神经元损伤

神经损伤基础

正常神经什么样？神经损伤的解剖学是什么？在临床治疗中有什么样的实践价值？

全⾯正确理解神经的沃勒变性过程、⼈类神经损伤的修复能⼒以及神经损伤分度的⽅法极为重要。

应该在充分理解并掌握神经受到严重损伤后反应的最基本理论基础上，继续深⼊了解关于神经对损伤的反应、神经亲

和性和轴突代谢过程的最新进展。

周围神经系统为运动神经中枢向躯⼲与四肢发出的神经冲动提供最终传出通路，同时也是交感神经的传导通路。周围神

经的轴突是中枢神经系统的延伸，并有活跃的轴浆流，为位置觉、压⼒觉、触觉、温度觉与痛觉提供感觉传⼊通路。

然⽽，就体积⽽⾔，周围神经构成的⼤部分是结缔组织，⽽不是轴突及其髓鞘。这些结缔组织层包括神经内膜、神经束

膜、束间神经外膜、神经外膜，它们和与其伴随的成纤维细胞在受到严重损伤后将出现增⽣与失结构化反应。

因此，即使有丰富的⾎运及良好的轴突再⽣功能，严重损伤的神经组织也很难⾃⾏恢复。

结缔组织层

周围神经的⼤部分成分是结缔组织。它为神经的传导结构轴突及其神经膜细胞(施万细胞)提供了⾻架或框架。结缔组织

层为其包绕的神经纤维(包括轴突及其伴随的神经膜细胞)提供保护和营养。

健康灵长类动物粗⼤神经横切⾯显⽰神经束分布，可见在神经外膜和束间神经外膜区有⼴泛的结缔组织成分

虽然不同神经中结缔组织所占体积⽐例各不相同，但都明显⾼于轴突与髓鞘所占的⽐例。不同的神经在其横切⾯上神经

束与神经外膜、束间神经外膜所占⾯积⽐各不相同，甚⾄在同⼀神经的不同平⾯也不⼀样。例如，髋部⽔平坐⾻神经横

切⾯的近85%为结缔组织。

正常神经

神经⼲外层为神经外膜，是含有胶原纤维和弹性纤维的结缔组织。⽹状结缔组织和纵向分布的胶原细纤维呈松散聚集构

成了神经外膜。当神经⾏经关节部位时，结缔组织趋于增厚。

神经外膜⾎管丰富，含有纵向⾛⾏的⼩动脉和⼩静脉。神经外膜的⼩动脉与⼩静脉之间有微⾎管相连，构成这些微⾎管

的内⽪细胞之间有⼩窗孔，与构成神经内膜微⾎管内⽪细胞之间紧密连接相对，具有更⼤的通透性。

神经外膜⾎管通过神经束膜内斜向⾛⾏的⾎管与神经内膜⾎管相连。结缔组织层包绕神经束并有轻微的可滑动性，这种

滑动性可保证神经纵轴⽅向有⼀定的可活动性，从⽽使神经在出⼊肌⾁组织、⽪下组织的神经分⽀处相对固定。

神经外膜外围存在⼀层神经系膜。在健康⼈体中，神经系膜坚韧透明，起着将神经与周围组织(如肌腱、⾎管、肌⾁与

筋膜)固定的作⽤。组成神经外膜的结缔组织与围绕在神经束周围的束间神经外膜相延续。

束间神经外膜不像神经外膜那样致密，⽽且它在神经中所占的体积⽐在不同的神经(包括同⼀神经的不同平⾯)中各不相

同。神经外膜与神经内膜之间正是通过束间神经外膜完成⾎管间的交通。

神经束

神经束的数⽬和⼤⼩在不同的神经及同⼀神经的不同平⾯各不相同。每条神经束被神经束膜包绕⽽神经束膜由弥散于神

经束膜细胞间呈斜⾏、环⾏纵⾏分布的胶原纤维构成。神经束膜细胞与神经膜细胞有相似的形态，包括存在基底膜等。

以神经束膜破坏为特点的神经损伤

神经束的多⾓细胞有⼀种层状结构，外层含有⾼密度的细胞内泡状结构，可转运葡萄糖等分⼦的；内层为相邻细胞间形

成的紧密连接，可阻⽌细胞间⼤分⼦物质的转运。正是由于神经束膜细胞间存在的紧密连接，才使得神经束膜成为⾎-

神经屏障的重要部位。

神经束膜的破裂会影响它所包绕的轴突的功能，因此，神经束膜的单独损伤(如部分切除)也会给神经功能带来不利影

响。由于神经束膜不能进⾏良好的⾃我结构修复，导致这种损伤对神经功能的影响是长久的。

B部分轴突变性；C轴突直径变⼩，髓鞘变薄

神经束膜损伤会引起神经轴突的传导功能阻滞，在某些病例中甚⾄出现神经纤维部分脱髓鞘和轴突直径减少。神经束膜

是神经保持⼀定张⼒以及维持神经束内⼀定压⼒的主要结构，较⼤范围内的神经束膜切开会导致神经束疝。

神经部分损伤的电⽣理检测进程

⾎管在穿越神经束膜后，与神经内膜的⾎管相延续，在穿越神经束膜时，由包含有结缔组织的神经束膜袖包绕。神经束

膜袖与⾎管联系密切，含有结缔组织的神经束膜袖的这种解剖特性为神经外膜与神经内膜的结缔组织之间提供了潜在的

⾎管交通。

神经内膜微⾎管

神经内膜与基底膜⼀起包绕每条有髓纤维轴突、⼀组⽆髓纤维轴突或⼀组髓鞘化不良的轴突。神经内膜是由⼩直径且⼤

多呈纵向⾛⾏的胶原纤维构成。

神经束膜破裂引起的⽑细⾎管内⾎浆漏出

神经内膜内有呈紧密连接的微⾎管，这些微⾎管的⾎管内⽪细胞可能与神经内膜⾃⾝⼀同构成了另⼀种⾎⼀神经屏障

(图1-5)。这些神经内膜微⾎管在形态上与中枢神经系统的⽑细⾎管及其相关的星形胶质细胞连接类似，即使相对较轻的

神经损伤也可使这些⾎管的通透性发⽣改变。在正常神经的神经纤维之间偶尔可见神经内膜的成纤维细胞分布。

神经束膜（箭头）

神经内膜作为轴突的最后保护结构，在神经受到轻度牵拉时有防⽌轴突受损的作⽤。如同神经束膜可维持神经束内⼀定

压⼒，神经内膜也可维持轴突与髓鞘产⽣的⼀定细胞内压⼒。

神经纤维与神经膜细胞

神经纤维是由轴突和与其相伴的神经膜细胞构成。在正常神经，神经纤维分布在神经束状结构内。轴突与神经膜细胞不

仅被基质所包绕，还被由胶原纤维在神经膜细胞基底膜表⾯形成的凝集层所覆盖。因此，神经纤维在微观层⾯都有结缔

组织成分存在。

电镜显⽰⽆髓神经纤维被基底膜（或神经内膜）和胶原纤维包绕

神经轴突内含有线粒体、神经微丝、内质⽹、微管和致密颗粒等⼏种细胞器。轴突由位于脊髓、背根神经节或⾃主神经

节内的细胞体发出。

由于轴突较长，相对于神经元胞体的⼤⼩，轴突的体积⼤得多，因此其母细胞神经元的细胞质⼤部分位于轴突内。从神

由于轴突较长，相对于神经元胞体的⼤⼩，轴突的体积⼤得多，因此其母细胞神经元的细胞质⼤部分位于轴突内。从神

经元细胞体到轴突末端存在着轴浆流，由此形成了由近及远的神经内膜内压⼒差。

正常神经由粗、细两种神经纤维组成。粗纤维与肌⾁信息的传出传⼊以及触觉、压⼒觉和某些痛觉的输⼊有关。细纤维

与传导⾃主神经以及温度觉、⼤多数痛觉有关。

神经膜细胞纵⾏排列于神经轴突周围。在粗纤维中，神经膜细胞的细胞膜以同⼼圆排列⽅式环绕轴突，形成脂蛋⽩包膜

或髓鞘环绕轴突。

在神经膜细胞交界处轴突表⾯髓鞘较薄，该部位称为“郎飞结"。在郎飞结区域，相邻神经膜细胞突起形成指状连接，神

经纤维的轴浆与神经膜细胞间隙之间可进⾏离⼦交换，正是这种离⼦交换产⽣了可在郎飞结之间传导的神经动作电位。

基底膜包绕在神经膜细胞周围，神经膜细胞与其他神经内细胞(如成纤维细胞或肥⼤细胞)的不同之处是其具有产⽣基底

膜的功能。

粗纤维或发育良好的有髓纤维被脂蛋⽩髓鞘包绕，在郎飞结处产⽣跳跃式传导，⽽细纤维或薄髓纤维只被神经膜细胞膜

包绕，这些纤维的结构注定其只能通过轴突传导去极化波，因此其传导速度较粗纤维缓慢。

这些营养因⼦由损伤神经远、近端的神经膜细胞产⽣并向神经受损处释放。在再⽣神经与神经远侧效应器(⽐如成年动

物肌⾁)之间存在神经营养因⼦的相互作⽤。

位于神经轴突或再⽣轴突尖端的⽣长锥极可能依靠神经膜细胞的接触和引导⽽不断延长。局部微环境提供如层粘连蛋

⽩、纤维粘连蛋⽩等可黏附的结构或端⼝，它们与其他因⼦⼀样，为神经纤维⽣长锥提供适宜的微环境，从⽽促进轴突

的⽣长。

因此，神经损伤及再⽣部位的局部微环境对⽣长锥的⽣长和神经膜细胞都⾄关重要。

神经元与轴浆运输

在周围神经再⽣过程中，神经元内核糖核酸(RNA)的含量增加，从⽽加速合成氨基酸，为轴浆提供必要的补给。这种神

经元内RNA的含量增加随若神经轴突再⽣过程的结束⽽停⽌。

细胞⽀架蛋⽩(如微管蛋⽩与神经微丝蛋⽩)为神经轴突的⽣长提供材料。肌动蛋⽩与肌球蛋⽩为神经轴突顶端⽣长锥的

⽣长提供营养。合成的微管与神经微丝在神经突起尖端形成⽹状结构延伸，从⽽促进轴突向前⽣长。

轴浆内含有蛋⽩质以及包括微管与神经微丝在内的细胞⽀架结构。轴浆不断产⽣并由轴浆运输机制保持平衡。在神经内

有双向的快速轴浆运输，进⾏逆向和顺向的物质转运。

与快速轴浆运输相⽐，慢速轴浆运输能转运更多的蛋⽩质，从⽽促进神经再⽣。慢速轴浆运输每天以1-2mm的速度由神

经元向⽣长的轴突尖端转运蛋⽩质，损伤局部微环境同样也为神经突起末端的⽣长提供蛋⽩质原料。

神经损伤后，顺向快速转运氨基酸与蛋⽩质增加，但这只为神经再⽣提供⼩部分“建筑原料"。

神经再⽣早期，逆向快速轴浆运输增加，极可能为神经元提供不同浓度的神经营养因⼦或信号蛋⽩，从⽽加速神经再⽣

速度，但这需要进步证实。同样，局部微环境也为⽣长锥邻近区域提供更加迅捷的信号。

周围神纤变性与再⽣

神经轴突受损断裂后发⽣沃勒变性。这⼀过程需要⼏周完成，其过程包括损伤远端轴浆与髓鞘的裂解和逐渐被吞噬过

程。损伤远端的基底膜结构保留，神经膜细胞增殖，期待轴突再⽣长⼊。

严重神经损伤可使神经纤维及其周围结缔组织层均受损。⽽增⽣的结缔组织由于结构排列错乱可能妨碍有效的轴突再

⽣。

A受损神经横切⾯；B低倍镜观察横切⾯：C同⼀横切⾯的另⼀区域；D再⽣轴突周围包绕鳸纤维细胞及瘢痕组织

尽管如此，周围神经含有由神经膜细胞形成的包绕轴突的基底膜，⽽中枢神经不含有基底膜，周围神经轴突或神经元再

⽣能⼒明显⾼于中枢神经。

虽然神经基底膜结构在受损部位被破坏，但在损伤部位的远、近端均保留。在神经损伤部位的远端，基底膜包绕的轴突

与髓鞘退变所形成的碎⽚逐渐被吞噬，神经膜细胞不断在⽣长锥周围增⽣形成BÜngner带并引导轴芽不断增长。

切割伤后神经远端的变性轴突区

当神经轴突向远端⽣长时，基底膜结构不仅能对抗因不断⽣长的轴芽所产⽣的膨胀⼒，⽽且还以其管道结构指导轴芽在

鞘管内不断向前直⾄“神经远端引导系统”。存在于周围与中枢神经系统内的神经营养因⼦有助于吸引新的再⽣轴芽。

神经近端发⽣轴突轴芽⽣长过程

与神经损伤远端分离的近端更易向远端神经⽣长，⽽不向⾮神经组织结构⽣长。经历沃勒变性与再⽣的神经产⽣的相对

结构化管型系统也会定向引导轴突再⽣。

⼀个再⽣轴突单位（单箭头）长⼊远端，附近⼀条神经纤维正在发⽣沃勒变性（双箭头）

当再⽣的神经纤维接触到远端神经膜细胞，再⽣神经单位轴突开始髓鞘化

随着神经再⽣的进展，远端再⽣神经纤维逐渐成熟，直⾄出现⼀正常的有髄与⽆髓纤维

在有髓纤维中每个神经膜细胞（箭头）与单个粗⼤轴突相连

相对于周围神经，中枢神经系统内不含有基底膜结构，再⽣轴突轴芽的膨胀⼒得不到基底膜管的限制，导致轴芽的破

裂、细胞质的丢失和溶酶体的释放，从⽽造成微环境的破坏，因此不能进⾏有效的轴突再⽣。

在灵长类等⾼等动物，虽然有适合周围神经再⽣的环境，但由于损伤后增⽣的神经内膜和束间神经外膜等结缔组织的不

规则排列，使神经轴芽被改变前进路线或者不断被分成数个分⽀，导致轴突⽣长很容易被阻断或抑制，使得远端再⽣神

经轴突虽有较好的直径却没有发育良好的髓鞘包绕等现象。

神经远端不同时间段变性的改变

更坏的结果是，再⽣轴突不能到达或者接近它们之前的位置，不能对效应器进⾏神经再⽀配，或者不⾜以使之成熟并发

挥功能。对于神经损伤后影响成纤维细胞增⽣和胶原纤维后续排列的因素⽬前还知之甚少，尚⽆有效的⽅法改善。

成纤维细胞在神经移植物中增殖

某些成纤维细胞活动的触发或调节因⼦已有⼈进⾏研究。最近对⼈类神经瘤的神经化学研究表明，神经损伤后巨噬细胞

产⽣的两种细胞因⼦—TNF和IL1明显增加。

这些细胞因⼦不仅刺激产⽣神经⽣长因⼦(NGF)促进轴突再⽣，还可激活⼈类神经瘤中成纤维细胞中MAP与SAPK等蛋

⽩激酶，这些被激活的蛋⽩激酶进⼀步促进成纤维细胞的增⽣。

神经纤维的充分再⽣需要较长时间，这包括神经纤维重新长⼊远端效应器和神经纤维成熟化过程。因此即使神经轴突的

再⽣情况良好，⼀系列因素的存在依然可能延迟神经功能的恢复。

再⽣情况良好，⼀系列因素的存在依然可能延迟神经功能的恢复。

神经的⾎液供应

神经的⾎液供应⾮常丰富，由纵向供⾎系统和侧⽅供⾎系统组成。在纵向供⾎系统中，神经营养⾎管通常在神经近端由

神经根或脊神经⽔平进⼊并呈纵向分布，或由远端与运动、感觉分⽀相连处进⼊。

⾎管多数⾛⾏于神经外膜或束间神经外膜，但也分布在神经束内。侧⽅供⾎系统通过神经系膜注⼊神经外膜纵向供⾎系

统。神经系膜是⼀种在解剖结构上存在争议但在⽣物活体内经常见到的、贴附于神经和周围软组织之间的透明软组织结

构。

灵长类动物坐⾻神经切断后重新缝合

在进⾏神经损伤探查分离或修复神经时，牺牲侧⽅供⾎系统不会损伤神经功能，也不会降低神经再⽣修复能⼒。神经外

膜纵向供⾎系统及神经内供⾎系统能为神经功能恢复提供⾜够的营养。

尽管如此，各种损伤仍能使神经⾎液供应发⽣变化，并且在⼤⿏等动物中，各种损伤和毒素都对⾎-神经屏障系统产⽣

破坏作⽤。

神经束结构

神经⾎液供应的解剖特点有利于外科医⽣施⾏神经修复⼿术，但沿着神经纵轴神经束的位置不到⼏厘⽶就发⽣变化的解

剖特点却很不利。

因此，在修复神经损伤时很难将近端与远端的神经束精确对合，尤其是当存在⼀段神经缺损时。

在神经⾛⾏过程中，神经束之间以及神经束组之间会相互交换神经纤维，这种变化和重组看似随意，其实不然，因为这

使得每⼀神经分⽀含有必要的传⼊与传出纤维。

越靠近神经⼲中央的神经束(尤其是神经近侧节段)含有越多各种⽀配远侧效应器的神经纤维。随着神经⼲向远侧⾛⾏，

存在着神经束功能上的逐渐变化，可形成特定的神经束，进⽽变成运动或者感觉神经。

神经近侧节段神经束的位置变化与神经束的交替换位较神经远侧节段明显。因此，⼀个神经束在某个平⾯也许位于9点

⽅位，但⼏厘⽶内它便可能变为12点甚⾄2点⽅位。

神经束结构中的最⼩功能单位是由轴突及其周围的神经膜细胞组成的神经纤维。包绕在神经纤维周围的神经内膜像其他

结缔组织⼀样对损伤产⽣相应的反应。但这些神经纤维及其表⾯的膜形覆盖物是⾁眼及⼿术显微镜⽆法看到的，因此，

各种显微⼿术步骤能达到的亚单位只是神经束。

C7和C8神经根节前损伤患者肘关节平⾯桡神经切⾯参考资料

1.顾⽴强，朱庆棠，向剑平．Kline-Hudson神经损伤;

2.徐⾼磊．周围神经卡压与解剖学分析．

3.丁⾃海，刘树伟．格⽒解剖学第41版．

4.张卫光．奈特⼈体解剖学彩⾊图谱第6版．

5.李安然．奈特神经科学彩⾊图谱第3版