脊柱的连接
出处:按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《脊髓损伤》第19页(13877字)
脊柱各部分的连接复杂而多样化,既要维持脊柱的稳定,又要使各部分有充分灵活的运动,以应付各种生理活动的需要。椎间关节是重要稳定结构,但其功能随部位而异。颈段椎间关节接近水平位,可在各方向运动,特别是旋转,因此很少参与脊柱的稳定。在下腰段,椎间关节近似直立,屈曲伸直自如,侧屈稍受限,但几乎无旋转。此处脱位多合并关节突骨折。椎间关节退变可使椎间盘承受更多剪应力,引起脊椎滑脱。在下胸段和上腰段,椎间关节方向处于中间位,属于过渡型。此处活动范围较大,如棘间韧带断裂,可发生脱位。
脊柱连接由韧带、椎间盘及椎间关节构成(图1-25)。
图1-25 脊柱的连接
一、椎间盘(intervertebral discs)
成人的椎间盘总数为23个,自第2颈椎向下至第1骶椎。第2颈椎体与齿突骨化愈合,偶有椎间盘的遗迹,X线片上呈透明线状,应与骨折相鉴别。
椎间盘由髓核、纤维环和上、下软骨板构成。上、下软骨板紧贴于椎体上、下面;纤维环为围绕于髓核周围的纤维结构,其前份较厚,后外侧份较薄;髓核呈胶状,位于纤维环的中央偏后。椎间盘富于弹性,可缓冲外力对脊柱和颅的震动。
椎间盘的弹性和厚度与髓核的含水量和所承受压力密切相关。含水量多,所受压力小,椎间盘厚且弹性好;相反,含水量少,所受压力大,则椎间盘变薄,弹性降低。椎间盘的含水量和弹性随年龄的增长而递降(图1-26、图1-27、图1-28、图1-29)。
图1-26 椎间盘为运动性软骨关节
图1-27 椎间盘的胶原纤维的条纹
图1-28 椎间盘的板层(胶原纤维层)与水平方向成30°角
图1-29 小孩椎间盘纤维环和髓核(闪光发亮表明含水比例高)
胎儿期椎间盘内有血管出生后逐渐闭锁消失,除周围部外,无血管,其营养和代谢以渗透形式进行,所以随年龄的增长,椎间盘易发生退行性变,过度负重或剧烈运动可导致纤维环破坏,髓核突出,称椎间盘突出症,以第4~5腰椎间者多见。由于椎间盘前方有宽的前纵韧带,后方中部有窄的后纵韧带加强,后外侧薄弱并对向椎间孔,因此髓核常向后外侧突出,压迫脊神经。颈段椎间盘的后外方有椎体钩加固,胸段脊柱活动幅度小,故颈、胸段的椎间盘突出症较少见。
椎间盘的厚薄,在脊柱不同部位有所不同,在运动较多的部位如颈腰部位较厚,而在形成骨性腔隙的部位,如胸、骶部则较薄。Todd报告,L5~S1间的椎间盘可以厚达17.1mm,而胸4~5间的椎间盘仅为2.1mm。各段椎间盘和椎体的比例,颈段为27.5%,胸段为21.5%,腰段为54.4%。总体来看,椎间盘的总厚度约占整个脊柱椎骨全长的32.1%。颈椎间盘发生退变时,其高度变小,致使相应的椎间关节及钩椎关节关系发生紊乱而致骨质增生,相邻椎体后缘亦可发生骨嵴,引起神经根或脊髓受压。
腰椎椎间盘从矢状切面看,中部膨出,前后两端较大,稍内有一缩窄,全体犹如横置的花瓶,中部如瓶肚,两侧如同瓶口、瓶底及其颈部。有报道腰椎间盘厚度,前缘L1~L2为10.9mm,L2~L3为12.7mm,L3~L4为13.9mm,L4~L5为15.8mm,L5~S1为16.6mm;后缘L1~L2为6.4mm,L2~L3为7.6mm,L3~L4为8.7mm,L4~L5为9.7mm,L5~S1为8.5mm。上述测量显示椎间盘前、后缘厚度除腰前、后缘外,自上而下均逐渐增高,而前缘厚度均大于后缘。
(-)椎间盘的构造
椎间盘由软骨板、纤维环和髓核构成。纤维环由坚硬的致密胶原纤维形成,围绕髓核(图1-29)。
(1)软骨终板:软骨终板即椎体的上下软骨面做成髓核的上下界。在椎骨发生过程中,椎体的上下面各有一次级骨化中心,周围部虽成骨,形成骺环,但中心部仍一直保留为软骨。椎体上的软骨板可以防止椎骨受压,只要软骨板保持完整,椎体就不会因受压而发生骨吸收;软骨终板可视作半渗透膜,水分可以扩散至无血管的椎间盘。
(2)纤维环:纤维环与上下软骨板和脊柱前、后纵韧带紧密相连,作同心层排列。纤维环中各层纤维的方向彼此成30°~60°,相互编织。前部及外侧部较后部约宽1倍,后部层次少,相邻层的纤维接近平行,连接物质亦较少,最内层纤维与髓核的细胞间基质相融合,无明显界限(图1-27、图1-28)。
纤维环甚坚固,紧密附着于软骨板上,保持脊柱的稳定性。纤维环的特殊排列方向,使相邻椎体间可以有轻度活动,但当运动到一定限度时,纤维环紧张,又起到节制韧带的作用,管制旋转运动。纤维环主要由胶原纤维组成;也含有弹性纤维,可稍伸长。
(3)髓核:髓核是一种有弹韧性的液态胶状物质,约占椎间盘切面的50%~60%,位于椎间盘的中央,在下腰椎则偏向后方。髓核含有水分及退化的脊索残余。髓核由软骨样细胞和分散于细胞间的基质组成,并有分化较差且不太致密的胶原纤维网,含大量亲水性氨基葡萄聚糖的胶样凝胶。
髓核的形状由周围的纤维环及上下软骨板所限定,但可随外界的压力改变其位置及形状。髓核的基质和原纤维结构并无一定排列。儿童髓核的结构与纤维环明显划分;老年人由于髓核的纤维变粗,两者的区别则不明显。
(二)椎间盘的血供
胎儿及幼儿有血管分别从脊柱的前、后面中点,行向软骨椎体的中心。背内侧椎体动脉注入背侧血管湖,向上、下各分出一支,至椎间盘中心,即轴向椎间盘动脉,邻近脊索。腹内侧椎体动脉注入腹侧血管湖,与前者分布相同。
一般认为,成人椎间盘几乎完全无血管,仅纤维环周围有些小血管穿入,其营养主要靠椎体内血管通过弥散和渗透作用而获得(图1-30)。如椎体营养动脉发生变性或栓塞,必将导致椎间盘缺氧而使椎间盘变性、腰段椎体营养动脉末端卷曲,营养动脉数目愈向下愈少,第5腰椎最少,这也可能是L4~L5及L5~S1椎间盘容易发生病变的原因。
图1-30 椎体内的血管侧面观
(三)椎间盘的神经支配
分布于椎管的窦椎神经,发支至椎间盘。窦椎神经(sinu-vertebral nerve)或称脊膜支(ramus meningeus),有两个根,脊根起自脊神经或脊神经节,交感根常起自邻近脊神经节的后交通支或脊神经节。窦椎神经在脊神经干分为前后支之前发出,经椎间孔返回椎管。向上围绕椎弓根基底,行向椎管前面中线(图1-31)。在行程中,发出分支至后纵韧带、骨膜、硬膜外间隙的血管及硬膜。并发支行向相邻椎间盘,但是否进入纤维环尚存在不同意见(图1-32)。窦椎神经的上下分支相连,甚至越过中线与对侧分支相连,神经内同时含有感觉及交感成分。窦椎神经受刺激时,可引起腰部及股后肌群反射性痉挛及腰腿痛。
图1-31 窦椎神经
图1-32 窦椎神经(返神经)分支支配椎间盘
(四)椎间盘的功能及生理特点
椎间盘不但是椎体间主要的坚强联系与支持结构,同时也是脊柱运动和吸收震荡的主要结构,起着“弹性垫”的作用,能承受身体的重力,将施加于脊柱的力吸收并重新分布(图1-33)。椎间盘能保护和控制脊柱各种活动,有平衡缓冲外力的作用。椎间盘受到压缩或牵引后,能很快恢复原来形状(图1-34)。随体位不同,椎间盘承受的压力也发生相应的改变,一般在坐位时最大,直立位较小,卧位最小。
图1-33 椎骨及椎间盘流体动力学及吸收震荡机制
A.伸展时 B.压缩时
图1-34 椎间盘可塑性
髓核具有可塑性,虽然不能被压缩,但在压力下可变为扁平,流体静压力可以平均向纤维环及椎体软骨板各个方向传布(图1-35)。在相邻脊椎骨间的运动中,髓核具有支点作用(图1-36)。髓核在椎体与椎间盘之间起液体交换作用,其内液体可借渗透压扩散至椎体。
图1-35 运动改变椎间盘的体积
图1-36 髓核的支点作用
髓核的水分在出生时为88%,18岁时为80%,到77岁时只为69%。纤维环的水分在出生时为78%,30岁时约为70%,以后数值几乎不变,至老年开始稍见下降。髓核内的水分则随年龄增长而稳步下降。年轻人椎间盘突出后,水分丢失,胶原蛋白及粘多糖均减少。
髓核的营养经软骨板渗透,直立时椎体承受压力加大;卧位时,压力消除,肌肉张力减小,液体经软骨板渗透至髓核。血供贫乏可能是引起椎间盘早期退化的原因。
髓核的功能取决于界膜的完整,即上、下软骨终板及其周围的纤维环是否完好无损。髓核的半流体性质允许它在脊柱的活动中改变形状。
每个椎间盘及相邻椎体及骨突应视为-个运动单位,具有一定动力及机械功能。一个运动单位发生紊乱必然影响邻近运动单位。椎间盘的弹性及张力取决于软骨板的通透性和髓核的渗透性。椎间盘的吸液性如发生改变,不仅影响椎间盘的稳定性,而且可使椎间盘发生变性,椎间隙变窄,其后部椎间关节及椎间管必然受到影响(图1-37)。
图1-37 正常椎间盘及其退变
影响椎间盘退变的因素有长期反复应力、过度屈伸运动、曲度改变、椎间不稳以及椎骨畸形变异等。
二、椎间关节
椎间关节(facet joint)(关节突间关节,zygapophyseal joint)属于滑膜关节,由上下相邻关节突的关节面构成。不同节段脊柱其椎间关节的方向也不相同。颈椎椎间关节面平坦,与水平方向成45°角;胸椎椎间关节面也平坦,与水平面成0角,与额面成20°角;腰椎椎间关节上关节面轻度凹陷,下关节面略突,与水平面成0角,与额面成45°角(图1-38、图1-39)。
图1-38 不同椎体节段关节突关节的角度及其平面展示
图1-39 椎间关节的角度
颈椎的关节面向上,约成45°倾斜,C2~C3之间的倾斜度常有变化。关节囊较为松弛,外伤时容易引起半脱位。颈椎椎间关节构成椎间孔的后壁,前与颈神经根与椎动脉邻近。上腰椎的椎间关节面近似矢状位,腰骶部则近似冠状位。椎间关节囊较松弛,借薄弱的纤维束加强。在下腰部,有坚强纤维性结构与椎弓板相连,并部分为棘间韧带所代替,前部为黄韧带。
椎间关节构成椎间管的后界。不同平面腰椎间盘的后面与关节突的关系有差异。在下腰部,特别是L5~S1,或有时在L4~L5,当直立时,椎间盘的后面与下一脊椎骨的上关节突前面相对,这部分椎间盘正常位于椎间管的下部。
椎间关节由脊神经后内侧支所发关节支支配。内侧支恰在横突根的近侧,继而在上关节突之上、乳突及副突之间,偶尔被骨化的乳突副韧带覆盖,发出两个关节支,升支小,在关节突下方钩住骨,支配关节小面;另一个比较大的降支行向下内,支配下一关节囊的上内侧;还有一附加支,恰在横突间筋膜之前,至上一关节的上部。如此每个内侧支至少支配同一平面和下一平面的两个椎间关节,而每个椎间关节至少接受两个脊神经后支发出的关节支。关节小面如肥大或不对称,可使椎间孔相对变小,因而神经可受到压迫,引起关节小面综合征。
三、脊柱其他关节
(一)寰枕关节(atlantooccipital joint)
寰枕关节由寰椎两侧侧块上面的关节面和相应枕骨髁构成,属单纯滑膜关节,关节囊松弛(图1-40)。寰枕关节在横轴上可以作头的屈伸运动,幅度约为45°。在矢状轴上,可以做侧屈运动,但范围很小。寰枕关节借寰枕前、后膜加强稳定。寰枕前膜宽而致密,张于寰椎前弓上缘和枕骨大孔前缘之间,中线和前纵韧带的上端愈合。寰枕后膜张于寰椎后弓上缘和枕骨大孔后缘之间,椎动脉由此穿行入颅,第1颈神经由此穿出。
图1-40 颅骨的枕骨髁与寰椎的上关节面相关节
(二)寰枢关节(atlantoaxial joint)
寰枢椎之间有两个车轴关节及两个磨动关节,前者即齿突前、后关节,分别由寰椎前弓后面与齿突前面之间及寰椎横韧带前面与齿突后面构成;后者即两侧寰枢外侧关节。寰椎侧块的下关节面凹陷,枢椎的上关节面凸出。这种结构可使寰枢椎之间做最大旋转。寰枢外侧关节的关节囊及周围韧带松弛,允许在一定限度内有最大范围的运动(图1-41)。
图1-41 寰枢关节
维持寰枢关节稳定的结构除关节囊,寰枢前、后膜及覆膜外,还有寰枢韧带复合体等。
关节囊连接寰椎侧块下关节面的边缘与枢椎的上关节面。寰枢前膜从寰椎前弓下缘至枢椎椎体的侧面。寰枢后膜从寰椎后弓下缘至枢椎椎弓板上缘之间,覆膜为后纵韧带向上的延续,呈扇形,附着于枢椎椎体后面,在寰椎横韧带和枢椎齿突之后。
寰枢韧带复合体的主要部分为寰椎十字韧带,分横部及直部两部分。横部即寰椎横韧带,甚为坚强,张于寰椎两侧块内侧缘及寰椎前弓后面的小结节之间,在齿突后面的浅沟内,使齿突与寰椎前弓后面的齿突凹相接。寰椎横韧带与齿突后关节面之间构成不大的关节腔,可以防止齿突向后朝脊髓方向移动。寰椎十字韧带直部即纵束,分为上、下纵束。上纵束附着于枕骨大孔前缘,位于齿突尖韧带之后,下纵束附着于枢椎椎体后面的中部,纵束加强横韧带的稳定性(图1-42)。由寰椎侧块内面发出一束纤维,斜向内下,止于枢椎椎体后外侧,称为寰枢副韧带,能限制头及寰椎在枢椎上过度旋转。
图1-42 寰枢、寰枢关节及其部分连接
枢椎齿突骨折后,如寰椎横韧带完整,齿突保持原位,不会引起严重神经症状。在自发性寰椎前脱位时,由于寰椎横韧带松弛、减弱或断裂,结果齿突后移,可使脊髓遭受压迫。
寰枢韧带复合体的次要部分有齿突尖韧带及翼状韧带等。齿突尖韧带也称齿突悬韧带,位于寰椎横韧带的深面,连接齿突尖于枕骨大孔前正中缘。翼状韧带是两个坚强的韧带,由齿突的上外侧面向外上,止于两侧枕骨髁的内面。翼状韧带是重要的节制韧带,可以阻止寰椎向前移位,并作为寰枢关节向前方半脱位的第二道防线,能限制头及寰椎在枢椎上过度旋转及侧方半脱位。头向右旋转时,左翼状韧带紧张;向左旋转时,右翼状韧带紧张。
寰椎横韧带是一个坚强的无弹性纤维带,使齿突局限于寰椎前弓后的齿突凹内。生物力学研究发现,寰椎横韧带是防止寰椎向前移位的主要坚强结构。如果寰椎横韧带保持完整,在荷载下,寰椎在枢椎上的移位不超过3mm。如果寰椎横韧带断裂,作为辅助结构的翼状韧带并不能防止寰枢关节脱位。
寰枢关节形态特殊,在发育上也较复杂,有以下几种异常:①齿突不连;②齿突发育不全;③齿突缺如;④齿突枕骨融合;⑤寰椎枕化。这些异常由于结构不稳固,或由于邻近椎骨的代偿性过度活动,常引起颈椎自发性脱位。
寰枢关节全体做成一个车轴关节,该轴垂直通过齿突,寰椎与颅骨即一同在此轴上向左右旋转,每侧约为40°,过度旋转受翼状韧带限制。正常头屈曲位时,寰枢关节间隙一般为2~2.5mm。
(三)钩椎关节(uncovertebral joint)
钩椎关节为C3~C7椎体后外侧各存在一个类似滑膜关节的结构,又称为Luschka关节、椎体间外侧半关节或椎体间侧关节(图1-43)。
图1-43 钩椎关节
钩椎关节由颈椎侧后方的钩突与相邻上一椎体下面侧方的斜坡形成。一般认为,所谓钩椎关节并非是恒定的典型滑膜关节,在钩突发育以前,此关节并不存在,只是随着钩突形成,颈椎荷载及运动不断加大,在椎间盘后外侧的软骨基质中才出现裂隙。
多年来,对于钩椎关节是否算作一个真正的滑膜关节存在不同看法。但近年来多数学者认为它不是恒定的典型滑膜关节,5岁以后随着颈段脊柱的运动而逐渐形成,是由直接连结向间接连结分化的结果。
钩椎关节的重要毗邻:后方为脊髓、脊膜支和椎体的血管;后外侧部构成椎间孔的前壁,邻接颈神经根;外侧有椎动、静脉和交感神经丛。随年龄增长,椎体钩常出现骨质增生,可能压迫脊神经或椎血管。
尽管存在对钩椎关节的形成相反意见,但可以肯定的事实是,椎体侧方相邻面覆以关节软骨,有关节囊韧带。在相邻关节面之间确有间隙。在关节面边缘出现骨质增生,是滑膜关节常看到的现象。它与穿过椎间管的颈神经根相邻近,能防止椎间盘自后外侧突出,以免颈神经根受压。如同其他滑膜关节,关节软骨也可发生软骨软化。该关节有助于颈椎较大的运动。颈椎椎间盘的纤维环不伸展至椎体侧缘,而终于钩椎关节的内界。由此可以看出,钩椎关节基本上具备了一个滑膜关节的条件。
(四)腰骶关节(lumbosacral joint)
腰骶关节由第5腰椎椎体与骶骨底以及第5腰椎两侧下关节突与第1骶椎上关节突的关节面构成,其构造与其他腰椎椎间关节相同,但关节面方向较倾斜,可以防止第5腰椎在骶骨上向前滑动(图1-44)。L5与S1间的椎间盘较其他腰椎间的椎间盘为厚,前侧较后侧尤厚,以加大腰椎前凸。但其厚度有个体差异。
图1-44 腰骶关节
腰骶关节周围除前、后纵韧带、黄韧带、棘间韧带和棘上韧带外,尚有髂腰韧带和腰骶韧带,在位置上相当于横突间韧带。髂腰韧带伸展于L4~L5横突及髂嵴与骶骨上部前面之间。由于L4~L5横突呈放射状散开,相当于腰背筋膜的深层,前部纤维附着于髂嵴内唇的后半,偶尔形成一硬的镰刀形纤维束。髂腰韧带为宽而坚强的纤维束,是覆盖盆面腰方肌筋膜的加厚部分,其内侧与横突间韧带和骶髂后短韧带相混。髂腰韧带具有限制第5腰椎旋转,防止它在骶骨上朝前滑动的作用(图1-45)。
图1-45 腰骶、骶髂关节及韧带(A.前面;B.后面)
腰骶韧带的上部与髂腰韧带相连,纤维作扇形,向下附于髂骨和骶骨的盆面,与骶髂前韧带相混。其前有L4神经发出的腰骶干越过,其后为L5神经根(图1-46)。腰骶关节位于腰骶角的顶点,身体的重量很容易使第5腰椎向前滑脱。正常时因为关节突相交锁、椎间盘的存在以及韧带的维持(特别是髂腰韧带),而得以防止这种倾向。
图1-46 腰骶部神经与骨骼韧带的关系
当身体直立时,在腰骶关节以及最下部数个腰椎椎弓峡部之间,剪力极大,突然用力或摔跌而发生的杠杆作用以及肌肉痉挛,都能使体重作用于这部分的剪力大为增加,腰骶角减小,可使此部分稳定性更为减低。第5腰椎峡部不连引起腰椎滑脱时,可使L5椎体向前滑移、腰椎前凸增加。腰椎椎体呈楔形变及第1骶椎顶端呈圆形变(图1-47、图1-48)。
图1-47 腰椎滑脱椎体向前移
图1-48 腰椎滑脱角度的测量及其改变
(五)骶尾关节(sacrococcygeal joint)
骶尾关节由骶骨尖和尾骨底构成,属微动关节,椎间盘甚薄,前后较侧部为厚。骶尾前韧带是前纵韧带向下的延长部,分为两束,在上附于骶骨的盆面,向下合二为一,附于尾骨的盆面。骶尾后韧带分为深、浅两部,深部是后纵韧带的延长部,在第1尾椎的下缘与浅部相混合;浅部可视为棘上韧带、棘间韧带和骶棘肌筋膜起始部的延长部分,位于两侧的骶尾韧带相当于横突间韧带,在骶尾角之间另有骨间韧带相连。
骶尾关节有轻微屈伸运动,肛提肌收缩时,使这个关节微微前屈,增大肛门直肠交接处的屈曲度,以控制大便的排出;肛提肌松弛时则微微后伸,有助于大便的排出。
(六)尾骨间关节(coccygesal joint)
第1、2尾椎间可能有纤维软骨盘存在,也需靠上述各韧带加强。尾骨韧带是一束纤维组织,由尾骨尖伸至皮肤,在肛门后中线成一凹陷。
四、脊柱周围的韧带
(一)前纵韧带(anterior longitudinal ligament)
前纵韧带位于椎体前面。上端起自枕骨底部和寰椎前结节,向下韧带纤维延伸,途经各椎体前面,止于第1或第2骶椎前面。前纵韧带为人体最长的韧带。其宽度和厚度在各个不同部位有明显差异,在颈椎和腰椎及其椎间盘部较阔,但略薄;而胸椎节段较窄且厚。前纵韧带系由浅层、中层和深层等3层并列的纵形纤维组织而成。浅层纤维较长,通常跨越3~4个椎体;中层纤维略短,可跨越2~3个椎体;深层纤维最短,仅连接相邻两个椎体。
前纵韧带与椎体和椎间盘关系在不同部位紧密程度也不尽一致。通常,纵韧带在椎体水平与椎体之间较疏松,而与椎体边缘和椎间盘连接紧密,紧贴其表面。3层纤维共同作用维持椎体前方的稳定性,具有较强的张应力。同时前纵韧带有防止椎间盘向前突出和限制脊柱过度后伸的作用(图1-25)。
(二)后纵韧带(posterior longitudinal ligament)
后纵韧带位于椎管前壁内面,即椎体后部,较为薄弱、细长,但较紧韧。自第1颈椎椎体后面,向上方移行于覆膜,向下方沿各椎节的椎体后缘,直达骶骨,并移行于骶尾后深韧带。后纵韧带的宽度和厚度在各节段不同,颈椎、上胸椎及其椎间盘部较宽阔,下胸椎和整个腰椎节段相对较窄。该韧带有分3层和两层之看法,但通常将其分为两层。浅层纤维连续跨越3或4个椎节,而深层纤维呈“八”字形,仅连接相邻两个椎节。深层韧带纤维之边缘部分紧靠近椎弓根(图1-49)。
图1-49 腰椎(后面观)
后纵韧带通常在椎间盘水平与其纤维环紧贴,而在椎体水平则较疏松,其间有椎体静脉通过;韧带的中央部较厚,而两侧延展部较宽但薄弱,尤其是腰椎,这一解剖特点更显明显,因此是椎间盘突出的好发部位。椎间盘变性后,髓核突出常常发生在后纵韧带的两侧,而在正中央部较少见。突出的椎间盘或者是骨化肥厚的后纵韧带,可向后压迫脊髓。
后纵韧带骨化(ossification of posterior longitudinal ligament,简称OPLL)在东南亚各国发病率较高,我国发病亦不少见。男性后纵韧带骨化的发病率约为女性的2倍,最多见于50~60岁。发病部位以C5最多,其次为C4及C6,累及椎骨约2~5个不等。后纵韧带骨化分为节段型、连续型、混合型、限局型等4种。
后纵韧带骨化多无症状,常在无意中发现。颈椎骨折脱位可同时伴有OPLL。如椎管狭窄率(后纵韧带骨化厚度/椎管矢径×100)达到40%,更易引起脊髓压迫症状。
(三)黄韧带(ligament flava)
黄韧带系由薄而坚韧的黄色弹性纤维构成,故名。该韧带主要部分位于椎板间又称椎板间韧带或弓间韧带。黄韧带呈膜状,成节段性结构。黄韧带向上附着于上位椎弓板下缘的前面,向下附着于下位椎弓板上缘的后面,薄而较宽,犹如屋瓦叠掩。黄韧带前面凹陷、光滑,正中部有一裂隙,其间有少量脂肪组织,并伴有静脉通行。黄韧带为弹性结缔组织膜,后中央部与棘间韧带相连,向外至关节突关节内侧缘,向外侧扩展部附着于横突根部,同时近关节处与关节囊相融合参与形成关节囊(图1-25、图1-49)。黄韧带有一定弹性,脊柱屈曲时,可随相邻椎弓板稍伸展;过伸时可稍缩短,而不致发生皱褶突入椎管内。
黄韧带厚度和宽度在不同部位也有差别。颈椎节段薄而宽,胸椎则厚而略窄,腰椎的黄韧带又厚又宽。在同一节段的黄韧带,上部较薄,下方较厚。退变的黄韧带因失弹性可明显增厚。黄韧带占据椎管背侧3/4面积,正常厚度约3~4mm,其厚度由上向下逐渐增加,在L1~L3,外侧部较内侧部稍厚。Spurling(1937)测量黄韧带厚度,L3~L4平均为4.3mm,L4~L5为4.4mm,L5~S1为4.2mm。郭世绂等(1987)测量黄韧带厚度,L1~L2为3.4mm,L2~L3为3.5mm,L3~L4为3.9mm,L4~L5为4.3mm,L5~S1为3.6mm。中线部位如黄韧带厚度超过4mm,即可视为不正常。在正中线,两侧黄韧带之间有一缝隙,有连结椎后静脉丛与椎内静脉丛的小静脉通过,并有少许脂肪填充。如硬膜外脂肪缺少,可使硬膜活动减小。外侧黄韧带延伸至椎间关节的关节囊,它的侧缘形成椎间孔的软组织性后壁,因此除椎间孔和后方正中线的小裂隙外,黄韧带几乎充满整个椎弓间隙。腰椎之间的黄韧带间角比椎弓板间角向后突出5mm左右,与硬脊膜囊间的距离最大。胸椎之间的黄韧带窄小,韧带间角后突亦减少。
连续的外伤可引起黄韧带肥厚,甚至厚达10mm以上。椎骨伸展损伤,黄韧带皱褶突入椎管内,均可引起椎管狭窄症,致神经根遭受压迫。在第4、5腰椎椎弓板之间,黄韧带常增厚,同时毗邻的椎弓板亦往往增厚。第5椎间孔较小,而通过的神经根较粗大,当黄韧带过度增厚时,该神经根极易受到压迫。
(四)棘上韧带(supraspinal ligament)
棘上韧带系由项韧带向下至第7颈椎棘突开始,为一细长、坚韧的条束状带,附着于椎节棘突尖部,止于骶骨的骶中嵴。两侧与背部筋膜相连续,其前方与棘间韧带相愈合,界限很难分开。在不同节段上,棘上韧带的宽窄与厚度不一样。胸椎段呈条索状并较薄,腰椎宽厚坚韧。该韧带纤维可以分为浅层、中层和深层。浅层纤维通常跨越连续3~4个椎节的棘突尖,中层可跨越2~3个椎节,而深层纤维仅连接两个椎节棘突之间。浅层纤维具有充足的弹性,强于中层和深层。成人腰椎的棘上韧带具有很强的张应力,其功能作用与棘间韧带及腰背筋膜相一致;其退变可能发生软骨化,或有撕裂、囊性变,偶尔缺如。
在腰部,起自棘突的竖脊肌腱性起始部易被误认为棘上韧带。它与棘上韧带的区别是:构成竖脊肌腱性起始的腱束密切相接,借坚强的横行纤维束相连;仅止于L3或L4,随年龄增加,自深层开始有纤维软骨化,以后逐渐发展至骨化。
由第7颈椎棘突向上,棘上韧带移行为项韧带。项韧带呈三角形,底部向上,附着于枕外隆凸和枕外嵴;尖向下,附着于寰椎后结节及C2~C7棘突的尖部;后缘游离而肥厚。
项韧带主要由弹性纤维组成,可含纤维软骨。项韧带钙化可呈分节、棒状、条状或小斑点状,其粗细、长短不等,多发生于退变椎间盘后方1~2cm处,一般不引起症状。
郭世绂等(1986)对300例颈椎病X线片进行检查,发现有项韧带钙化者占22.3%,多数呈杆棒状,少数呈卵圆形密度增高阴影,其大小在2.6mm×8.7mm~5.8mm×47.2mm之间。
项韧带钙化多出现在C5~C6水平,约65.7%与其同一水平有椎间隙狭窄。颈部反复的屈伸及旋转活动,可使项部肌肉出现劳损而加重项韧带的负担。项韧带钙化可能是慢性累积性损伤、出血及炎症的结果,也许会加速颈椎间盘的退变。
(五)棘间韧带(interspinal ligament)
棘间韧带薄而无力,位于相邻椎节的棘突之间。在一节段水平,该韧带沿棘突基底道棘突尖,充盈棘突间。韧带的前部与黄韧带中央裂隙部相贴,后部逐渐移行于棘上韧韧带。颈椎和上胸椎棘间韧带发育欠佳,较松弛薄弱;腰椎厚而坚韧,发育相当完善。从纤维分层解剖来看,L1~L2、L2~L3和L3~L4可分为4层;L4~L5与L5~S1的棘间韧带分为3层。
棘间韧带和棘突列于腰背部中央,成分间隔,将腰背肌分为左右两部,形成对称结构。棘间韧带两侧浅层纤维由前上向后下,中层纤维由后上向前下。这种交叉结构不但可以防止腰屈曲时椎骨前移和腰伸直时椎骨后移,而且也为椎间盘间隙和棘突间隙提供保护作用,但在运动过程中,该韧带本身却要受到挤压和牵拉。腰部旋转时,棘间和棘上韧带离旋转轴最远,受到的扭力也大。成年人中棘间韧带常存在裂隙或松弛现象,这些可能与创伤和退变有关。因其自身的修复功能很差,损伤后可能产生持久的腰痛。
(六)关节囊韧带(capsular ligaments)
关节囊韧带系指包绕相邻椎体间关节突关节囊外面的韧带。该韧带因有部分黄韧带参加,故呈略带黄色的弹力纤维。关节囊韧带增强了关节突关节囊的保护作用,有时很坚韧。成人的关节囊韧带,随着关节突关节退变和变形而发生变化,并容易松弛。
(七)横突间韧带(intertransverse ligaments)
横突间韧带位于相邻的横突间,颈部常缺如,胸部呈索状,腰部较发达,呈膜状,分内、外两部。内侧部作腱弓排列,在上腰椎横突间隙;外侧部发育不良,仅为薄的筋膜层,在下两个腰椎横突间隙,参与构成髂腰韧带。L5与S1间的横突间韧带即髂腰韧带的腰骶部。