脑干损伤

(一)发病原因 单纯的并不多见。脑干包括中脑、脑桥和延髓，当外力作用在头部时，不论是直接还是间接暴力都将引起脑组织的冲撞和移动，可能造成。 (二)发病机制 脑干位于脑的中心，其下为斜坡，背负大小脑，当外力作用于头部时，脑干除了可直接撞击于坚硬的斜坡骨质外，还可受到大脑和小脑的牵拉、扭转、挤压及冲击等致伤，其中以鞭索性、扭转性和枕后暴力对脑干的损伤最大。通常额部受伤时，可使脑干撞击于斜坡上;头侧方暴力作用使脑干嵌挫于同侧小脑幕切迹上，枕后受力使脑干直接撞击于斜坡和枕骨大孔上;扭转和牵拉运动致伤可使脑干受到大小脑的作用受伤。头部因突然仰俯运动所致鞭索性损伤中，延髓受损机会较多;双脚或臀部着力时枕骨发生凹陷骨折，则可直接损伤延髓;此外，当头部受击引起颅骨严重变形，通过脑室内脑脊液冲击波亦可造成中脑导水管周围或四脑室底的损伤。 原发性的病理改变常为挫伤伴灶性出血和水肿，多见于中脑被盖区，脑桥及延髓被盖区次之，脑干受压移位、变形使血管断裂引起出血和软化等继发病变。 弥漫性轴索损伤(Diffuse axonal injury，DAI)，系当头部遭受加速性旋转暴力时，因剪应力而造成的神经轴索损伤。病理改变主要位于脑的中轴部分，即胼胝体、大脑脚、脑干及小脑上脚等处，多属挫伤、出血及水肿。镜下可见轴索断裂、轴浆溢出。稍久则可见圆形回缩球及血细胞溶解含铁血黄素。最后呈囊变及胶质增生。国外学者提出所谓原发性实际上是DAI的一部分，不应作为一种独立病征。通常DAI均有表现，且无颅内压增高，故需依靠CT或MRI检查才能诊断。 继发性为颞叶钩回疝、脑干受挤压导致脑干缺血损伤。

人脑的构造，主要包括脑干、小脑与前脑三部分。

脑干（brainstem）上承大脑半球，下连脊髓，呈不规则的柱状形。经由脊髓传至脑的神经冲动，呈交叉方式进入：来自脊髓右边的冲动，先传至脑干的左边，然后再送入大脑；来自脊髓左边者，先送入脑干的右边，再传到大脑。脑干的功能主要是维持个体生命，包括心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等重要生理功能，均与脑干的功能有关。脑干部位又包括以下四个重要构造：

1．延髓（medulla）延髓居于脑的最下部，与脊髓相连；其主要功能为控制呼吸、心跳、消化等。

2．脑桥（pons）脑桥位于中脑与延脑之间。脑桥的白质神经纤维，通到小脑皮质，可将神经冲动自小脑一半球传至另一半球，使之发挥协调身体两侧肌肉活动的功能。

3．中脑（midbrain）中脑位于脑桥之上，恰好是整个脑的中点。中脑是视觉与听觉的反射中枢，凡是瞳孔、眼球、肌肉等活动，均受中脑的控制。

4．网状系统（reticular

system）网状系统居于脑干的中央，是由许多错综复杂的神经元集合而成的网状结构。网状系统的主要功能是控制觉醒、注意、睡眠等不同层次的意识状态。

小脑（cerebellum）位于大脑及枕叶的下方，恰在脑干的后面，是脑的第二大部分。小脑由左右两个半球所构成，且灰质在外部，白质在内部。在功能方面，小脑和大脑皮层运动去共同控制肌肉的运动，籍以调节姿势与身体的平衡。

前脑（forebrain）属于脑的最高层部分，是人脑中最复杂、最重要的神经中枢。前脑又分为视丘、下视丘、边缘系统、大脑皮质四部分。

1．视丘（thalamus）视丘呈卵圆形，由白质神经纤维构成，左右各一，位于骈胝体的下方。从脊髓、脑干、小脑传导来的神经冲动，都先终止于视丘，经视丘在传送至大脑皮质的相关区域。所以说视丘是感觉神经的重要传递站。此外，视丘还具有控制情绪的功能。

2．下视丘（hypothalamus）下视丘位于视丘之下，是自主神经系统的主要管制中枢，它直接与大脑中各区相连接，又与脑垂体及延髓相连。下视丘的主要功能是管制内分泌系统、维持新陈代谢正常、调节体温，并与生理活动中饥饿、渴、性等生理性动机有密切的关系。

3．边缘系统（limbic

system）边缘系统一般认为包括视丘、下视丘以及中脑等在内的部分。边缘系统的主要功能为嗅觉、内脏、自主神经、内分泌、性、摄食、学习、记忆等。边缘系统有两个神经组织，即杏仁核与海马，前者关系情绪的表现，后者与记忆有关。

4．大脑皮质（cerebral

cortex）是大脑的表层，由灰质构成，其厚度约为1到4mm，其下方大部分则由白质构成。大脑中间有一裂沟（大脑纵裂，longitudinal

fissure），由前至后将大脑分为左右两个半球，称为大脑半球（cerebral

hemisphere）。两个半球之间，由胼胝体（corpus

collosum）连接在一起，使两半球的神经传导得以互通

脊髓是神经系统的重要组成部分，其活动受脑的控制。来自四肢和躯干的各种感觉冲动，通过脊髓的上行纤维束，包括传导浅感觉，即传导面部以外的痛觉、温度觉和粗触觉的脊髓丘脑束、传导本体感觉和精细触觉的薄束和楔束等，以及脊髓小脑束的小脑本体感觉径路。这些传导径路将各种感觉冲动传达到脑，进行高级综合分析；脑的活动通过脊髓的下行纤维束，包括执行传导随意运动的皮质脊髓束以及调整锥体系统的活动并调整肌张力、协调肌肉活动、维持姿势和习惯性动作，使动作协调、准确、免除震动和不必要附带动作的锥体外系统，通过锥体系统和锥体外系统，调整脊髓神经元的活动。脊髓本身能完成许多反射活动，但也受脑活动的影响。

脊髓发生急性横断损伤时，病灶节段水平以下呈现弛缓性瘫痪、感觉消失和肌张力消失，不能维持正常体温，大便滞留，膀胱不能排空以及血压下降等，总称为脊髓休克。损伤一至数周后，脊髓反射始见恢复，如肌力增强和深反射亢进，对皮肤的损害性刺激可出现有保护性屈反射。数月后，比较复杂的肌反射逐渐恢复，内脏反射活动，如血压上升、发汗、排便和排尿反射也能部分恢复。膀胱功能障碍一般分为三个阶段，脊髓横断后，由于膀胱逼尿肌瘫痪而使膀胱括约肌痉挛，出现尿潴留；2～3周以后，由于逼尿肌日益肥厚，膀胱内压胜过外括约肌的阻力，出现溢出性尿失禁；到第三阶段可能因腹壁肌挛缩，增加膀胱外压而出现自动排尿。

脊髓半侧切断综合症表现为病灶水平以下，同侧以上运动神经元麻痹，关节肌肉的振动觉缺失，对侧痛觉和温度觉消失； 在病灶侧与病灶节段相当，有节段性下运动神经元麻痹和感觉障碍。由于切断后索，病灶节段以下，同侧的本体感觉和两点辨别觉消失。由于切断锥体束，病灶节段水平以下，同侧出现上运动神经元瘫痪；由于锥体外系统的抑制作用被阻断，而脊髓后根传入冲动的作用明显，因而肌张力增强，深反射亢进，趾反射变为�趾背屈。由于切断脊髓丘脑束，在对侧，相当于病灶节段以下一或二脊髓节段水平以下，痛觉和温度觉消失。由于切断节段的后根受累，同侧出现节段性感觉消失；而由于对上位节段产生刺激，于感觉消失区的上方，有节段性感觉过敏。由于侧角受累，可以出现交感神经症状，如在颈8节段受损害，同侧颜面、头颈部皮肤可有血管运动失调征象和霍纳综合征（瞳孔缩小、眼裂狭小和眼球内陷）。

临床上作腰椎穿刺或腰椎麻醉时，多在第3-4或第4-5腰椎之间进行，因为在此处穿刺不会损伤脊髓。

脑干的功能主要是维持个体生命，包括心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等重要生理功能，均与脑干的功能有关。

经由脊髓传至脑的神经冲动，呈交叉方式进入：来自脊髓右边的冲动，先传至脑干的左边，然后再送入大脑；来自脊髓左边者，先送入脑干的右边，再传到大脑。

脑干内含有广泛的神经元和神经纤维混杂的区域，统称为脑干网状结构（brain stem reticular formation)。 一般认为，网状结构区发生比较古老，为原始的神经纤维网络。以此为基础，随着不断的进化，神经纤维网络更加组织化、功能上更具选择性、纤维联系更加广泛。 然而，最原始的神经系统显示了弥散与高度组织化区域的共存，针对不同的需求相互配合，作出反应。

网状结构的总体特点

趋向于神经元和纤维无明显聚集，并有广泛的纤维联系，难以定界；

传导通路复杂，很难定义。通常为多突触的，并有上升和下降成分，且其中部分纤维交叉，部分不交叉， 其成分与躯体和内脏功能有关。

它们有不同化学构筑性神经核群。包括5-羟色胺能神经元群，可合成吲哚胺， 5-羟色氨（B组细胞）；胆碱能神经元群（Ch组细胞）， 含有乙酰转化酶，可催化乙酰胆碱的合成；三个儿茶酚胺能神经元群，包括去甲肾上腺素能（A组细胞）、肾 上腺素能（C组细胞）和多巴胺能（A组细胞）神经元， 可以分别形成神经递质去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺。

它们有长的树突，沿脑干长轴分布，形成 一横行的灰质薄片。这些放射状的树突可以分布至半个脑干的50%断面，并与上、下行的纤维束相交，或与之形成突触。

网状区神经元的许多轴突上升或下降，或先分两支之后再上升和下降。它们走行的较远，可能经过脑干全长，并且经常超出脑干范围。例如，在巨细胞延髓核中的一个细胞，其发出的轴突分为两支，其升支可以向头端投射到延髓上部、脑桥、中脑被盖、底丘 脑、下丘脑、背侧丘脑、隔区、边缘系统和新皮质；而其降支则下行支配延髓下部网状中心区，并可能到颈髓中间灰质（板层V，VI)。

许多网状结构神经元有单向、 较短的轴突，与无数其他径路中的神经元放射状树突形 成突触，并发出侧支，与“特殊的”脑干神经核或皮质结构，如小脑内的细胞形成突触。

大量聚合于个别神经元的传入性纤维和它们之间的无数突触及最后的终止区为实验中引发的多形式反应提供了结构基础。因此又称 为“广泛的”、“非特异性”的多突触系统。

脑干网状结构的主要核团

向小脑投射的核群

向小脑投射的核群 ：包括外侧网状核（lateral reticular nucleus )、旁正中网状核 (paramedian reticular nucleus)和脑桥被盖网状核（tegmentoreticular nucleus of pons)，它们中继脊髓、大脑运动和感觉皮质、前庭神经核等到小脑的传人纤维。

中缝核群

中缝核群（raphe nuclear group):位于脑干中缝，为若干个相连续的细胞窄带，主要由5-羟色胺能神经元构成。由延髓至中脑依次分布有中缝隐核（nucleus raphes obscurus)、中缝苍白核（nucleus raphes pallidus )、中缝大核（nucleus raphes miagnus )、脑桥中缝核（raphe nucleus of pons )、中央上核（superior central nucleus )、中缝背核（nucleus raphes dorsalis )、中间线形核 (nucleus linearis intermedius)和嘴侧线形核（nucleus linearis rostralis)。中缝核群除含有 5-羟色胺外，还含有脑啡肽（ENK)、7-氨基丁酸（GABA)、谷氨酸（Glu)、甘氨酸（Gly)、一氧化氮（NO)、神 经加压素（NT)和P物质（SP)等神经活性物质。

中缝核群接受双侧大脑皮质、同侧小脑、导水管周围灰质和脊髓等部位的传入纤维；发出的传出纤维多分为升支和降支，其降支或其发出的侧支多至薄束核和脊髓后角；其升支或其发出的侧支向后至小脑，向上至导水管周围灰质、丘脑、下丘脑、纹状体、隔区、杏仁体、海马结构和大脑皮质等。

中脑中缝核的主要传入纤维来自于边缘系统、5-羟 色胺能系统相联系的脚间核；经缰核脚间束、前脑内侧 束联系隔区、下丘脑视前区、额叶皮质的外侧缰核及脑 桥中央皮质。

中缝上行系统可能的功能为：调节前脑，特别是边 缘系统、隔区和下丘脑的活动。最近有关存在特异性联系的证据表明，此系统具有精确的调控功能。

内侧核群

内侧核群（medial nuclear group)或称中央核群（central nuclear group):靠近中线，位于中缝核群的外侧，约占网状结构的内侧2/3。区内以大、中型神经元为主，有的甚至为巨型神经元。 大型神经元的树突少而较长，垂直于脑干长轴向各方伸展，似能从各上行纤维束的侧支接受多方面的冲动;轴突长且分支多，分升支、降支和侧支，升支可达间脑甚或大脑，降支进入脊髓，侧支联系其他网状结构神经兀和其他核团，包括延髓的巨细胞网状核（gigantocellular reticular nucleus) 、脑桥的脑桥尾侧 、嘴侧网状核 （ caudal ， rostral pontine reticular nuclei) 和中脑的楔形核（cuneiform nucleus)和楔形下核（subcuneiform nucleus)。

神经元的轴突分为升支和降支。降支发出的侧支至薄束核和脊髓前角；升支发出的侧支至导水管周围灰质、束旁核、中央旁核、连合核、下丘脑和未定带。

内侧核群主要接受外侧核群、脊髓和所有脑神经感觉核的传入纤维，也接受双侧大脑皮质、 嗅脑的嗅觉及中脑顶盖视、听觉的传人纤维；发出大量的上、下行纤维束，广泛投射到中枢神经的许多部位,构成脑干网状结构的“效应区”。

外侧核群

外侧核群（lateral nuclear group):位于内侧核群的外侧，约占网状结构的外侧1 /3，主要由小型神经元组成，其轴突短，一般终止于内侧核群;树突分支多而长。包括延髓和脑桥的腹侧网状核（ventral reticular nucleus )、背侧网状核（dorsal reticular nucleus )、小细胞网状核 (parvocellular reticular nucleus),中脑的臂旁内、外侧核（medial, lateral parabrachial nucleus)和脚桥被盖核（pedunculoponline tegmental nucleus)。

外侧核群主要由小型的肾上腺素或去甲肾上腺素能神经元组成;其树突分支多而长，接受长的上行感觉纤维束的侧支、对侧红核和脊髓网状束的纤维，其轴突较短，分支主要终止于内侧核群，是脑干网状结构的“感受区”。

脑干网状结构的功能

function

1) 对睡眠、觉醒和意识状态的影响：脑干网状结构通过上行网状激动系统和上行网状抑制 系统参与睡眠-觉醒周期和意识状态的调节。

上行网状激动系统

上行网状激动系统（ascending reticulara ctivating system,ARAS):是维持大脑皮质觉醒状态的功能系统，包括向脑干网状结构的感觉传人、脑干网状结构内侧核群向间脑的上行投射，以及间脑至大脑皮质的广泛区域投射。

与丘系系统（内侧丘系、脊丘系、三叉丘系和外侧丘系）不同，脑干网状结构（主要为小细胞网状核）上传的各种特异性感觉信息则经网状结构内侧核群中继到丘脑板内核，进而投射至大脑皮质的广泛区域。

在此过程中，各种感觉均并人网状结构这个多突触的通路中，使神经冲动得到了汇集和分散，结果使特异性的感觉信息转化为非特异性的信息，对于维持睡眠-觉醒状态，即人睡、唤醒、警觉和注意，起决定性作用。该系统可使大脑皮质保持适度的意识和清醒，从而对各种传人信息保持良好的感知能力。该系统受损，会导致不同程度的意识障碍，甚至深度昏迷。一些麻醉药物就是通过阻滞该系统的某个环节而发挥作用。

这就是为什么，你单单就坐在那里，什么都不看，什么也不想，但是任然清醒的原因之一，网状结构会持续地将视听等感觉转化为非特异性信息，广泛的投射到大脑皮层，使得大脑皮层保持一个激活的状态。

上行网状抑制系统

上行网状抑制系统（ascending reticular inhibiting system，ARlS):与ARAS的动态平衡决定着睡眠-觉醒周期的变化和意识的水平。初步查明，此系统位于延髓孤束核周围和脑桥下部内侧的网状结构。该区的上行纤维对脑干网状结构的上部施予抑制性影响。

在临床上，锥体束损伤出现痉挛性瘫痪，主要原因可能是:

①大脑皮质神经元对下位运动神经元的抑制性作用消失；

②前脑和网状结构抑制区的效应减弱；

③脑干网状结构易化区的作用相对加强。

易化区的范围较大，居抑制区的背外侧，不仅贯穿整个脑干，而且上达间脑。电刺激易化区的任一水平，均可引起双侧易化效应，也主要作用于伸肌。易化区还接受纹状体、下 丘脑、小脑、前庭核、脊髓上行的感觉通路侧支等许多结构的影响，它们可使易化区的活动减弱或增强。在中脑上丘、下丘间横断的动物，由于前脑下行纤维被切断，抑制区的传人联系中断, 而易化作用仍存在，抑制与易化作用失去平衡，故出现“去大脑僵直”。

脑干网状结构还与锥体系和锥体外系有关，直接或间接调节躯体运动。

3) 对躯体感觉的调节：网状结构对传入中枢的感觉信息有修正、加强和抑制等方面的影响。

网状脊髓束的5-羟色胺能、去甲肾上腺素能、脑啡肽能和P物质能下行纤维共同调节着上行痛觉信息及其他感觉信息的传递过程；

初级传人纤维在脊髓和脑干的终点，接受脑干网状结构的突触前或突触后的易化性或抑制性影响；

与处理感觉信息有关的丘脑核团和边缘系统等脑区，均接受网状结构的传人影响；

网状结构发出的纤维直接至蜗神经核、前庭神经核、顶盖和顶盖前区、内侧和外侧膝状体，间接至大脑皮质的听觉区、视觉区和嗅觉区，调控听觉、视觉和嗅觉等特殊感觉。

4) 对内脏活动的调节：在脑干网状结构中，存在着由许多调节内脏活动的神经元（儿茶酚胺类神经元）,构成呼吸中枢和心血管运动中枢等重要的生命中枢。

故脑干损伤，会导致呼吸、循环障碍，甚至危及生命。延髓网状结构存在有呼气神经元和吸气神经元，且两者多为交错存在。脑桥网状结构上端背外侧区有呼吸调整中枢，其兴奋与肺扩张时迷走神经传人冲动一起，使吸气向呼气转化，防止过长过深的吸气;此中枢受损，则会出现长吸式呼吸。脑桥网状结构中下部的长吸中枢,兴奋时对吸气神经元有很强的兴奋效应。延髓腹外侧表面的数微米深部,在舌咽神经和迷走神经出人延髓处的腹侧，有呼吸中枢的化学敏感区，对血中C02浓度或H+浓度的变化十分敏感，调节呼吸的频率和深度。

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