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周围神经合并血管损伤的研究进展

发表时间:2012-03-28     浏览次数:165次

文章摘要:在临床上,周围神经损伤时常合并肢体血管损伤,临床医生常以肢体远端血液供应能否维持为修复受损血管的标准,故对此类患者的治疗重点多在于对神经损伤的治疗,而忽视了血管损伤的修复。

  作者:贾昌海 董乐乐  作者单位:(包头医学院第一附属医院,内蒙古包头 014010)

  【关键词】 周围神经,血管损伤,研究进展

  在临床上,周围神经损伤时常合并肢体血管损伤,临床医生常以肢体远端血液供应能否维持为修复受损血管的标准,故对此类患者的治疗重点多在于对神经损伤的治疗,而忽视了血管损伤的修复。临床实践证明缺血对神经损伤的修复及后期治疗均增加了难度,而且肢体低血流量必然对神经再生及失神经肌肉的功能恢复产生不利影响。近年来,随着高分辨率电镜的应用,组织化学技术的不断完善及显微外科的发展,此方面的研究不断深入,人们对于周围神经的微循环,神经段在缺血状态下的变性、再生过程有了更深层的认识。本文就周围神经合并血管损伤的研究进展作一综述。

  1 周围神经的血液供应

  周围神经血供的研究已有百余年的历史,人们发现当粗的神经作移植物时,常有中心性坏死,这使人们注意到血供对神经再生的重要性。1945-1966年Sunderlan通过很多实验,从理论上阐述了血液供应在神经移植方面的作用,描述了周围神经的血供形式。

  1.1 周围神经的血供形式

  神经干的血液供应分为神经外和神经内两个血供系统[1]。神经干的血供来源于外部动脉干或其分支,这些分支呈阶段性进入神经内。在神经外膜内吻合成广泛的外膜血管网,皆属于小血管性质。继而进入神经束及束组,形成束间血管网。束间血管再穿过束膜进入束内,形成束内血管网,主要由毛细血管构成。

  1.1.1 依外部血供来源

  神经在接受外部血管来源时,不同神经,在不同阶段,其血供形式各有差异,一般可分为3种血供形式[2]。(1)伴行型:接受伴行血管的直接连续发支,与神经伴行的血管在行程中,连续发出数目不等的分支,进入神经外膜。(2)直入型:接受局部血管的发支,与神经相邻的血管不与神经全长伴行,只与神经的一段相靠近,它发出分支后不经过任何其它组织结构,一经发出以最短距离进入神经外膜。(3)肌支型:和神经周围的肌肉共用同一血管支从共干发出的分支,进入神经外膜。

  1.1.2 依神经和血管的位置关系

  神经血供的分布形式,在带血管蒂的神经游离移植中起着重要作用。1978年Taylor从神经移植供体角度出发,依神经与其供应血管的位置关系,将神经血供来源又分为五种血供形式[3]。(1)神经与血管伴行距离较长,在伴行过程中神经接受血管的分支,较常见于桡神经和正中神经臂部,前者由肱深动脉及桡动脉分别发支供应桡神经浅支,后者由肱动脉发支供应。(2)神经与血管伴行,但神经干分支较早,相应减小了神经与血管的伴行长度,如股神经。(3)神经干较长,且不分支,它接受单独较大的一条营养血管,这种类型不多见,主要见于正中神经前臂部有正中动脉供应的情况,也偶见于坐骨神经。(4)神经干较长,且无过早的分支,血供来源于多方面的动脉支,这种类型在神经干血供中占大多数,如胫神经和腓深神经等。(5)神经分支复杂,同时各支接受不同来源的血液供应。

  1.2 周围神经血管的构筑特点

  周围神经血管构筑在光镜下,一般可以分为3层结构:外膜血管网、束间血管网、束内血管网。(1)外膜血管网,分布于神经干表面,该层动脉来源于外来的营养动脉,该动脉在神经干外或神经外膜下呈Y字形分为二支,在外膜内上、下走行,行程中不断发出细支,构成外膜血管网。(2)束间血管网,位于各神经束之间的血管,束间动脉来源于外膜血管层较大的分支,构成束间血管层。该层动脉的特点:较粗的微动脉数量少,口径小的微动脉数量相对增多。(3)束内血管网,分布于神经内膜和神经束膜内,该层血管多为毛细血管性质。

  1.3 周围神经的神经-血流屏障

  周围神经的神经-血流屏障是指存在于神经束膜的内层和神经内膜微血管的内皮细胞。周围神经的正常功能依赖于神经内血流中的氧供应。一旦神经内血流中断,神经的正常功能必然受到影响。神经-血流屏障对许多物质起滤过作用,属于非渗透性,仅透过单糖。阻止物质弥散的屏障部位在束膜的中间层[4],据研究,分子量在20万以上的物质不能透过内膜血管的内皮细胞间隙,Rydevik强调神经内膜中毛细血管的内皮细胞是营养物质交换的最重要部位。资料表明人的腓肠神经束中,非神经成分约占40 %~50 %,神经内膜的液体和基质占20 %~30 %,神经束内的液体是由水和各种离子、原生蛋白质及其他水溶性物质组成,神经内膜液中含有血清蛋白,特别是白蛋白,这些物质不能透过神经-血流屏障。神经-血流屏障对维持周围神经的微循环的稳定性具有非常重要的作用[5]。

  周围神经缺血时,神经-血液屏障受到破坏,神经内膜微血管的内皮细胞部位出现渗漏,导致神经内膜水肿,随神经内膜水肿的增加,神经束内压也增高,加上神经束坚韧不易扩张,结果在神经内产生类似于筋膜间隙综合征的腔隙综合征。增高的束内压进一步压迫束内神经纤维,神经传导中断,造成神经功能丧失。

  2 周围神经损伤后的变性与再生

  2.1 周围神经损伤后的变性

  顺向变性(anterograde degeneration,Wallerian degeneration):当周围神经发生横断性损伤后,损伤的远侧段神经纤维直至其终末都发生顺向变性,称瓦勒氏变性,包括微管崩解、神经丝向中央聚积和出现退变的细胞器,如致密板层小体、多泡小体等。在退变过程中,伴有雪旺细胞反应性增殖、吞噬细胞聚积于受损神经处,并活跃地吞噬清除变性坏死的轴突、髓鞘碎片。基底膜内的髓鞘碎片被巨噬细胞清除后,在重建的基底膜管内,增殖的雪旺细胞可排列形成细胞索(Bungner氏带),便于使损伤近端再生轴索长入。逆向变性(retrograde degeneration):在损伤的神经纤维近端,神经轴突与髓鞘也发生与Wallerian变性相同的破碎、崩解与吸收改变,称为逆向变性。但不同之处在于这种变性仅发生于靠近轴突损伤的几个Ranvier结范围内[6-7]。如神经纤维受到严重损伤,则整条纤维包括神经元胞体在内均可变性坏死。如神经元胞体保持完好,则胞体肿大,细胞器功能活跃,加快物质合成并通过轴浆运输方式向轴突断端处运送神经再生所需营养物质,此时神经轴突断端由于细胞器聚集而肿胀、膨大、酶活性增高,形成了神经纤维再生的出发点即生长圆锥(growth cone)。

  2.2 周围神经损伤后的再生

  周围神经纤维受损断裂后,如神经元胞体未受到致命性损伤,则24 h内由于神经元胞体内的胞质合成旺盛并以轴浆运输方式将大量合成物质向轴突断端运送,轴突断端处开始出现再生现象。这一过程首先表现为断端膨大处长出许多轴芽,这些轴芽逐渐越过损伤节段继续向远端生长,此时神经纤维能否成功再生,取决于两个重要的条件,且缺一不可:一是新生的神经轴芽能否顺利进入由胶原纤维与增殖的神经膜细胞组成的Bungner带共同构成的神经基膜管中;二是进入此神经基膜管的神经轴芽必须恰好抵达与其功能相符的神经末梢装置,方可建立正确的解剖-功能联系,即要求运动神经轴芽抵达效应器,而感觉神经轴芽抵达感受器。众多生长轴芽中所有不符合这两个条件者,均于再生过程中逐步退化和消失,只有一条再生轴突符合上述条件得以存活并逐渐恢复原有神经纤维的结构与功能[7-8]。

  神经纤维的变性和再生过程是相互联系而不可分割的,变性过程中包括着再生活动,再生过程中有变性的发生,两者在时间上也是彼此重叠的。

  3 缺血对周围神经再生修复的影响

  周围神经损伤的功能恢复涉及到神经元胞体、轴突和靶器官,故周围神经损伤的研究主要包括三个方面,即保护神经元、提高神经再生速度和防治失神经骨骼肌萎缩。其中任何一个环节延缓或发生了不可逆性损害均将影响肢体功能的康复,从而最终影响疗效。

  3.1 缺血对神经的影响

  周围神经缺血即周围神经的血液供应减少或停止,引起的缺血部位及其相关部位的病变。缺血后出现神经纤维变性和神经传导功能障碍,受累部位的运动和感觉神经功能障碍,与缺血程度呈平行关系[9]。缺血造成神经变性,神经内膜水肿,神经纤维化,轴索脱髓鞘、溃变,神经胶质细胞增多,巨噬细胞迁移及能量衰竭,严重的可使神经内产生广泛的纤维化,造成广泛的脱髓鞘和Waller氏变性。神经干在不同平面,对缺血的敏感性不同,缺血常是位于两个阶段血管分布区域之间的交界处,就一个神经断面而言神经束中心纤维较边缘纤维易受影响。当神经损伤同时伴有缺血时,血供明显减少,轴突崩解和髓鞘溃变的产物不能尽快由来源于血液中的巨噬细胞清除,为近端轴突向远端生长打开通道,并且也阻碍由其诱导分泌的多种生长因子在神经再生中发挥的积极作用;不能为雪旺细胞提供充足营养物质,部分雪旺细胞因为缺乏营养而变性坏死,雪旺细胞作用减弱,成纤维细胞增生并替代雪旺细胞,从而留下了瘢痕化的神经基膜管和纤维化的神经,阻碍再生轴突的顺利通过;不能为长入的轴索输送合成营养物质,减慢了轴索生长和成熟的速度。

  3.2 缺血对神经元胞体的影响

  神经细胞作为一个整体,胞体与轴突间的联系十分密切,神经细胞轴突内的成份从胞体到轴突终末连续不断的活动,轴突的损伤必然会累及胞体,神经元的功能状态也将影响神经的修复和再生。

  神经元胞体是轴突生长所需蛋白质及其它功能物质的主要合成部位,并维持轴突的正常形态,调控损伤后神经再生。周围神经缺血亦可导致其相关神经元胞体逆行性变形乃至死亡,其病理表现为线粒体肿胀,高尔基复合体扩张,粗面内质网脱颗粒,变性严重的细胞体积缩小,核膜溶解濒于死亡[10]。近年来神经营养因子的研究表明:神经营养因子对神经纤维的生长、发育、再生和神经元胞体功能的维持均有重要的调控作用。而这些营养因子主要来源于其神经纤维所支配的靶组织,通过逆向轴浆运输至胞体发挥其生物学效应[11],故神经纤维受损后发生的逆行性胞体变性是由于神经营养因子供养障碍所致。轴浆运输是一个耗能的主动过程,当神经外血管系的血液供应被阻断后,神经纤维能量供应不足,从而导致了神经纤维轴浆运输速度减慢、停止,造成神经元胞体与其轴突末梢之间的物质和信息传递中断,以致其相关神经元胞体发生逆行性变性,造成轴索维持和再生的物质来源中断[12]。

  3.3 缺血对失神经支配肌肉的影响

  周围神经损伤后,骨骼肌因失去神经营养因子及废用而发生萎缩,导致肌肉的形态结构、生理生化及新陈代谢等方面发生改变,首先表现为肌细胞浆丢失及直径减小。骨骼肌失神经支配后间质结缔组织积聚,随着间质胶原的增多,毛细血管及其它小血管被多层的致密胶原围绕,使其与相邻肌纤维分离,潜在地影响血管床和肌纤维间的物质交换,也影响了再支配过程中神经轴突的长入和延伸,肌肉获得神经再支配后,其功能不能完全恢复。若肢体动脉损伤后,损伤远端肌肉的血流灌注压降低,肌肉组织由于长期缺血缺氧,线粒体功能障碍,ATP生成不足,使依赖于ATP供能的Na-K-ATP酶及Ca-ATP酶活性下降。失神经肌肉在缺血状态下其超微结构主要表现为线粒体及肌质网明显肿胀,核染色变浅[13]。这将加速失神经肌肉萎缩的进程,不利于肌肉获得神经再支配后的功能恢复。

  4 周围神经合并血管损伤的治疗原则

  近年来的大量实验证明:缺血可减慢神经再生的速度,加速失神经支配肌肉萎缩,不利于神经再生和肢体功能的恢复。因此对于周围神经合并血管损伤时,应尽早地修复损伤血管,首先要修复动脉,然后是神经;即使在前臂和小腿,当只损伤1根动脉时,也不应以肢体远端血液供应能否维持为修复标准,而应该尽可能地全部予以修复。这样,既有利于神经功能的恢复,又可完善肢体的血循环。

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