周围神经的结缔组织 - NYSORA

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周围神经结缔组织

Miguel A. Reina、Xavier Sala-Blanch、Fabiola Machés、Riánsares Arriazu 和 Alberto Prats-Galino

引言

更好地了解周围神经精细结构的一些特征可以为我们提供有助于麻醉临床实践的基本信息。 本章回顾了周围神经结缔组织的超微结构,以帮助理解其作为神经周围扩散屏障的作用以及在区域麻醉中的意义。

分册

神经及其主要分支(数字13) 由平行的神经纤维束(神经束、束)组成。 束的大小、数量和模式因神经和距其起源的不同距离而异。 当周围神经的结缔组织被切除时,通常会看到 20 个或更多的管状结构或束。

图1。 腘窝水平的坐骨神经。 扫描电子显微镜。 放大倍数×25。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人体周围神经电子显微镜检查。
基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查,Rev Esp Anestesiol Reanim。 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX。)

图2。 人体胫神经束和束间脂肪组织的扫描电子显微镜图像。
放大倍数×75。 (经 Wikinski J、Reina MA、Bollini C 等人许可转载:Diagnóstico, prevención y tratamiento de las complicaciones neurológicas asociadas con la anestesia region periférica y central。布宜诺斯艾利斯:泛美医学版;2011。)

图3。 腘窝水平的坐骨神经。 苏木精-伊红。 (经 Reina MA、De Andres JA、Hernández JM 等人许可转载:从蛛网膜下腔神经根到周围神经的神经外结构的连续变化,影响麻醉阻滞和急性术后疼痛的治疗。Eur J Pain。增刊 2011 ;5(2):377-385。)

在每条神经内部,轴突形成一个神经丛,一个轴突可以沿着神经长度形成不同的束。图4)。 换句话说,轴突可以从外围位置移动到更中心的位置,也可以沿着更外围的下降方向完全交换分束。 事实上,彼此相距很近的神经的横截面解剖表明神经内的神经束的位置和数量是高度可变的(见 图3) 存在神经内丛 (数字56)。 外周神经束的数量、大小和位置即使在单个神经内也是可变的,并且沿 4 到 5 厘米长的神经可能会发生多次变化。

图4. 包围在周围神经中的神经丛图。 (经 De Andrés JA、Reina MA 许可转载,
López A 等人:Blocs neuroux périphériques、paresthésies et injections intraneurales、Le Practicien en Anesthésie Réanimation 2010;14:213-221。)

图5。 周围神经内的神经丛,来自臂丛。 苏木精-伊红。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人类周围神经电子显微镜检查。基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查,Rev Esp Anestesiol Reanim . 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX.)

图6。 周围神经内的神经丛。 来自臂丛神经的两个束之间的轴突的束间连接。 苏木精-伊红。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人体外周神经电子显微镜检查。基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查。 Rev Esp Anestesiol Reanim . 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX.)

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在每条神经内部,轴突形成神经内丛,轴突可以占据不同的束。

在坐骨神经的横截面中,束占横截面积的 25%–75%(见 数字13)。 这个比例在不同的神经和同一神经的不同水平上是不同的。 高达 50% 的横截面积由非神经组织组成,包括神经内液和结缔基质。 在神经分支水平上,束的数量增加。 在关节附近,束更薄,数量更多,并且具有更厚的神经束膜,这可以提供更好的抗压力和拉伸保护。

外周神经结缔组织鞘

神经内的结缔组织起到支持和保护神经血液和淋巴管的作用(见 图12)。 周围神经的结缔组织根据其位置而有不同的名称。 在每条周围神经的外侧,都有胶原组织:神经外膜。 围绕神经内每个束的是神经束膜。 束内的单个神经纤维嵌入神经内膜,填充了由神经膜包围的空间。 随着周围神经的分裂和神经束数量的减少,结缔组织鞘逐渐变薄。 例如,在单束神经中,神经外膜不存在,分布不规则,或与神经外膜结合。 将神经连接到周围结构的结缔组织更薄且分散,通常会失去与一般结缔组织不同的任何特征。

子宫内膜

内膜(数字78) 紧密地围绕着施万细胞,并填充了由神经外膜包围的空间。 神经内膜含有胶原纤维、成纤维细胞、毛细血管以及一些肥大细胞和巨噬细胞。 胶原纤维是可渗透的,并集中在神经束膜下方和神经纤维和血管周围的区域中。 胶原纤维围绕有髓和无髓神经纤维。 然而,围绕较小有髓纤维和一些无髓轴突周围的神经内鞘组织较差。图9).

图7。 神经内膜呈多根小管状,包围胫神经束。 扫描电子显微镜。 放大倍数×900。 (经雷纳许可转载
MA:局部麻醉和疼痛医学的功能解剖图谱。 纽约:斯普林格; 2015 年。)

图8。 神经内膜包裹周围神经束中的有髓轴突。 扫描电子显微镜。 放大倍数×3300。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人体外周神经电子显微镜检查。基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查。 Rev Esp Anestesiol Reanim . 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX.)

图9。 由内膜包围的无髓和有髓轴突。 透射电子显微镜。 放大倍数×20000。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人体外周神经电子显微镜检查。基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查。 Rev Esp Anestesiol Reanim . 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX。

成纤维细胞是神经内膜中最丰富的细胞类型之一。 它们负责纤维的形成和基质的产生。 当横向切片时,神经内膜成纤维细胞具有三角形或矩形的外膜。 成纤维细胞的外观取决于它们的功能活动。 当细胞代谢活跃时,如生长和损伤后组织再生的情况,细胞核更大,核仁更突出。 与相对不活跃细胞的轻度染色、轻微嗜酸性的细胞质相比,细胞质也染色更深且呈嗜碱性。 与神经外膜中的那些一样,神经内膜中的成纤维细胞缺乏基底层。

肥大细胞在血管中特别多。 肥大细胞颗粒可溶于水,因此在常规使用苏木精和伊红染色剂制备的切片中不易显露。 充分固定后,颗粒会被大多数碱性染料染色,并在某些染料(如甲苯胺蓝)后变为异染色质。 电子显微照片显示分泌颗粒是膜结合的,颗粒基质具有不同的密度和特征性的螺旋型图案。图10)。 巨噬细胞也经常在血管周围神经内膜周围发现(图11)。 神经内膜有助于雪旺细胞和轴突所在的内部介质的稳定性。 皮神经内膜比深部神经含有更多的胶原纤维; 这大概与它的保护作用有关。 神经内皮胶原被认为源自雪旺细胞,其比成纤维细胞高 9:1。 雪旺细胞代表 90% 的束内细胞,而成纤维细胞占剩余数量的不到 5%。 神经内膜连同神经外膜和神经外膜有助于神经保护以防止在应变下伸长。 轴突的曲折轨迹为神经提供了额外的保护。 轴突周围的神经鞘在 人物7, 89. 与单独成形的神经内膜层不同,神经内膜更像是一个连续体,形成几个嵌入轴突的小管。

图10。 胫神经束内的肥大细胞。 透射电子显微镜。 放大倍数×7000。 (经 Reina MA 许可转载:局部麻醉和疼痛医学的功能解剖图谱。纽约:斯普林格;2015 年。)

图11。 透射电子显微镜下可见束内的巨噬细胞。 放大倍数×7000。

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神经内膜围绕着施万细胞并填充神经内膜的空间。

会阴

每个束被结缔组织鞘包围,即神经束膜。 神经束膜由同心的扁平细胞层组成,由胶原蛋白层隔开(数字1216)。 神经周围细胞层数取决于束的大小。 大神经束周围可能存在多达 8-16 个同心层,但单层神经周围细胞围绕着小的远端神经束。 在较大的周围神经中,同心细胞层与纵向排列的胶原纤维层交替,类似于神经外膜。 胶原纤维比神经外膜更细,仅有少量弹性纤维散在其中。 神经周围细胞在每一侧都有一个可能相当密集的基底层。 在称为半桥粒的部位,神经周围细胞质膜牢固地粘附在基底层上。

图12。 同心的神经膜层。 透射电子显微镜。 放大倍率 ×30,000。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人体外周神经电子显微镜检查。基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查。 Rev Esp Anestesiol Reanim . 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX.)

图13。 神经周围层和专门的连接点。 透射电子显微镜。 放大倍率 ×20,000。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人体外周神经电子显微镜检查。基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查。 Rev Esp Anestesiol Reanim . 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX.)

图14。 神经周围层间的胶原纤维。 透射电子显微镜。 放大倍率 ×30,000。 (经 Reina MA 许可转载:局部麻醉和疼痛医学的功能解剖图谱。纽约:斯普林格;2015 年。)

图15。 Perineurium and fascicles: 神经周围层的三维特征。 扫描电子显微镜。 放大倍数×150。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人体外周神经电子显微镜检查。基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查。 Rev Esp Anestesiol Reanim . 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX.)

图16。 神经周围层的三维图像。 扫描电子显微镜。 放大倍数×500。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人体外周神经电子显微镜检查。基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查。 Rev Esp Anestesiol Reanim . 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX.)

在电子显微镜下,神经周围细胞被视为含有少量内质网、细丝和大量内吞小泡的细胞质薄片。 还观察到同一神经束膜层内相邻细胞之间的紧密连接和间隙连接。 当它们的细胞非常接近时,类似的紧密连接也可能出现在神经束膜的连续层之间。 神经膜内层的紧密连接和神经内膜毛细血管的紧密连接形成血神经屏障结构。数字1718)。 血神经屏障不等同于血脑屏障,因为血脑屏障星形胶质细胞有助于调节血液和大脑之间的化合物流动。 神经周围细胞代谢活跃,其细胞质中含有ATP酶(三磷酸腺苷酶)、5-核苷酸酶等酶。 这些细胞可能在维持神经细胞周围的电解质和葡萄糖平衡方面发挥作用。

图17。 周围神经束内的神经内膜和毛细血管。 透射电子显微镜。 放大倍数×3000。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人体外周神经电子显微镜检查。基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查。 Rev Esp Anestesiol Reanim . 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX.)

图18。 来自束内毛细血管的内皮细胞。 透射电子显微镜。 放大倍率 ×20,000。 (经 Reina MA、López A、Villanueva MC 等人许可转载:外周神经中的血神经屏障。Rev Esp Anestesiol Reanim。2003 年 50 月;2(80):86-XNUMX。)

神经束膜形成一个管状包裹物,允许在束内进行一些轴突运动。 神经外膜的厚度在 1 到 100 μm 之间变化。 随着神经内束的数量增加,神经束膜的厚度通常会减小。 例如,沿着正中神经的轨迹,腕部的神经外膜比腋窝的要厚。 有三个区域没有神经束膜并且神经外膜与神经内膜接触:神经末梢、血管周围和网状纤维穿透神经束膜的区域。

神经束膜的作用是维持束内压力并促进屏障作用。 施加在神经膜上的压力传递到神经内膜,最终传递到神经纤维(轴突)。 神经分支周围的神经束膜厚度增加,以提供额外的保护。 神经束膜还可以在限制感染和炎症反应的扩展方面起到保护作用。 例如,当具有完整神经束膜的神经穿过感染区域时,神经通常会通过增厚其神经束膜层来做出反应。 相反,当神经束膜不完整时,感染很容易扩散到神经束。 然而,对神经外膜的损伤不会在相同程度上损害轴突的安全性。 Söderfelt 证明,在缺血条件下,神经外膜的屏障作用可以保存长达 22 小时。 奥尔森研究了神经损伤后体内神经屏障作用的丧失。 他还展示了在受伤后 2 到 30 天之间恢复效果。

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  • 神经内的分束被神经束膜包围,其提供结构保护以防止穿透和过度拉伸损伤。
  • 血神经屏障由神经束膜内层的紧密连接和神经内膜毛细血管的紧密连接形成。

外置神经

神经外膜的最外层由中等致密的结缔组织组成,这些结缔组织与神经束结合(数字3, 1920)。 神经外膜与周围神经周围的脂肪组织融合,特别是在皮下组织中。 神经外膜组织的数量沿神经变化,并且在关节周围更丰富。 神经外膜的厚度在不同的神经和同一神经的不同位置是不同的。 例如,神经外膜的平均厚度是肘部水平的尺神经的 22%,臀部水平的坐骨神经的 88%。

图19。 人胫神经中的神经外膜。 扫描电子显微镜。 放大倍数×20。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人体外周神经电子显微镜检查。基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查。 Rev Esp Anestesiol Reanim . 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX.)

图20。 人胫神经中的神经外膜。 扫描电子显微镜。 放大倍数×180。 (经 Reina MA、Arriazu R、Collier CB 等人许可转载:与神经阻滞实践临床相关的人体外周神经电子显微镜检查。基于原始实验和实验室数据的结构和超微结构审查。 Rev Esp Anestesiol Reanim . 2013 年 60 月;10(552):562-XNUMX.)

一般来说,神经外膜占神经横截面积的 30% 到 75%。 随着神经束数量的增加,神经外膜的比例在较大的神经中较高。 然而,神经外膜在单束神经周围和神经末梢处不存在。神经外膜包含脂肪细胞、成纤维细胞、结缔组织纤维、肥大细胞、小血管和淋巴管以及支配血管的小神经纤维。 神经外膜是一种可渗透结构,其成纤维细胞在超微结构上与身体其他部位的成纤维细胞相同。 成纤维细胞散布在整个神经外膜,形成神经外膜胶原蛋白,这是该层最突出的成分。 由于胶原蛋白是一种被大多数酸性染料染色的蛋白质,因此在用苏木精-伊红染色的制剂中,胶原纤维会因伊红而变成淡粉色。 电镜下,成熟胶原纤维有明显的交叉条带。 还存在弹性纤维,它们比胶原纤维更紧凑。 它们在苏木精和伊红染色的切片中呈淡粉红色,在紫罗兰素染色时呈棕色,在间苯二酚-品红染色时呈蓝紫色。 在电子显微照片中,弹性蛋白纤维通常在外围看起来更染色(更暗),并嵌入含有较细弹性蛋白细丝的物质中。一些神经的神经外膜含有大量脂肪,就像坐骨神经一样。 然而,腓总神经和胫神经比坐骨神经含有更少的脂肪,并且通常前者比后者含有更少的脂肪。

显微镜下观察,神经内脂肪细胞呈蜂窝状,在固定过程中因脂肪溶解而形成空泡。图21)。 肥大细胞分布在整个结缔组织中,通常位于小血管附近。 供应周围神经的神经血管起源于区域动脉的分支。 这些动脉的分支进入神经外膜形成血管丛(数字2223)。 从神经丛,血管穿过神经束并作为小动脉和毛细血管进入神经内膜。 在由几个束组成的神经中,动脉、静脉和淋巴管纵向延伸并与神经束平行。

神经外膜还沿其轨迹投射纵向“起伏”,特别是在为四肢提供神经支配的神经中提供弹性。

图21。 坐骨神经束间组织中的脂肪细胞。 扫描电子显微镜。 放大倍数×400。 (经 Reina MA、López A、De Andrés JA 许可转载:外周神经内的脂肪组织。人类坐骨神经的研究。Rev Esp Anestesiol Reanim。2002 年 49 月;8(397):402-XNUMX。)

图22。 坐骨神经中的束间组织和血管。 扫描电子显微镜。 放大倍数×50。 (经 Reina MA、López A、De Andrés JA 许可转载:外周神经内的脂肪组织。人类坐骨神经的研究。Rev Esp Anestesiol Reanim。2002 年 49 月;8(397):402-XNUMX。)

图23。 坐骨神经束间组织内的血管。 透射电子显微镜。 放大倍数×7000。 (经 Miguel Angel Reina, MD 许可使用。)

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  • 神经外膜是周围神经的最外层鞘。
  • 神经外膜是可渗透的,由与神经束结合的中等致密结缔组织组成。
  • 神经外膜包含脂肪细胞、成纤维细胞、结缔组织纤维、肥大细胞、小淋巴管以及支配血管的血管和小神经纤维。

副神经鞘和普通神经鞘

尽管对远端周围神经的大体解剖描述准确地识别出包围轴突(神经内膜)、神经束或轴突束(神经外膜)和单个外周神经(神经外膜)的每个结缔层,但当结缔组织结合不止一个神经时,这就变得更加复杂. 这方面的一个例子是腘窝处的坐骨神经。 各种术语,例如神经旁、神经旁鞘、神经外鞘、结膜神经或外膜,可互换使用来指代相同的结缔组织。 由一组束形成的小神经具有一层围绕每个束的神经束以及少量脂肪组织。 由胶原纤维组成的称为神经外膜的结缔组织包围着神经。 特定技术能够使用 EMA(上皮膜抗原)阳性染色方法和 Masson 三色和 EMA 阴性染色法鉴定胶原蛋白。

同样,染色技术有助于识别更复杂神经中的结构,例如坐骨神经,其中存在可变数量的束群。 在这些类型的神经中,EMA 染色显示神经束膜包围每个神经束,而不是由胶原纤维组成的结缔组织通常存在于包围束组的神经束膜中(使用 Masson 三色染色检测)。 对位于越来越近的位置的复杂神经结构(例如坐骨神经)的显微镜分析表明,这些神经结构内的神经分支甚至在物理分支分裂实现之前就已被其各自的神经外膜层分开。 神经丛和末端部位的每条外周神经都被同心的脂肪组织簇包围,这些脂肪组织出现在神经分裂之前。图2425)。 脂肪组织沿着其侧枝或末端分支延伸。 脂肪组织的数量和形状沿神经变化,逐渐失去其同心轮廓并变得不均匀分布。 与神经外膜类似,将神经成分和脂肪组织包裹在一起的胶原层被不同的作者称为神经旁、神经旁鞘、神经外鞘、神经结膜或外膜。

图24。 腘窝水平的坐骨神经及其周围的神经旁。 苏木精-伊红。 (经 Reina MA 许可转载:局部麻醉和疼痛医学的功能解剖图谱。纽约:斯普林格;2015 年。)

图25。 腘窝处的胫神经、腓神经及其副神经。 苏木精-伊红。 (经 Reina MA 许可转载:局部麻醉和疼痛医学的功能解剖图谱。纽约:斯普林格;2015 年。)

在临床实践中,超声引导下的局部麻醉剂注射可以间接识别神经旁,因为该层与神经之间的空间扩大,呈同心圆状。 束周围的神经层、束群、神经以及更复杂的神经结构形态相似,主要由胶原纤维组成。 因此,统一术语似乎是合理的,指出基于每个神经筋膜的解剖位置的当前教派似乎相当混乱。 然而,epineurium 和 paraneurium 最好使用 avitted 术语以避免目前的混淆。 神经外膜和副神经都具有相似的功能,包括绝缘和保护神经免受伤害。 神经旁隔室有助于控制身体运动的神经的纵向位移。 这种运动对于通过改变它们的形状来抵消横向压缩是必要的。 如果组织暴露于外部刺激,它会发生反应,导致束间纤维化。

关于坐骨神经的解剖特征,Andersen 等人发现坐骨神经周围的鞘是一种薄而透明的结构,在宏观和微观上都与神经外膜明显不同。 护套促进了注射液沿神经的扩散。 然而,它的投射并没有完全包围神经。 坐骨神经周围的副神经内层具有与该鞘相似的结构。 Vloka 等人使用了共同神经鞘这一术语。 Tran 等人比较了坐骨神经阻滞与他们所谓的“分叉”处的“神经下”注射的有效性,该注射填充了靠近其宏观分裂的胫骨和腓神经共享的共同神经旁隔室。

Orebaugh 等人报道,在肌间沟区针尖放置和麻醉溶液注射经常发生在神经外膜内。 这发生在大约 50% 的神经阻滞中,没有束状或轴突损伤的证据,束内没有任何染料痕迹表明针已经穿过它们 Spinner 等人证明,神经外膜内注射染料会导致其沿阻力最小的路径进行解剖,这表明神经外膜隔室之间存在解剖学限制。 当 Spinner 注入内部神经外膜时,染料在同一隔间内膨胀,但没有跨越或延伸到共同的外部神经外膜空间。 因此,应针对检查的每条神经修改“神经内注射”的概念,避免由于周围神经之间存在相当大的解剖变异性而基于对单个神经的研究进行推断。

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神经丛和末端部位的外周神经都被同心的脂肪组织簇包围。 这解释了为什么神经周围注射会导致低开口注射压力。

周围神经阻滞

麻醉剂向轴突的扩散受结缔组织鞘(如神经束、髓鞘)的存在和特性以及束内轴突的大小和位置的影响。 在静脉外周麻醉(Bier 阻滞)期间,局麻药最有可能通过神经内毛细血管网络到达外周神经末梢。 由于内皮细胞和神经周围细胞之间的紧密连接,神经周围和神经内毛细血管内皮保护轴突免受外来物质的侵害。 在神经外膜外注射的局部麻醉剂必须穿过神经外膜和神经外膜才能到达轴突。 随后,只有一小部分注射的麻醉剂与轴突直接接触,导致延迟发作、不完整或失败的神经阻滞。 例如,Popitz 及其合作者将 1% 的利多卡因注射到大鼠的坐骨神经中,发现当阻滞完成时,神经内局部麻醉剂的用量约为注射剂量的 1.6%。

概要

周围神经结缔组织的组成和排列对周围神经的保护和区域麻醉的实践起着重要作用。 结缔组织的特征和变异性可能会显着影响局部麻醉剂在神经阻滞注射过程中的扩散,从而影响神经阻滞的动力学和质量。 与此主题相关的补充视频可以在以下位置找到 神经阻滞视频的解剖。

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