第六章 脑干及其病变综合征
一、脑干的生理解剖
脑干包括延髓、脑桥和中脑,在结构上比脊髓复杂得多,但它仍然是脊髓在颅内的延续。它的大部功能与结构均属头部的节段装置,如同脊髓是躯干和肢体的节段装置一样。脑神经的后十对(Ⅲ~Ⅻ)也与脊髓神经有颇多类似之处。脑干之所以复杂,无非是由于进化上的原因,增加了若干新结构,例如中央部位的网状结构,横贯脑桥的纤维,中脑的黑质、红核等。此外,有一些机构由于功能的需要而改变了原来在脊髓中的位置,例如,锥体束已移至腹侧,中央管已扩大为第四脑室等。后面这两个因素,对脑干结构的改形,尤其具有重要作用。就脊髓横断面而言,本来前角司运动,后角接受感觉,前角底侧有自主神经的传出结构,后角底侧有自主神经的传入装置,各部之间的关系比较明显,到了脑干,原始的结构形式仍有形迹可寻(图6-1、图6-2)。首先,由于锥体束前移,将原脊髓的运动、感觉核(灰质)柱推向背侧,再因中央管扩大为第四脑室,使感觉柱推向外侧,这样,原来脊髓的前、后角到了脑干,就变成由前内向后外的方向,细胞柱的排列即是躯体运动、自主传出、自主传入、躯体感觉。如果再将这些已有中断的细胞柱连起来看,那么最内侧的躯体运动细胞柱,在中脑就是动眼、滑车(Ⅲ、Ⅳ)运动核,在脑桥是展神经(Ⅵ)运动核,在延髓则为舌下(Ⅻ)运动核。在这个细胞柱的附近,接着还有一个纵柱,它是属于自主性传出的(由脊髓前角底侧发展而来),从上而下,是三叉神经(Ⅴ)运动核(咀嚼核),它是若干断续的小核,上达中脑称中脑核,三叉核以下是舌咽、迷走(Ⅸ、Ⅹ)运动核,在延髓,称为疑核,在舌咽、迷走运动核之上则是面神经运动核。
再向后外,是脊髓后角底侧发展来的自主性传入感觉细胞柱,由下而上是迷走、舌咽、面神经(Ⅹ、Ⅸ、Ⅶ)传入核,即孤束核(Ⅸ、Ⅹ)及中间神经核(Ⅶ)。
在最外侧的是脊髓后角发展来的躯体感觉细胞柱,就是三叉神经感觉核,它很长,蜗神经核在三叉神经脊束核的上端偏外方,也是有特殊发展的感觉神经核(图6-3)。
除认识脊髓向脑干演变的进化关系外,为了由简而繁、由浅入深地理解脑干病变的定位诊断,根据编者的学习体会,可首先粗略地将脑干分为三段,即延髓、脑桥与中脑;再将脑神经(Ⅲ~Ⅻ)分为三组,即延髓有Ⅸ至Ⅻ对(舌咽、迷走、副、舌下)脑神经,统称后组脑神经,脑桥有Ⅴ至Ⅷ对(三叉、展、面、前庭蜗)脑神经,称中枢神经;中脑有Ⅲ、Ⅳ对(动眼、滑车)脑神经。最后,在脑干断面上,再人为地将它看作三层,即上层(盖部)主要含各脑神经的核;中层主要含传导躯体感觉的脊髓丘脑束及内丘索,下层(基底)主要含运动传导束。这样,按这个概略的“三三”记忆法,再了解一侧脑干病变之基本特点为脑神经与锥体束、感觉传导束的交叉综合征,即可初步掌握一些脑干病变定位诊断的原则。例如,一侧中脑病变应为同侧动眼、滑车脑神经损伤,对侧半身有锥体束征或/和感觉障碍;脑桥病变则同侧三叉、展、面、前庭蜗神经损伤,对侧半身运动和/或感觉障碍;延髓病变为同侧后组脑神经损伤,对侧半身运动和/或感觉障碍;病变如自盖部起始,则应先有脑神经核病征;病变如起自基底部,应先有对侧肢体之运动障碍等。这些原则和解剖的划分,显然是粗线条的,但这个概略的介绍,可以作为进一步认识脑干局部解剖及定位诊断的引子。
延髓:如倒置的葱头,上粗下细,全长约3cm。下界约与枕骨大孔平齐,出孔即移行为脊髓,因延髓为脊髓向颅内的延续,故而得名。延髓腹侧卧于颅骨的斜坡上。上端与脑桥相接,腹面有横沟为界,背面以(听)髓纹为界。延髓的外形与脊髓仍有许多相似之处,前有正中裂、后有正中沟,但此沟只上达菱形窝下角。在前正中裂外侧又各有前外侧沟,而后正中沟外侧各有后外侧沟,这些沟与裂均系脊髓同名沟、裂的延续。在腹侧,前正中裂与前外侧沟之间,形同锥柄,称为锥体。在脊髓与延髓交界处肉眼可见锥体交叉。在前、后外侧沟之间有卵圆形(类似橄榄形)的隆起,称橄榄体。在锥体和橄榄体之间的前外侧沟内,有舌下神经出脑。在延髓后正中沟两侧,各有一棒状突起,称棒状体。深部为薄束核,棒状体外侧为楔状结节,深部为楔束核。在楔状结节与橄榄体之间,有一不明显的纵行隆起为灰小结节,其深部为三叉神经脊束及其核。在延髓的背面,上部为菱形窝的下三角,此三角之下外侧的隆起为绳状体,这是进入小脑的大股纤维束,亦称小脑下脚。在橄榄体与灰小结节之间,自上而下,有舌咽、迷走、副神经出脑。
脑桥:为延髓的向前延续,介于中脑和延髓之间。其腹侧为白色宽阔的横隆起,称桥基底,亦位于颅底斜坡之上。桥基底正中线上有纵行的基底沟,基底动脉由此通过。脑桥两侧逐渐缩小移行为桥臂,亦称小脑中脚,伸入小脑。脑桥下缘有一水平沟与延髓为界,沟中有一对展神经出脑,沟的外侧端有面神经和前庭蜗神经出脑。脑桥的背面为菱形窝上部,移行至中脑时渐渐缩窄,称菱脑峡。峡的两侧壁内有结合臂,又称小脑上脚,是小脑发向中脑的纤维束,向上升至四叠体尾侧深入中脑。在脑桥背面,结合臂上方,四叠体下丘以下的三角形地带,称丘系三角,这是外丘系(听传导系)纤维通过的地方。
中脑:包括背侧的四叠体和腹侧的大脑脚。
背面的四叠体又称顶盖,由两对小圆丘组成,位于中脑导水管之上,前侧(头侧)一对为上丘,为皮质下视反射中枢,尾侧一对为下丘,为皮质下听反射中枢。两侧上、下丘各向前外方伸出一条隆起,由上丘发出的隆起,终于外侧膝状体,称上丘臂;由下丘伸出的隆起到达内侧膝状体,称下丘臂。在两侧下丘之下,稍近中线处,各有一支滑车神经出脑。
中脑的腹侧面为倒“八”字形之纵柱,称大脑脚。两侧大脑脚之间为脚间窝,大脑脚内侧面有一纵行沟,为动眼神经沟,沟内有动眼神经自大脑脚腹内侧出脑,出脑后经大脑后动脉与小脑上动脉之间沿脑底前行。
为了更好地理解脑干的内部结构,并解释脑干局部病变的综合征,可将脑干自后向前切几个横切面,加以研究。图6-6显示出横切脑干的位置,这个图是图6-5的横置图。
在锥体交叉水平切断,横断面上可见下列结构(图6-7)。
灰质:可见三叉神经感觉核的下部,位置相当于脊髓后角;副神经运动核位于前角底部,其根从侧面走出,在相当于前角的地方有舌下神经核的细胞群,在薄束和楔束的中心部可见薄束核和楔束核。
白质:锥体束在此交叉,后束索的位置与在脊髓中的位置相同,脊髓小脑束仍在周边。
可见下列结构(图6-8):
灰质:有三叉神经感觉核,副神经核,舌下神经核,薄核和楔核。
白质:锥体束位于底部:脊髓丘脑束位于中部,再往上可见内侧纵束。从薄束核和楔束核发出的延髓丘脑束纤维走向对侧,形成丘索交叉。脊髓小脑束仍在周边。可看到菱形窝的起始。
可见下列结构(图6-9):
灰质:在已经展开了的菱形窝底部,中线外侧可见到舌下神经核,迷走神经背核。稍前是疑核(Ⅸ和Ⅹ神经),孤束核(Ⅸ和Ⅶ神经),三叉神经感觉核。后索核已见不到,下橄榄体已明确出现在腹侧。
白质:锥体束位于底部,脊髓丘脑束和延髓丘脑束即内侧丘索仍位于脑干中层,靠近中线,内纵束仍在其上方。脊髓小脑后束位置较高,且在表面形成绳状体。脊髓小脑前束在本切面上呈三角形,位于周边,橄榄体之上,绳状体之下。在近旁有红核脊髓束和顶盖脊髓束。
切时由桥、延间横沟稍向前斜即斜向展神经核方向,可见下列结构(图6-10):
灰质:在菱形窝底部的面丘中,中线外侧有展神经核,其外侧是前庭神经核,靠前侧有面神经核,其上外方是三叉神经感觉核,最外侧有耳蜗神经核。从面神经核发出的纤维首先向上绕过展神经核,又重新转向前在脑桥小脑角前庭蜗神经根附近外出。在内丘索之上,内侧纵束之下有网状结构。
白质:锥体束位于底部。在锥体束的上方、中部是总的感觉径路通过,在本切面上,脊髓丘脑束和内丘索继续汇合。再往上,在近菱形窝底的地方有内纵束的切面。可见绳状体向小脑走去。脊髓小脑前束仍在周边,其近旁有红核脊髓束和顶盖脊髓束通过。
可见下列结构(图6-11):
灰质:可见三叉神经运动核(咀嚼核),在其后外方是三叉神经感觉核上部,在内纵束切断面之下,内丘索之上散在着网状结构细胞群。
白质:在脑桥底部仍为锥体束以及分隔锥体束的桥臂横行纤维。在中部有脊髓丘脑束和内丘索通过,其断面已变宽,并与外侧的外丘索相接。再外侧是红核脊髓束、顶盖脊髓束和脊髓小脑前束。
内纵束和前一切面相同,仍位于菱形窝底,靠近中线。可见结合臂切面。
可见下列结构(图6-12):
第四脑室显著变窄。其顶盖由前髓帆形成。脑桥底部特别膨大。锥体束在此处被隔成很多束,仍可见桥臂之横行交叉纤维。内丘索开始散开,离开中线,其外侧部向上行,外丘索位于外上方,以后走向四叠体下丘和内侧膝状体。在丘索断面的内侧有半月形的结合臂。在结合臂中也有走向小脑蚓部去的脊髓小脑前束。内纵束仍位于菱形窝底,靠近中线。滑车神经在前髓帆中交叉。滑车神经核及其纤维的起始部分用虚线表示,因为滑车神经并不在此水平上,而是在稍上方,四叠体下丘下面。
可见下列结构(图6-13):
上面可以看到四叠体上丘。第四脑室已变为中脑导水管。在导水管底部有动眼神经(Ⅲ)核。稍下有内纵束切面。再下方即为红核,结合臂的纤维交叉后即终止于红核。从红核再发出红核脊髓束,此束在红核下方再行交叉,回到同侧下行至脊髓前角。在这个水平上,顶盖脊髓束也进行交叉。内丘索与脊髓丘脑束向外上方走向丘脑。在红核和内丘索之下,中脑底之上还有一大块深灰的黑质。在中脑底部有许多下行传导束,内侧是额桥束,其次为皮质脑干束和皮质脊髓束,最外侧是枕、颞、桥束。
位于脑干被盖部中央偏腹内侧的部分,主要由中、大型细胞组成。包括延髓下部的腹侧网状核、延髓上部的巨细胞网状核、脑桥下部的脑桥尾侧网状核、脑桥前部的桥嘴侧网状核、中脑被盖核。
位于脑干被盖部中央偏背外侧部。包括延髓下部的背侧网状核、延髓上部和脑桥下部的小细胞网状核、中脑顶盖腹外侧楔状核等。
来自额叶皮质,特别是4区和6区皮质的纤维,来自嗅皮质的纤维,来自苍白球和壳核的纹状体网状纤维,来自下丘脑的纤维,来自脊髓(可能是来自后角)的纤维以及来自小脑的纤维。
去脊髓的网状脊髓束,含交叉与不交叉纤维,自脑干去丘脑、丘脑下部以及纹状体的纤维,自脑干去小脑的纤维;有的终于小脑蚓部,有的终于小脑半球。
对躯体肌肉的张力有易化(促进)和抑制两种作用,起自间脑和中脑的易化冲动,大概是通过多触突径路实现的,起自脑桥和延髓的易化冲动,可能是通过网状脊髓束直接下行达到脊髓的。抑制区在网状结构的腹内侧部。在一般情况下,它也有交互易化作用,即对伸肌抑制的同时对屈肌起易化作用。大脑皮质的抑制作用,小脑对肌张力的抑制作用,也都通过脑干网状结构抑制区来实现。
在延髓网状结构中有许多与基本生命体征有关的中枢,如血管运动中枢、呼吸中枢以及与消化有关的调节中枢。
脑干网状结构接受各种感觉的特异冲动,并将其转变为非特异冲动,上达大脑皮质的广泛区域。非特异冲动作用于大脑皮质,以维持醒觉状态,这种特殊作用称为上行性激活作用,其传导系统称为上行性激活系统。虽然不能说脑干网状结构是意识中枢,但它的整合作用对维持意识清醒起重要作用,已知,仅有大脑皮质本身不足以维持意识存在。
在人类,脑干网状结构发生病变的主要体征是意识障碍及躯体肌张力变化,意识障碍的程度可有极大不同,可为短暂性意识丧失、嗜睡直至持续性深昏迷。一般说,皮质下间脑部位发生病变时,可发生短暂性(发作性)意识丧失,中脑病变与脑桥上部网状结构病变均可发生去大脑强直状态,但中脑部位病变时发生的去脑强直有时表现为睁眼昏迷,似乎意识障碍的深度不及脑桥上部病变时,肌张力增高也不及红核以下病变时明显。如有良好的护理,这类患者可存活数年。脑桥上部病变则往往引起更深的昏迷,而且常伴有呼吸、心血管功能紊乱,可迅速致命。
自然,无论间脑、中脑或脑桥网状结构哪一水平病变,都将伴随发生各部特有的体征,如间脑的内分泌体征、中脑的动眼神经损伤体征、脑桥的凝视麻痹体征等,足以作为鉴别网状结构病变水平的参考。