下，可位于两神经根穿硬脊膜之间的上份中点或下方。解剖学发现，脊髓每侧齿状韧带齿的数目可为18 一24 个，其中20 一22 个者较多。颈椎的齿状韧带数目比较恒定，一般都是7 个齿，与第1 一7 颈髓节相当，除第1 齿位于第1 颈髓节的上缘或稍高外，第2 一7 齿都位于相当颈髓一226 一

节的中点处，但相当第8 颈髓节高度没有齿状韧带的齿。
胸髓和腰髓的齿状韧带数目不恒定，有的在1 个胸、腰髓节的长度上有2 个齿．但也有时1 个齿也没有。最后1 个齿比较细长。从内上方斜向外下方，其附着于硬脊膜的高度变动于腰2 一器3 脊髓节的平面。
齿状韧带的第l 个齿状突起大部分都在椎动脉的背侧上行，最后附着于硬脊膜。齿状韧带的方向除第1 个齿向上，最后1 个齿向下外，中间各齿无一定规律，向上、向下或水平外，两侧也不一定对称。显微镜下构成齿状韧带的纤维呈网状菱形分布，在解除张力作用时，纤维相互交叉的角度减少。
齿状韧带对脊髓起悬系固定作用，使脊髓保持在正中位置上，但并不影响脊髓随脊柱的屈伸作用。在脊髓后正中沟，另有不完整的隔膜系于硬脊膜，这样脊髓靠两侧齿状韧带的悬系，漂浮于脑脊液之中，硬膜外腔的脂肪组织又形成良好的衬垫，因此脊髓不致受到震荡的影响。研究发现椎管伸展时可增加齿状韧带上齿状附着点之间的距离。而在椎管缩短时，可使这些齿状附着点的距离减小。当脊柱侧弯时，凸侧的齿状韧带附着点之间的距离被拉宽，而凹侧间的距离缩小，以使齿状韧带在轴向侧弯的半径内相互靠拢。
颈椎前屈时椎管被拉长，贯穿全脊髓相邻齿状韧带间的距离增宽，硬脊膜变得光滑平展。齿状韧带的解剖结构和性质使得脊髓拉伸缩短成为可能。颈椎后伸时，由于弹性作用，相邻齿状韧带间的距离缩短变窄。
脊柱的旋转运动对齿状韧带产生一个旋转力。旋转力的中，合位于齿状韧带三角形皱褶的尖部，嵌人硬脊膜处。颈椎旋转时，上部颈脊髓向后旋转，下部脊髓向腹侧位移，而齿状韧带则呈斜行伸展。
在结构力学上，齿状韧带中纤维的作用类似于桥梁中的墩距，其表面是由2 层呈菱形交叉的网状纤维构成。这些纤维加人至韧带的齿状附着点上，为齿状韧带提供一个的均匀受力的机械结构。齿状韧带附着点的网状纤维共同承受着拉伸应力。因此，普遍认为从齿状韧带传至脊髓的作用力通过轴向分力和横向分力的分解作用而被消除，脊髓因而出现长度上的变化。在相邻齿状韧带附着点作用力的方向是相互交叉的，这样使作用于整条脊髓的张力呈均匀一致的分布。脊髓后伸时，由于弹性作用，齿状韧带互相靠近。
由于椎管拉伸时，齿状韧带附着点之间的距离增宽，由此对齿状韧带产生一个轴向的拉应力。另外，由于齿状韧带的侧方悬吊作用，因此产生一个横向的张力作用于齿状韧带。脊髓处于后伸体位时．齿状韧带总是呈无张力的松弛状态，脊髓可在椎管内前后左右自由地活动。由此可见，脊做借齿状韧带悬吊于硬膜内，同时神经根也提供一部分支持。脊柱完全屈曲时，脊髓、神经根和齿状韧带均处于生理性的牵张伸展状态。由于齿状韧带向下倾斜，韧带上的张力相对于脊髓上的张力来说可分为两个分力。轴向分力与脊髓所受张力相平衡而有助于减少脊髓所受的牵拉。成对的横向分力则相互平衡的保持脊髓位于推管的近中线处，在这一位置上可最大限度地防止脊髓受到骨性碰撞或震荡。

第三节脊神经根

随着体位的改变，脊神经根也会出现皱褶和伸展。脊柱在额状面上前屈时，后部椎间隙增宽，同时伴有推间孔增大，脊髓随着各自的运动单位而伸展。神经根丝悬吊在脊髓上，然后穿一227 一

出椎管和椎间孔，加入至脊神经节中，使其与脊髓脊柱密切相连，共同完成人体的运动功能。由于后伸位时，脊柱运动单位内的组织结构互相靠拢，使得脊髓变短，神经根丝互相靠近。而在前屈位时，由于脊髓变长，脊神经后根间的距离被拉宽，这是颈椎屈伸活动中，颈神经根的基本变形原则。脊髓在后伸位变短时，其脊神经后根相互靠拢呈密集状，此时．脊髓后外侧的轮廓呈波浪状（图10 一，）。

月了、奋挤入．

圈10 一，脊柱前屈和后伸时甄神经后根发生的基本变形愉况

由于脊滋在后伸时变短，脊神经后根内的纤丝相互靠拢。因此，上颈段相应作用线上的神经根袖也随之松弛。前屈时．由于脊翻被拉长，因此．颈神经后根上纤丝间的距离被拉开，相应的神经根袖也随之增宽

颈推处于前屈位时，神经根丝被拉直，脊钦上的皱褶消失，变得光滑平坦。这时省做不在是垂直状，而是向腹侧屈曲，以适应神经根丝的变化。在最大前屈位时，神经根丝内仅有轻微的张力。
颈椎后伸位时，硬脊膜出现皱褶，神经根和神经根袖松弛，造成神经根袖与推弓根松散地接触。当颈椎继续后伸，颈髓进一步被压缩时，颈翁呈轴向缩短，其截面积增大，脊神经根之间更加靠拢；为使其与神经运动协调一致，神经根袖也松弛变短，截面积加大。轴向压迫脊髓可使神经根在神经根袖内向尾侧移位，使得神经根与上部神经根袖之间出现分离。脊髓明显变短时腰能部的神经根会呈环状短缩，脊翻进一步缩短时，上部神经根也会出现类似的改变。因为脊神经节相当坚韧，不易弯曲，很难发生变形，而脊神经其它部分柔软，因此除脊神经节外，脊神经根的其它部分均可变形。

软脊膜紧贴神经根，与神经根共同通过蛛网膜下腔而与硬脊膜相接

在脊柱运动时，软脊膜的变形与神经根相适应。

，由于两者关系密切，

脊髓的表面紧贴着软脊膜，软脊膜柔软而富于

血管，并供给脊髓营养，在脊骼前深人前正中裂内。

第四节延髓和后脑

随着体位的改变
一228 一
，延髓和后脑也会发生一些小的移动。研究证实：脊髓在椎管内移动以及

延翻和后脑在后颅窝到小脑幕水平的移动均属正常生理性活动。脊髓移动的幅度比较大，与下段脊髓移动的幅度一致。脊柱后伸时神经组织出现皱褶，呈松弛状态。在前屈位时，这些皱褶被拉伸展平。在脊柱屈伸过程中，脑神经经历了伸展和皱褶的变化过程。这种变化属正常生理性改变，但也可以发生在病理状态下。超出正常生理范围的移动，可造成延髓和脑神经的张力异常增加。头颈部的前屈和后伸对后脑、延髓和脊神经都有一定程度的影响，但在延髓区组织的变形最为明显。同颈髓一样，延璐在前屈位时被拉长，其截面积减少，后伸位时正好相反。中脑的变化基本同延髓。位于后颅窝的脑神经在前屈位时被拉伸变直，而在后伸位时松弛。由此可见，发生在延髓和后脑以及与此相连脑神经的变形是由于头颅和颈椎的运动所致

（图10 一8 ）。
第5 至第12 脑神经呈扇形起于后脑和延健，由于这些脑神经是通过后颅窝上的管而离开后颅窝的，因此

凡是影响后脑和延髓生理功能的后扒蕊慈测又忍幼；t ．写里次纽殊盆颅窝的骨性变形，均可影响这些脑神，翻肠改翻权姜琦卜飞弓翻口甘妞几经。头顶部的旋转活动对后脑的变勺口日日汇孟贬”卜．公鱿飞· 尹明留L 形影响最大，脑干的变形主要是由于声，呵‘笋户· 列；. " 1 、X ‘气旅、椎管和枕骨大孔内倾斜角的出现。口卜了抽时如险石臼东· 缎理吸之二猛心，，少、、二，」口颈椎侧位X 线片土可以观察到位于护口口伙呼兔嵘只呀禅石卜二厂、’碌呀．, . ＿二万枕骨大孔前缘的斜坡，此斜坡是构成下厂丫葱激曲它J ！· 公扮尸犷j _ _ 成1 个支点，构成了脑干环绕X 轴旋飞旅厂：减万泛l ：勺卜了俘转的枢轴。如果枕骨斜坡发生明显飞政‘～盛i ，口巨Jj 产的骨性变异或畸形，则可对神经造成恤月甘护‘= ＝己‘幼损害，如颅底凹陷症等。临床上颅底百目叹1
凹陷症的发生率小于1 % ，本病容易－
确诊，不属于疑难病症，但在分析颈
推侧位X 线片时，医生必须观察枕骨圈10 一8 前屈和后伸对后抽、延．和脑神经外形轮南的影响扭姑的备磨＿加里妙否概肪的柏由延俄的变形．明显．由于前屈时可牵拉颈脊．，所以颈脊位的板截面曦公，r 、ktll 古二能业决，二‘拓，＊小，后烦窝内的脑神经被拉直，其走行趋于同青恤平行；而在后伸时正好: . - ’二二只一二万二’丁一二’二下一花’甲二’介相反。前屈时，菠脊位被拉长，皱褶消失；而在后伸时，颐脊．缩短，皱摺, ，。。．二，比曰研俄用仄山四从又，形成
能属正常变异，是否有临床意义很难
判断，但变异对神经组织造成损伤时，患者会有明显的神经征象。

神经根丝向前倾斜可对中脑、后脑和延髓造成前拉，这在其背侧最为明显，属正常生理现象。后伸位时，由于挤压作用后脑和延翻变短。与之相对应的第4 脑室和脑神经的形状发生一定程度的改变，此时神经节凸起更加明显，脉络膜和脉络膜上的丝状物突人脑室（图10 一9 ）。
颈椎屈伸活动时，颈脊髓在不同体位下的变化情况见图10 一10 。
一229 一

圈1o 一9 正常情况下和前倾时的骨斜坡A ．正常情况下的枕骨斜坡；B 前倾的枕骨斜坡

圈10 一10 颐脊肠随颐椎屈伸运动而发生的各种变化粗黑线表示体位，细线表示颈脊份的长度和曲度。左侧黑线表示前屈，中间的黑线表示直立体位．右侧黑线表示最大后伸体位。将这些线的上端连成一条直线形成两个区域。有图形部分是表示出现弹性牵引力的部分。左侧部分是表示前屈时颈脊倪受到的牵拉情况．而右侧部分是表示后伸时颈脊髓受到的压迫情况。右侧波浪状的线条是表示松弛呈皱褶伏的颈脊髓。左侧直线状的线条是表示变直不动的颈脊份。颈脊髓在越过中立线至弹力线之盯的区域内是逐渐失去其运动能力的。松弛的颈脊倪突然被拉紧的关健点是由于颈神经根和齿状韧带的制动作用而形成的。当齿状韧带和项神经根与脊佬分离开时，即便颈椎发生轻微的前屈运动，脊髓也会出现运动。虽然在每个阶段脊做组织都具有弹性特征，但从完全后伸到中立位颈脊做的延长主要是由于脊髓本身的可塑性所致。从中立位到完全前屈，脊橄组织的顺应性逐渐发挥作用。颈椎完全前屈时．颈脊斌内部产生明显的弹性牵张力，使得颈脊姗紧禁地抵在硕推管的前壁上。如果将整个附着于青篮上齿状韧带和神经根切除．那么整条脊银将回缩15 扣m 左右

位｝、17llJ 已笼月尸立｝』 ；硬、』 呼、，ZJ 日诸姗厂中味、，‘百i 勺产了．llf 产了力目困盯r

屈派肠舟叹『 前泛心飞

第五节病理状态下的神经生物力学

以上我们所介绍的是中枢神经系统在正常生理活动范围内，依赖其容易形成皱褶和易被伸展的性质，进行长度上的变化，以完成中枢神经系统的正常生理功能。但在推管内外力学平- 230 一

衡被破坏的病理状态下，中枢神经系统会出现什么样的变化？其变形能力有何改变？神经的活动是否会发生障碍等？这些lbl 题对指导临床治疗和患者的预后，有着重要的临床意义。近年来对此进行了深入的研究，有一些重要的发现。
神经组织生物力学性质正常时，仅有轻微的张力作用于其中。但在病理状态下出现异常应力作用于脊髓等神经组织时，脊髓和神经组织内的张力增高。这些异常的作用力可能来自椎管或者是硬脊膜，或者是脊髓组织本身的病变累及其它正常的脊髓组织所致，由此在脊髓内产生病理性张力。在这种情况下，头颈部的屈伸旋转活动可损伤神经，造成异常的神经刺激征象。特别是在脊柱处于最大功能位时，虽然脊柱没有病理性改变，但有时也会出现明显的异常神经刺激征象。究其原因是因为脊柱在最大屈伸位所产生的异常应力所致，这些应力可集中在应力的中心部，也可出现在远离作用力的部位。研究显示，颈椎届伸时所产生的应力主要影响的是后脑、脊髓和脊神经根，造成神经的病理性轴向张力增高，这点具有重要的临床意义。通常，普通门诊就诊的大部分患者多是非急性创伤性的脊髓神经疾病，其中相当一部分颈、肩、腰腿痛患者可能有慢性损伤病史。对慢性损伤在颈、肩、腰腿痛发病中的作用不可忽视。应当注意的是，‘一些患者即使有广泛性的神多组织病理性改变，但临床上并没有临床表现，患者呈隐匿性发病。在此基础上，轻微的创伤即可刺激原有的损伤病灶，加重其病理性损害，从而出现临床症状。

第六节脊髓的病理动力学

研究显示，脊髓的某一处出现瘫痕或在较大幅度的体位变化时所出现的张力增加，可对整个脊髓产生影响。前屈与前屈旋转时，体位变化与脊髓所受的张力呈正比。同时，脊柱的前屈与前屈旋转也可使椎间孔扩大，椎管的长度增加。任何作用于脊髓上的张力都可扩散至远离作用力的部分。
为研究头颈部屈伸运动对脊髓移动的影响，研究者采用暴露椎管的方法。方法是：切除从颈推至能骨的椎板，从后部暴露整条椎管。将1 枚大头针经过硬脊膜垂直地插人颈髓，使之保持轻微的张力。当颈椎被极度后伸时，全脊髓仅有几个厘米的移动。但当颈椎前屈时，张力可传至整个脊髓，脊髓移动的幅度随着颈稚前屈幅度的增加而增加。即便是在能神经和延髓，也有小幅度的移动，虽然移动的幅度相当小。而后，再用大头针插人到抵髓和骼神经，做脊柱的从后伸到前屈位的运动，此时也可观察到脊髓的运动。在最大前屈位时，后脑以及后颅窝内的脑神经均有轻微，但却是明确的移动。这项研究表明，来自脊髓外的病理性张力可传递至脊髓及其脊神经。
为研究脊髓的局部瘫痕对脊髓移动的影响，有研究在1 个类似脊髓局部收缩性瘫痕的动物模型上，观察了脊柱运动对脊髓移动的影响。脊髓局部瘫痕形成后，对脊髓的正常运动造成一个束缚性张力。而这种束缚性张力仅在脊柱极度扭转时产生，在正常轻度脊柱运动时并不出现。如此，当脊髓局部瘫痕形成后，脊柱出现较小的畸形即可在脊髓内产生较大的张力变化，这相当于脊髓在没有瘫痕时较大的脊柱扭曲所产生的张力。还有人为研究脊髓瘫痕对脊髓活动的影响，将10 ％的氢氧化钠溶液涂抹在一段10crn 长的颈髓背侧面，利用氢氧化钠的腐蚀作用造成脊髓背侧组织的瘫痕收缩的模型，使脊髓局部组织的张力增加。数分钟后，由于氢氧化钠的碱性腐蚀作用脊髓收缩，相对硬脊膜的位置有所上升，脊髓的截面积较前增粗变- 231 -

圆。但颈椎从中立位向前轻度前屈时，由于局部瘫痕的牵拉作用，未涂抹氢氧化钠部分颈髓的伸展较正常情况下提前。以后脑部和腰骸段脊髓为观察点，发现以脊髓局部瘫痕为中心，其两远侧端的后脑和腰能段脊髓向其有2 一3 cm 的收缩移动。脊髓局部瘫痕所产生的异常牵拉对与脊髓相连的脊神经根无影响。这项在脊髓上人为涂抹刺激物制成脊髓局部收缩的模型显示，脊髓本身病变所产生的异常张力可对整条脊髓造成影响。
临床上发现，脊髓局部病变时在远离病灶区域组织常出现受损的症状。神经病理学研究显示，脊髓中的纤维和脊神经受压刺激是出现这种现象的主要原因。根据现有的资料表明：一般性的刺激即可对中枢神经纤维构成较大的牵拉力，然而可影响整条脊髓的异常张力是造成上述现象的重要原因。有时异常张力作用于神经组织，由于神经根受刺激出现变性，产生无菌性炎症，加之椎体为一刚体，造成椎管内空间狭小，因此在这种情况下，即使是一个很小的椎间盘突出可能也会大大增加腰神经根的张力，出现严重的坐骨神经痛症状。另一方面，腰段病变所致的异常可能会造成位于后颅窝处脑神经的张力升高，然而由于这种张力升高的幅度有限，所以不足以产生临床症状。如果是蛛网膜炎或骨赘所致的脊髓局部瘫痕，可造成脊铭局部组织内张力异常升高，产生临床症状。
颈推前屈时，张力作用于脊髓。即使是强力的屈曲脊柱，也不会造成脊髓的过度伸展拉长，因而不会产生病理性的牵拉。然而在颈椎出现病理性后凸成角的病例中，由于成角时常伴有一定程度的椎体向前滑脱，因此患者颈椎做前屈动作时，产生一个异常的张力作用于脊髓的腹侧，加之颈椎前屈时椎督后壁的牵拉，对患者的硬脊膜和脊髓产生一个病理性的牵拉力。由于常规颈椎X 线片上不易观察到颈椎的这种滑脱，因此对怀疑有此病变的患者，应予颈椎动力性摄片。
G 以司ing 等进行了一项重要的研究，他们在两个节段同时压迫脊髓，造成脊髓的损伤累加作用。在2 个节段同时轻度压迫脊髓，其效应与1 个节段的脊髓慢性压迫相似。研究结果显示：损伤的中枢神经组织对张力累加作用的耐受能力有限。正常状态下的脊髓和椎管的协调运动是相互依存的，体位的改变以及日常生活中的脊柱运动必须与脊髓的变形对称一致（图10 一11 ）。一旦这种协调关系受到破坏，都将或多或少地影响脊髓的正常生理功能。临床上，破坏这种协调关系的原因有：椎管内肿瘤、椎间盘突出或膨出、骨赘、或者是脊椎的轻微病变，如脊柱小关节的半脱位等。有时在常规X 线片上可能无法观察到脊椎关节半脱位，患者也无明确的症状和体征，但这种长期结构上的改变可产生慢性积累性损伤作用。
通过弹性变形，脊髓和脊神经根随着推管曲度和长度的变化而发生改变。如果脊柱发生病理性改变，那么在脊柱病变段及周围组织结构之间硬脊膜或脊髓出现应力不均衡，因而在脊柱前屈和侧弯时，可能会造成相应脊髓或神经根的损害。
炎症、退变、疲痕形成或新生物处组织的病理性改变，可能会造成相邻组织结构正常生物力学性质发生改变，因此会累及脊髓和脊神经根的运动功能。神经组织的病理性改变不仅能

使神经本身的正常功能发生变化，而且也可影响脊髓周围组织的功能。正常的神经功能有赖

于神经保护性外膜及其支持结构的完整和正常。如果脊髓外的组织结构，象硬脊膜或椎骨失

去其正常的活动和保护功能，那么在某些情况下神经组织必将受累。同样，如果脊髓的悬吊装

置一齿状韧带发生损伤，也将出现相同的脊髓损害。

异常的病理性牵拉力可通过韧带传至脊稍

使脊翻的位置上升。在这种情况下一232 一

，例如椎管前壁的凸起可向后顶起后面的脊髓．，最靠近凸起处两侧的脊髓和齿状韧带所受到的张力最大

而远离凸起部位的脊髓组织，则因距受损部位较远而所受的张力很小。
如果齿状韧带及其附着物长期受到异常应力的影响，可能会使其体积和强度增加，这种改变常见于脊柱畸形时。异常的病理性应力作用于神经根可使附着于神经根上的软膜组织结构发生改变，致使其弹性功能下降。这种病理性改变可以是一过性的，但在神经组织过度肿胀的一部分患者中，这种病变可能会形成瘫痕，造成永久性的损害。这样，软膜可能变硬，使脊髓内出现异常的病理性应力，致使患者在正常的脊柱屈伸活动范围内，也需要脊髓等神经组织中的皱摺展平拉伸，以适应脊柱伸展的需要，特别是在颈椎的最大前屈位。这种病理性张力对神经组织的影响很大，可使神经根，甚至脊髓组织受到累积性的伤害。这种损伤是慢性渐进性的，很难激发机体的保护性反应，因此极具危险性（图10 一12 ）。

目10 ? n 颁椎屈伸时顽街．被压缩、中立和轴向拉伸的情况
颐脊傲的截面积随着颈椎的各种运动而发生变化。图中的空白部分是表示脊翻纤维被相对拉伸和缩短的愉况，但这种情况并不是单独发生的

一．掇臀业；

图又0 一12 颐有脸皱褶部硬化点在压缩（左俄）和拉伸《 右侧｝的变化悄况一233 一

在最大前屈位脊贻过渡至坚韧状态时，颈脊勃内部可能产生临界性的牵拉力．可造成组织的损伤、神经纤维断裂．出血或血管内血浆的渗出等病理性改变。黑色箭头是表示脊妞内主要的牵引力．而白色筋头是表示继发性的张力。右图表示硬膜和齿状韧带受到牵拉，而左图则表示脊储松弛形成皱摺。在炎症或创伤时，血浆渗出物进入神经组织内造成部分颈脊翻变硬等，致使脊盆组织椒痕形成。由于脊徽组织的瘫痕形成，即使在正常范围内的活动，当脊砚被拉伸变直或短缩变宽时，神经纤维被撕裂，造成继发性的创伤。因此．神经脊脸束内的局限性病变或硬化性病变，均可导致颈脊她内产生异常的张力，特别是在被脊翻拉伸延长时容易产生创伤性损伤

第七节神经根的病理动力学

有研究显示，脊神经根与神经根袖之间无活动性。在神经根皱褶和伸展等变性活动中，根袖与脊神经根为一整体，同时移动，所以脊神经根的病理性变化常累及神经根袖。在颈椎的前屈过程中，脊神经根被紧紧地抵压在淮弓根的下缘，使神经根根袖与推弓根之间的摩擦增加。如果这种摩擦长期存在或摩擦剧烈，可使神经根袖出现无菌性炎症，甚至形成局部癖痕，神经组织的疲痕挛缩可造成脊髓周围的张力增加。
也有人认为，颈椎侧弯时神经根在神经根袖内移动，由于神经根与神经根袖之间的长期摩擦，使得神经根袖发生纤维化。但大多数研究证实，神经根与根袖之间的相对位移极小，运动时两者同时变形，神经根在神经根袖内不发生轴向位移。因此，在神经根与根袖之间不大可能出现摩擦。所以正常情况下，神经根袖不会单独发生位移，如果神经根袖出现较大的位移，可能会造成脊神经根的损伤。发生在颈部硬膜外间隙的炎症和纤维化很少见，但在颈椎病和神经根周围纤维化时，可能会导致颈部肌肉的纤维化。而神经根袖的病变很少引起肌肉的异常，如果出现肌肉的病变，有可能是其它原因所致。研究证实，颈椎运动时，因颈推间盘退变所致的颈推成角可使硬脊膜与椎弓以及椎板之间产生病理性的张力，损伤神经根周围的组织，这就是神经根袖外的病变所致的神经根袖纤维化，病变累及神经根袖，如果这种病理性张力朱被及时消除，则可逐渐影响根袖内的神经组织。
由于慢性炎症和旅痕形成，在神经根袖内出现纤维化和神经根粘连。粘连使得神经根和硬脊膜的弹性及可塑性降低，因此，在颈椎的前屈过程中，神经根及其根袖不是按正常方式进行伸展，而在期间产生异常应力，由于是慢性的损伤过程，可刺激受累神经间隙内的神经胶质细胞增生，而增生的神经胶质细胞反过来可加重神经损伤，形成恶性循环。
神经根袖的纤维化主要是导致颈椎前屈时对神经根的牵拉损伤，临床上出现根性症状。神经根袖的纤维化可使脊髓承受额外的张力。病理解剖学研究证实，颈椎成角对硬脊膜、神经根袖和神经根均有一定的影响。颈椎前屈时，上位椎体在下位推体上向前倾斜并稍向前下方滑移，此时后部椎间隙增宽，造成椎rel 关节轻度半脱位。由于颈椎小关节后部间隙增宽，使得关节囊被拉神，推弓分离。神经根袖被推弓上缘抬高，由于神经根向上移位，减少了硬脊膜的张力，从而降低了神经近头侧的张力，同时下位3 个神经根出现向下倾斜的趋势〔 图10 一13 ）。一234 一

t

买万冲．。。，

图10 一乃实验性颈椎成角前屈对硬膜、
神经根袖和神经根的影响
当上位椎体向前出现一定程度的倾斜时，椎体向前和向下出现轻微的移动，后部椎间隙增宽。这导致了椎间关节的半脱位，颈椎小关节后部间隙增宽，关节囊受到牵拉以及椎弓根间分离。倾斜椎体的椎弓根向前向上轻度移位．使得硬膜和神经根袖受到牵拉被批在上位椎弓根上，这造成预神经根的上升。硬膜病变导致的张力异常升高．造成颈神经根向上移动的能力减弱，最下方的颈神经根向下倾斜的程度同时增加

一叔互『 一冲19 失引刀，』 一黔起『 日』 r

第j 气节半脱位对脑神经的影响

多年来推拿界一直在谈论手法是如何影响脑神经功能的。此话题最早源于一位耳聋患者在扳动颈椎后，其听力恢复的临床现象。后续的研究比较确切地揭示了手法的治疗机制。脊髓是一个连续的整体，任何部位都有张力存在，并可传至整个脊髓，张力具有累加性作用。推拿不仅可以使脊柱的骨性位置发生改变，同时也可影响损伤组织的弹性。推拿可使发生错位小关节的位置恢复正常或可调整小关节的咬合，松解关节周围的软组织粘连，从而降低由此所造成的张力过高。推拿手法的效应不仅是在治疗的局部，而且可影响整条脊髓。临床常可发现，有时头颈部活动可出现1 根或多根脊神经受累的临床症状。这是由于后脑、延髓和脊髓是一个连续的有机整体，后颅窝内组织结构的异常可引起相应脑神经以及其它部位神经受损的症状。椎骨、脊神经和韧带等组织结构共同组成一个有机的功能单位。脊柱前屈时，后脑和脊髓被拉，在达到最大前屈位时，整条脊髓内的张力会出现轻微的增加，这属正常现象。在前屈过程中，脊髓内的神经纤维被逐渐拉直，而在后伸位时，这些神经纤维出现皱褶。前屈时被拉伸最明显的部位是在延髓的背侧，而寰枕关节、后颅窝和颈椎的椎板间隙也受到较大的牵拉力。由于第5 至第1 卫脑神经在后颅窝内，位于后脑和穿出颅孔这两点处被固定，因此在颈椎前屈过程中，位于这两固定点之间的脑神经被拉直，脑神经由此变得僵硬。同样神经及神经周围组织的生物力学性质也影响着神经根的松弛和拉伸：以后颅窝和七颈段常一235 一

见的蛛网膜炎为例，颈髓蛛网膜炎使得l 条或多条脊神经出现不同程度的变硬缩短，在颈椎前屈时很容易牵拉颈部的脊神经、血管和植物神经。由于这种异常的牵拉力对神经纤维来讲是一种病理性刺激，脑、脊髓或神经根遇受一个突然的牵拉力作用时，可出现各种临床症状。更为重要的是，后颅窝处神经组织的异常可能会产生对后脑、延髓以及脊神经的异常牵拉力，当头颈部在做各种运动、患者发生颈髓蛛网膜炎、反应性神经胶质细胞增生以及脑和脊髓部的肿瘤时更为明显。另外，颈椎的骨性异常也会对中枢神经构成异常的牵拉力，如骨肿瘤、外生骨疵、扁颅底、颅骨基底部明显的发育异常或退变、颈椎骨折或脱位以及齿状突骨折等。临床观察支持1 条或多条脑神经及其血管内的病理性张力增高可引发感觉神经、运动神经和植物神经的刺激症状这一认识。例如，颈椎前屈时由于三叉神经受到异常的牵拉可能因上述病理机制之一激发三叉神经痛的疼痛扳机点。其它症状的发生机制也基本相似。临床上常谈及半脱位，在推拿界脊柱半脱位的定义或界定是：椎体发生了轻微的错位，触及或影响脊神经，从而妨碍或扰乱脊神经的传递功能。根据以往的临床资料来看，这种对半脱位的定义仅是凭直觉得出的，仅是对其基本概念的片面理解，而对半脱位真正的病理状况只是局限性的界定。实际上，半脱位是脊柱周围众多软组织的生理功能发生改变的过程，它即包括脊椎错位节段的软组织，也包括远离损伤节段的软组织。半脱位可使神经组织的正常弹性功能发生改变，因而也就影响了脊神经的正常生理功能。

第九节组织动力应力学概念

近几十年来，有关脊柱动力学研究进展较快

图1O 一14 颈推各种运动所致的颈脊反内大体和显橄变形情况

，这有助于临床医生更好地理解和掌握脊柱活动对脊神经生理及神经病理学的影响。颈椎稚体骨软骨炎或颈椎间盘退变常导致两个或多个椎体间的成角，在颈椎前屈时，硬膜、蛛网膜和后纵韧带等组织结构被过度牵拉。同样，从推管前方向后突人椎管内的颈椎间盘也造成相同的病理性改变。脑桥一脊髓束越被拉伸，其内的张力就越大。因此，在达到最大局部效应之前，脑桥一脊髓束内的神经纤维是较为松弛的。作为一个整体，当颈椎两椎体间的距离缩短时，硬脊膜、神经根、齿状韧带和脊髓出现相应的改变，显得松弛，使得脊髓远段组织内的张力也有一定程度的下降（图10 一14 ）。目前普遍认为造成脊神经性疼痛的病因是各种致病因素所产生的异常张力作用于脑桥一脊储束造成的。异常张力使得神经纤维的弹性降低，象瘫痕形成、神经纤维粘连和颈椎半脱位所致的神经组织扭曲变形等，均为常见病因。临床上，除脊髓肿- 236 一

瘤、惟间盘突出或脊柱骨折等病因所造成的脊髓损伤较为严重外，其它病变对脊髓所造成的损伤并不十分严重。〕引起神经根和脊髓张力增加，出现相应临床症状的常见病因是多种多样的二后颅窝和椎管内的后脑、脊髓和脊神经由于各种原因所造成的病理性轴位拉伸有时会出现其有诊断意义的全身症状。对神经系统来讲，不同的病因可能会引起相同的临床表现，如颅底压迫症、蛛网膜炎或神经组织的粘连硬化、骨虎、颈椎病和肿瘤等疾病，有时症状不典型时，很难做出明确的诊断。
一旦脊髓和神经根内瘫痕形成，全脊髓的张力将异常增高，随着体位的改变，患者有可能出现临床症状。瘫痕形成后将尤法消除，但通过矫正姿势，可适当地控制壤痕对人体的不良影响。对症状严重且持续疼痛的患者，可通过矫正不正体位，减少脊髓张力的方法，来缓解患者的疼痛症状。
临床上很重要的是脊髓和脊神经在后伸位时呈松弛状态，颈椎后伸位时，脊髓变短，由此引起的脊髓松弛达最大效应‘1 在此体位」几，脊髓就像一根松弛的绳索，呈轴向压缩，脊髓的各个部分和脊神经均可自由的移动〕
当患者出现根性痛时，极有可能是其神经根袖内发生了一定程度的纤维化，神经根袖的纤维化可能不是原发病变，但会造成患者的根性痛症状。临床上，对其的治疗应包括减少神经根内粘连的深部组织按摩、颈推调整手法和颈推牵引等。有根性痛症状的患者在后伸位时，根性痛加重，这主要是由于颈椎处于后伸位时患者的颈椎间孔面积缩小，造成对神经根的嵌压所致。为治疗和预防这种获得性椎间孔狭窄，临床上可采取避免患者头颈部的过度后伸动作二正如Breig 所指出的：当患者的神经根袖发生纤维化时，神经根便失去了形成皱褶的能力，变得僵硬。神经根袖没有发生纤维化时，在行头颈部的后伸时，推间孔面积减少，颈神经根处在形成皱褶的位置上，此时颈神经根容易弯曲，这样颈神经根能够很自然地变形以适应椎间孔的缩小。

在颈椎后伸位出现根性痛症状时，并不表示患者一定需要更多更复杂的治疗。

的治疗方法常可奏效，如可采用严格的颈推制动、

临床常娜

松解颈部软组织的颈探部软组织按摩、被动

运动、渐进性的抗阻力拉伸、适度的锻炼和颈椎的调整手法，以消除患者后伸位时的根性痛。一旦患者恢复了正常的屈伸功能，医生应采取康复手段，以恢复患者的颈椎曲度。有关患者在头颈后伸位时出现根性痛的确切机制仍不清楚。在此位置上，轴向挤压力垂直的作用于颈神经根，使得已经发硬的神经根变粗变短，这就可以解释为什么有时患者在颈椎前屈过程中其根性痛症状可以消失或缓解，而在后伸位上根性痛症状加重。但在临床上常可发现有时患者不一定都符合这种规律。例如有颈肩臂痛症状的患者在颈后垫一长枕，使其处于头后伸颈前屈的体位时，一些患者的上述疼痛症状明显减轻或缓解。有人认为在此体位上一些推间孔的面积缩小，患者的疼痛症状应加重才符合规律，而且在临床L 普遍认为增生的骨赘可以压迫颈神经根。然而，新近在新鲜尸体上的研究发现：骑跨在骨赘上松弛的神经根并没有受到骨赘的过度挤压和被动拉伸。
小结：一般认为，炎症、瘫痕、萎缩和肿瘤等原因可造成神经组织的慢性炎症或形成慢性牵拉，一旦神经组织的弹性和可塑性发生改变，便可影响到神经的功能，这是发生神经病理性改变的根本原因，属于神经病理学范畴。本文所介绍的内容，能使临床医师进一步了解和掌握引起神经器质性病变的各种确切病因。除要注意到炎症和退变对后脑、脊髓和脊神经等组织结构的影响，更应注意神经组织内部变形对神经的继发性损伤作用，在一些病例中神经组织内的一237 一

变形可能是主要的病理性改变，也是引起某些临床症状的主要原因，这点不容置疑。

参考文献