一、椎间孔区
L4~S1神经后根神经节分为椎管内型、椎间孔型和孔外型。程迅生报道有人对77具尸体的观察,L4、5的后根神经节分别为86%和73%属椎间孔型,S1绝大部分为椎管内型。后根神经节出现压迹部位分为:神经节近侧、神经节(节型)和神经节远侧。出现节性压迹占11%,均在L4、5,而S1无压迹。出现节性压迹原因是椎间孔处的上关节突压迫(70.6%),其余为破裂的椎间盘和二者共同压迫,其中椎管内型神经节有压迹者占37%,椎间孔型占7.5%,椎管外型无压迹。说明节型压迹在椎管内型发生率最高,随神经节部位外移而减少。
同时对L5根性痛病人131例进行神经根造影,椎管内型占39%,椎间孔型53%,孔外型8%。而上述解剖研究在椎管内者仅14%,说明有根性症状者,神经节多在椎管内,因节外间隙相对狭窄,易于受压。
脊神经根从硬膜囊发出,正常直腿抬高时,神经根在椎间孔内最多可移动5mm,如移动受限,易致损伤及炎症反应,神经根经椎间孔穿出,与椎间孔的关系十分密切。腰段诸椎间孔较颈胸段宽大,呈不规则三角形,其上下壁为上下椎弓根,前壁为椎体、椎间盘和后纵韧带,后壁为后关节囊并参与关节囊的黄韧带。神经根在椎间孔上部通过见图1-4。
上腰部椎间孔最大,往下渐小。上腰段神经根与椎间孔截面之比为1∶1.9,而下腰段为1∶1.5。椎间孔的长度L4、5为0.5cm,而L5、S1为1cm。神经根从上腰往下渐粗,L5神经根在硬膜外腔内要经过一狭长的沟槽(侧隐窝),其前面为L4、5椎间盘,其后为同节段椎体的上关节突,其间宽0.75cm。L5神经根很粗,通道相对狭窄,椎间孔较长,当其周围发生病变时,较其他腰神经根容易受到损害。
二、椎间孔外区
脊神经根穿出椎间孔后,其前支周围无特殊结构,而后支在开始分支处要穿过骨纤维孔(图1-12)。骨纤维孔的位置在椎间孔外口后方,并向后开口,其开口平面与椎间孔开口的平面几乎成直角,脊神经的后支从中穿过(图1-13)。
图1-12 下胸段和腰段骨纤维孔和骨纤维管的位置
1.骨纤维孔;2.后外侧支;3.后内侧支;4.骨纤维管;5.肋间内韧带;6.横突
图1-13 脊神经的分支与椎间孔、骨纤维孔和骨纤维管的关系
骨纤维孔的上界在腰段由横突间韧带构成,该韧带在此处形成镰状缘,胸段由肋间内韧带构成;孔的下界在腰段为下位横突的上缘,胸段为肋骨头;孔的内界为上关节突的外侧缘;孔的外界在腰段为横突间韧带的内侧游离缘,胸段为肋间内韧带。当有椎间小关节损伤或半脱位时,均可使骨纤维孔的外部解剖结构改变位置,以致使骨纤维孔的形状改变,造成脊神经后支的嵌挤或损害,引起急慢性腰痛。骨纤维孔的横断面呈椭圆形,在正常情况下,孔径的大小并不影响脊神经后支及相伴行的血管通过。
L5神经前支也穿经骨纤维孔道。王震寰研究35具成人与70例新生儿尸体标本,观察L5、S1椎间孔区有腰骶韧带、腰骶弓状筋膜(100%)和椎体横突韧带(40.29±5.86)%。
椎体横突韧带呈“一”字或横置“丫”形。其后上束附着于L5,椎骨副突下面,斜向前下方跨至L5、S1椎间孔中部,分两束纤维分别附着在L5椎体外侧面(“一”字形无此束)和L5、S1椎间盘及S1椎体外侧面。L5、S1椎间孔亦被它分成前孔、上孔(“一”字形合为前上孔)和下孔。L5神经前支紧贴骶翼和S1椎体从下孔穿出,其后上方为L5节段动静脉。
腰骶韧带是L5横突前下缘与骶翼上后部之间的致密结缔组织带,相当于横突间韧带,其内侧缘游离,与S1上关节突围成1个向后开放的骨纤维孔,孔内有L5神经后支穿行。腰骶韧带的前面与L5神经前支及伴行血管毗邻。此韧带外侧部纤维与髂腰韧带融合见图1-5。
参与围成骨纤维孔的腰骶韧带和椎体横突韧带因创伤、劳损引起出血、炎性肿胀、瘢痕形成等病理变化时,骨纤维孔会变形、狭窄而挤压L5神经的前支或后支。L5神经后支分布至骶髂关节、多裂肌、竖棘肌下部和髂腰韧带等处,损伤后出现上述部位的下腰痛。椎体横突韧带,可使L5神经前支及其伴行血管的通道更为狭窄,进一步增加了前支受压的机会。L5神经前支分布到臀上、下神经和坐骨神经,因此损伤后表现为臀区及坐骨神经痛,以及肌肉功能受损。
L5、S1~4神经后支均细于0.1cm。L5神经后支向下走行于腰骶后关节外侧的骶骨翼沟中,可在中线旁3.0~3.5cm处行神经阻滞,也可在S1平面距中线2.5cm的骶后孔上方阻滞,此处也是内侧支分布到腰骶后关节的分支。
S1神经的外侧支是骶后部最大的神经,它上与L5、下与S2神经相连。所以距中线3cm的S1、2骶后孔间阻滞,可同时作用于L5、S1、2神经。
S2神经外侧支向下走行于第3、4骶孔的外侧与第3、4骶神经的外侧支相连。S1、4神经的内侧支最细,向内侧分布到多裂肌,外侧支邻近骨面,行经骶髂骨间韧带和骶髂韧带之间,骶髂韧带接受L5神经及S1、3神经外侧支的分支支配。
臀上皮神经:由L1~3脊神经后支的外侧皮支构成,全部神经支穿过深层骶棘肌,其中有2/3的神经支穿过髂肋肌,1/5的神经支穿过髂腰肌从最长肌间穿出,有3/4的神经支再穿行在骶棘肌和腰方肌之间,穿过筋膜,越过髂嵴到臀部。任何一处有损伤或炎症,均可造成以腰痛、臀部痛为主诉的临床症状。另外,臀上皮神经的神经支,全部穿过起于横突的肌肉和腰背筋膜,4/5的神经紧贴横突的骨膜越过。因此,任何腰椎横突损伤性骨膜炎、横突上的肌肉、筋膜的损伤和炎症反应,以及深层纤维间隔内脂肪过度增生等,均可直接刺激臀上皮神经,出现腰痛和臀部痛,尤以臀部痛为明显,并有明显的横突压痛点。
三、腰骶部感受伤害接受器
研究腰骶部各组织中感受伤害接受器的分布、形态和功能,以了解腰痛的实质。
腰骶部各组织中感受伤害接受器的组织结构,其分布的疏密各有不同,除关节中的关节软骨和滑膜中没有感受器外,其他各组织均存在,有的是神经丛,有的是无髓鞘神经纤维的游离末梢等。当这些感受纤维受超负荷压力、机械损伤或刺激性化学物质,如氢离子、乳酸、缓激肽、组胺等作用而去极化时,均可致痛。在损伤、感染、坏死、代谢不正常,特别是缺血组织中均可释放这些化学物质。
结核性脓肿是中性的故称无痛性脓肿,但注入酸性液体后,可致痛;一般脓肿为酸性,注入碱性液可使疼痛消失;骨折血肿可达pH4.7以下,酸性高,疼痛也重;恶性肿瘤、缺血组织及创伤处均因释放酸性代谢产物而致疼痛。突出的髓核和椎间盘组织也是酸性的,故可引起严重的疼痛。
腰骶部感受伤害接受器的分布:①背部皮肤和皮下组织均有无髓鞘的神经纤维组成致密的皮下神经网;②后关节的纤维关节囊均有丛状无髓鞘神经末梢;③其无髓鞘的神经末梢分布的密度以后纵韧带最密集,前纵韧带和骶髂韧带次之,黄韧带和棘间韧带最少;④在椎体和椎弓的骨膜、筋膜、腱膜和腱的附着处,感受器为无髓鞘的密集神经纤维丛;⑤下腰段硬脊膜及神经根周围的鞘膜,有丛状无髓鞘神经末梢,其密集程度不如关节囊和骨膜,硬脊膜的腹前面比后背面密集得多,硬膜外与椎管间的纤维、脂肪、结缔组织中,也有同样的神经丛,脊柱上段比下段密集;⑥分布到椎间、骶髂关节、椎体骨等的血管外膜层和血管周围,均有无髓鞘纤维;⑦硬膜外椎旁的静脉外膜层中也有无髓鞘的纤维;⑧动脉和小动脉外膜鞘有网状无髓鞘纤维,构成血管周围感受伤害系统,分布在脊柱旁及背部所有骨骼肌,受刺激后,特别是疲劳或反射性痉挛,出现许多临床症状。
成人的椎间盘无神经末梢,但有丛状神经末梢伸入邻近的后纵韧带、纤维脂肪组织及纤维环后部。中央型椎间盘突出并没有直接压迫神经根,但对椎间盘周围组织的刺激,可出现下腰部疼痛,却不如后外侧突出压迫单一神经根那样局限和剧烈。
周围感受伤害接受器的传入径路:从末梢接受器系统开始的神经冲动,由腰骶神经后根神经节内发出的细神经纤维传入脊髓,这些后根神经节内的周围支传入纤维分两类,无髓鞘的直径<2μm,有髓鞘的直径在2~5μm,后者传导速度慢,通过3条途径将冲动传入脊髓、大脑。①脊神经后主支:皮肤、肌肉和关节分支,经过腰背神经根及上两节骶神经根后主支的外侧分支传入;②窦椎神经:传递椎管内组织的刺激,经背神经节传入;③腰骶椎的纵韧带、硬膜囊、硬膜外组织、椎体的骨膜及附着的肌腱、筋膜、腱膜、椎旁静脉的刺激,经小静脉周围神经丛,脊柱周围静脉神经丛,传入腰骶背神经根。
腰骶区相邻的各背神经根之间,存在着上行和下行的紧密联系。腰椎的每一个关节突关节受到来自上面和下面的神经支配,所以疼痛不是严格地按照传入神经根的节段分布的。L2神经的传入纤维分支下行并埋入后纵韧带,沿着椎体后缘直达L5平面,故下腰痛可因L2神经背根或下行支受到刺激性损害而引起。
感受伤害刺激的<5μm的传入纤维,与感受非伤害刺激的粗传入纤维,在背根接近脊髓时,分成前后2支,伤害感受系统的前支进入脊髓后,分出前内支进入脊髓灰质背角,与背角基底部神经元接触,神经元投射至该节段肌肉的运动神经元,导致背部肌肉反射性改变;此反射改变再传回后,就产生腰背痛。
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