内容开始:
连接。 与周围组织相比,韧带缺乏血管。然而组织学研究发现,有许多类似的小血管遍布韧带中,它们是从附着处分支而来的:尽管血管系统很小,血流有限,但它对维持韧带很重要,尤其是血管系统通过给细胞提供营养,维持着基质合成及修复的过程。 韧带中有许多特殊的神经末梢,组织学观察证明在椎间关节囊韧带中有疼痛纤维。膝关节内侧副韧带和前交叉韧带中有大量神经支配现象,它们在整体感觉和痛觉中起着重要作用‘〕(二)韧带的拉伸特性和郭弹性特征 韧带的拉伸特性是按照骨一韧带一骨复合体的结构性质来确定的,受到韧带的力学性质、儿何形状和附着处结构特性的影响。从骨一韧带一骨复合体的单轴拉伸试验中可获得载荷一拉伸曲线,并可分为最初的强度较低区域、“延滞”关系区域以及有较高强度的线性区域。这样,韧带具有非线性、应变强度结构的特征,这种特征可能是由于胶原纤维具有波浪状弯曲,而月个别纤维的排列方向不一致所致,拉伸过程中,最初只要很小的力就可产生较大拉长,这是因为波浪状弯曲很容易被拉直;之后则需较大的力才能进一步拉伸,使纤维本身得到拉长〔〕 由于纤维‘扣卷曲的程度和排列方向不同,所以拉伸不同长度时韧带中的每根纤维在拉直卷曲结构之后都不同程度地对抗拉伸。随拉张程度的增加,更多的纤维束被拉直并沿受力方向排列,这种纤维方向的重排使韧带的强度逐渐增加。 强度的单位是N 八。。,即载荷一拉伸曲线的斜率。它在延滞区域增加直至在线性区域中达到相对恒定,曲线达到极限载荷时,骨一韧带一骨复合体就会出现断裂现象,曲线的斜率在极限载荷处突然中断或是韧带承受极限载荷时斜率缓慢下降。强度的下降表明在整个复合体结构发牛断裂之前已经有单独的纤维断裂存在。整个载荷一拉伸曲线下的而积表明厂结构发生断裂时所吸收的总能量。 韧带因为胶原与基质之间的相互作用而具有与时间相关及与过程相关的乳弹性的特点。如蠕变、应力松弛、滞后等,韧带的赫弹性质在临床上有广泛的应用:如在前交叉韧带重建术中,最初作用在移植物上的张力会由于应力松弛的作用逐渐减少。实验表明,灵长类动物的骸膊上的应力可在30 分钟内减少到最初值的69 . 8 %。所以术后移植物上维持的张力值依赖于移植物本身的翻弹
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性。与不施加预负荷的韧带相比,有预负荷的韧带可减少应力松弛约50 % ,这种载弹特性在脊柱分离术中也得到利用。将分离术分解成几个小步骤,每步骤约需几分钟,这样由于椎骨软组织的蠕变作用,椎骨附着处和器械上的作用力的峰值都可逐渐减至50 %。蠕变的重要性也可在减少关节脱位中得到应用,如肩关节脱位有时可用前臂悬吊重物的方法治愈,由于肩关节囊韧带及其周围软组织的蠕变特性,这些拉伸后的结构有助于关节更容易复位。 (三)影响初带拉伸特性的生物学因素 1 .骨骼成熟情况对兔的研究表明,兔股骨一内侧副韧带一胫骨复合体的结构性质以及韧带本身的力学性质都随着骨骼成熟程度的增加而增加。动物从3 月龄生长到12 月龄期间,其强度、极限载荷、断裂时能量吸收分别以两倍、四倍及十倍的速度直线上升;在兔龄为7 一8 个月时,生理性发育过程结束,在骨骼发育期间,韧带本身的弹性模量增加值在5 %一15 %之问。损伤种类也随骨骼成熟而发生变化。通过单轴拉伸载荷,兔股骨一内侧副韧带一胫骨复合体发生断裂,在胫骨附着处撕脱;而骨骼发育成熟时断裂发生在韧带木身。所以,骨骼闭合之前,胫骨附着部为薄弱的连接部位;而骨能闭合后,韧带本身是薄弱的连接部分。组织学检查已证明发育成熟之前,胫骨附着处和深层韧带的不完全附着处都在进行着重建过程。由于韧带越过长骨的生长部位,必须与骨生长的同时被拉仲,所以附着处成为薄弱点易发生撕脱。未发育成熟的韧带中,应力松弛现象也很明显。 2 .年龄对兔龄为3 、爪民1236 、48 个月的股骨一内侧副韧带一胫骨复合体检查了年龄差异的影响,兔股骨一内侧副韧带一胫骨复合休的弹性模量随发育过程逐渐上升直至12 个月时发育成熟,之后逐渐下降直至48 个月。拉伸性质在12 个月以后保持相对稳定,直至48 个月时有轻度下降。对人类股骨一前交叉韧带一胫骨复合体的研究却得出不同的结果。年轻人股骨一前交叉韧带一服骨复合体的结构特征要明显高J 二老年人。年轻人(22 一35 岁)前交叉韧带上的强度和极限载荷分别为242N 士28N / mm 以及2160N 士157N / mm ,比老年人高出三倍。从年轻人股骨一前交叉韧带一胫骨复合体中测得的数值应被视为进行前交叉韧带置换术中强度要求的参考值。尽管韧带的拉伸特性随年龄增长而减弱,但不同韧带减弱的速率不同。 3 .固定、恢复活动及运动锻炼无论是在临床还是在实验中,固定都被证实可出现关节僵直,导致滑膜粘连、纤维连接组织增生。关节挛缩被认为是新生胶原纤维形成纤维内连接,妨碍了韧带中正常纤维的平行滑胫。 韧带的特性受到固定的影响。兔膝关节固定9 周以后股肾一内侧副韧带一胫」胃· 复合体的结构特性急剧减弱。与对侧未固定对照组相比,股骨一内侧副韧带一胫骨复合体断裂时的拉伸载荷只有对照组的33 %。而断裂时吸收的能量则只有对照组的16 %。固定后,内侧副韧带的弹性模量和极限拉伸强度均有所下降。灵长类动物实验表明,固定后前交叉韧带和股骨一前交叉韧带一胫骨复合体的特性也有所下降。 关节重新开始运动可使股骨一内侧副韧带一胫骨复合体和股骨一前交叉韧带一胫骨复合体的结构特性由固定后的结果发牛缓慢的逆转变化,一年后,这两个复合体的极限载荷和断裂时的能量吸收可达到对照组的80 %一90 %。对韧带附着处的新骨形成进行组织学观察,发现恢复正常的时间要远远大于固定期的时间。相比之下,内侧副韧带本身力学特性在去除固定后9 周即恢复正常。这些数据表明:韧带附着处的恢复比韧带本身恢复要慢一些;固定几周后,需要几个月的时间来进行活动以恢复正常。 让小猎犬背负〕 1 kg 重的背包在踏车L 运动以测试终生锻炼的效果,令人吃惊的是股骨一内侧副韧带一胫骨复合体的结构性质没有变化。锻炼组与未经锻炼组以及不同年龄的载荷一拉伸曲线
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都很类似〔 少线性强度、极限载荷、极限拉仲、断裂时能量吸收均不受锻炼的影响,只观察到力学特性出现微小变化。结构特性和力学特性缺少提高的原因可能是年龄增长掩盖了通过锻炼所积累的有利效果的缘故。 (四)韧带损伤的分类与愈合 临床上把韧带损伤分为气级(l 、11 、111 级)。轻度拉伤为l 级,触诊感觉损伤的韧带有触痛,用力按压时疼痛减轻,检查时无关节松弛现象;在组织学水平}_ ,韧带可能会有一些软组织纤维的微小撕裂伤;磁共振成像检查可能会显示有明显的变化,但它们并不严重;I 级损伤的临床预后较好。n 级损伤较严重,多伴有急性疼痛与肿胀,在患处加压可使疼痛减轻,检查时有关节松弛现象;组织病理学上发现部分纤维的撕裂而不是所有的韧带纤维都有撕裂伤;磁共振成像检查中可以验证;n 级损伤多为肌腿内损伤,大多数顶后较好,但也有部分倾向于持续性关节不稳并会产生再次损伤。班级损伤为韧带完全撕裂,临床上患处疼痛肿胀,撕裂处有触痛,给关节加压检查稳定性时却常没有疼痛;组织学上发现没有连续的韧带纤维;磁共振成像检查可见韧带断端之间的空隙内充满液体;班级损伤的预后较差,需慎重观察。 关节外韧带的愈合过程一类似于其他有血管组织的修复过程、损伤后血液渗出,在破损血管处形成纤维蛋自血凝块,在纤维蛋白构成的网架中出现血管形成、细胞增牛、细胞外基质合成,最后是修复组织的重建。尽管修复过程是一个连续的过程,人们还是按照形态上和生物化学上出现的变化而将它们人为地划分为儿个阶段。 1 . 1 期炎症期。韧带完全撕裂后,韧带断端回缩,通常形成不规则外观。在关节囊外,韧带中破裂的毛细血管和连接组织产生血肿,充满回缩断端之间的空隙。作为对损伤的反应,纤维蛋白血凝块中血管舒张剂被释放,如组胺、5 一经色胺、缓激肤、前列腺素等。与损伤组织同时出现的炎症介质可促使凝块形成,启动愈合过程,这些过程通常发生在损伤后72 小时内。 在炎症期的最后阶段,成纤维细胞开始增生,从未分化的间充质细胞衍生而来的成纤维细胞产生细胞外基质、蛋自聚糖和胶原,形成原始的疲痕。大量胶原在此期中开始重建,胶原合成略多于降解。 2 . 11 期基质和细胞外增生。在接下来的6 周内,伴随纤维蛋白凝块重组的增加,韧带断端之间充满了纤维血管组织,其中,成纤维细胞是主要细胞,还有片噬细胞和肥大细胞。新生的毛细血管芽与原有的毛细血管互相连接,正常连接组织与增生的搬痕组织中的胶原合成均十分活跃。但因为胶原纤维网架中的胶原含量仍然较少,波浪状组成及密度均较低。 3 .皿期与IV 期改建期与成熟期。儿周后,在增生期和改建期之间升始发生转变,损伤处细胞和血管的数量逐渐减少而胶原浓度逐渐增加。生物化学上,此期中活跃的基质合成开始下降,基质的生化性质渐向正常韧带转变,愈合韧带巾胶原的含量、张力强度开始增加,这些增加被认为是反映了胶原重组、十字交联及基质的其他一些变化。在动物模型中,6 周后的愈合韧带已经在组织学上和正常韧带没有差别,因此,许多人认为韧带已愈合,其实要使韧带在形态上完全恢复正常还需要几个月的时间才‘能完成。
第三节软组织报件性寒痛的生理学基础
疼痛是人类的种复杂的包括感觉、知觉和情感上的体验,亦是一个信号,当你感觉疼痛时常伴有不自主的躲避伤害的行为,或提醒你去看医生,因而也可以说“疼痛”是对人类有益的一种保
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临蹄研究
护性反应。然而反复地、持续不断地疼痛,又是剥夺人类健康和躯体功能的重要原因。软组织损伤,除先天性或后天性痛觉缺损者外,必然发生疼痛,以神经生理学的观点分析,疼痛的实质应与神经系统的功能相一致。 疼痛尚未有一个很确切的定义,大致包含痛觉和痛反射两重意思,只}{疼痛不仪包含辨别刺激的发生、持续、定位、强度、物理特性的能力,还要包括感受、认识、驱动的功能,导致保护行为的出现及根据经验对刺激作出判定〔,近20 多年来,随着现代科学技术的飞速发展,对疼痛从解剖学、生理学、生物化学、社会心理学以及临床现象的观察研究,取得了很大的进展,各种学说及研究成果有殊途同归综合起来的趋势。
一、感受疼痛刺激的相对特异的周围神经
对感受和传导痛觉是否存在特异的周围感受器、传人纤维及神经元,是感觉生理上一个长期争论的问题。疼痛的特异学说认为疼痛是一种特异的感觉形成,具有特异的终末感受器、神经纤维、细胞、传导通路、中枢神经系统;疼痛的强度学说认为疼痛可由任何一种感觉通路所引起,是一连串在空间和时间序列上不同传人冲动的组合构刑,是· 种对外周损伤或潜在损伤信息的认识反应〔 J 目前证实感受疼痛刺激有相对特异的周lljl 神经,但疼痛的感受受到复杂的中枢调制及心理属性的影响,叮见特异性学说否认犷刺激的性质同感受之间的任何联系,而对刺激性质具有相对特异的各种感受器的发现,也否定了强度学说。 (一)游离神经末梢为痛感受器 l 撰。(196 均报告用力挤压肌筋膜或肌键时,能兴奋伤害性感受器;Li 川RKs ( 1968 )发现动脉内注射缓激肤2 林g 可以激起疼痛的化学感受器兴奋。Bessou 和Pe 一
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