项目2 中枢神经系统
一、脊髓
(一) 脊髓的位置和外形
脊髓(spinal cord)位于椎管内,上端在枕骨大孔处与延髓相连,下端在成人平第一腰椎体下缘,新生儿可达第三腰椎体下缘。因此,腰椎穿刺应在第三至第四腰椎或第四至第五腰椎之间进行,以免损伤脊髓。
脊髓表面有纵贯全长的6条沟、裂,位于前面正中的称前正中裂,较深;位于后面正中的称后正中沟,较浅。前正中裂的两侧有前外侧沟;后正中沟的两侧有后外侧沟,沟内分别连有脊神经的前根和后根。前、后根在椎间孔处汇合成脊神经,每条脊神经后根上,都有一个膨大的脊神经节。脊神经共有31对,每对脊神经所连的一段脊髓,称一个脊髓节段,因此脊髓有31个节段:8个颈节、12个胸节、5个腰节、5个骶节和1个尾节。

(二) 脊髓的内部结构
脊髓主要由中央的灰质和周围的白质构成。在灰质正中有一纵行小管称中央管。
1.灰质 在横切面上呈H形,左、右对称。每侧灰质的前部扩大,称前角,内含躯体运动神经元胞体,其轴突组成脊神经前根,支配躯干、四肢的骨骼肌;灰质后部狭长,称后角,主要含联络神经元胞体,它接受脊神经后根传入的感觉冲动;在脊髓第一胸节至第三腰节,前角与后角之间有向外突出的侧角,内含交感神经元胞体,其轴突加入脊神经前根;在脊髓第二至第四骶节相当于侧角处,内含骶副交感核,轴突也加入脊神经前根。
2.白质 位于灰质的周围,脊髓的白质借表面的沟裂分为对称的后索、外侧索、前索。每个索由多个上行、下行纤维束组成。
(1)上行纤维束 包括传导躯干、四肢本体觉和精细触觉的薄束、楔束,位于后索;传导躯干和四肢痛、温度、触(粗)压觉的脊髓丘脑束,位于外侧索和前索。
(2)下行纤维束 包括将大脑皮质的冲动,传至脊髓前角运动神经元,管理骨骼肌随意运动的皮质脊髓侧束和皮质脊髓前束,分别位于外侧索、前索。

(三) 脊髓的功能
1 .反射功能 脊髓各节段都可单独或与邻近的节段构成反射中枢,完成反射功能,如膝跳反射等。
2 .传导功能 脊髓通过上、下行纤维束,将脊神经分布区的感觉冲动传至脑;将脑发出冲动传到效应器。
二、脑
脑(brain)位于颅腔内,分为端脑、间脑、小脑、脑干四部分。

(一) 脑干
脑干(brain stem)位于枕骨大孔前上方,上接间脑,下续脊髓,背侧与小脑相连。脑干自上而下分为中脑、脑桥和延髓三部分。

1 、脑干的外形
(1)腹侧面 延髓腹侧面上部前正中裂的两侧各有一纵行隆起称锥体,它由大脑皮质到脊髓的皮质脊髓束(又称锥体束)构成。自锥体下端起,皮质脊髓束的大部分纤维左、右交叉形成浅纹,称锥体交叉。脑桥腹侧面宽阔膨隆,称基底部,正中线上有纵行浅沟,称基底沟。基底部的两侧逐渐缩窄,连接小脑。中脑腹侧面有一对柱状结构,称大脑脚。

(2) 背侧面 延髓背侧面下部的后正中沟两侧各有两个纵行隆起,内侧的称薄束结节,内有薄束核;外侧的称楔束结节,内有楔束核。延髓背侧面上部和脑桥共同形成菱形的凹窝,称菱形窝,即第四脑室底部。中脑背侧面有两对隆起,上方的称上丘,是视觉反射中枢;下方的称下丘,是听觉反射中枢。

脑干上连有10对脑神经。其中,与中脑相连的有动眼神经和滑车神经;与脑桥相连的有三叉神经、展神经、面神经和前庭蜗神经;与延髓相连的有舌咽神经、迷走神经、副神经和舌下神经。
2.脑干的内部结构 包括灰质、白质、网状结构以及第三、第四脑室间的中脑水管。
(1)灰质 主要位于背侧部,并被纵横走行的纤维所贯穿,分散成许多团状或柱状的神经核。神经核大致分为两类:一类与脑神经相连,称脑神经核,包括脑神经感觉核和脑神经运动核;另一类与脑神经不直接相关,称非脑神经核,如延髓的薄束核、楔束核和中脑内的红核、黑质等,是上、下行传导束的中继核。
(2)白质 多位于腹侧部和外侧部,由功能不同的纤维束构成。一类为上行纤维束,包括内侧丘系、脊髓丘脑束(脊髓丘系)、三叉丘系等;另一类为下行传导束,主要是锥体束等。
(3)脑干网状结构 位于脑干中央区,与中枢神经系统的各部均有广泛联系,是非特异性投射系统的结构基础。
3.脑干的功能
(1)反射功能 脑干内有多个反射中枢,如延髓有心血管中枢和呼吸中枢,合称生命中枢,脑桥有角膜反射中枢,中脑有瞳孔对光反射中枢。
(2)传导功能 大脑皮质与脊髓、小脑相互联系的上行、下行纤维束都要经过脑干,故脑干具有传导神经冲动的功能。
(3)脑干网状结构功能 调节内脏活动和躯体运动,维持大脑皮质觉醒,调控睡眠。
(二) 小脑
1.小脑的位置和外形 小脑(cerebellum)位于颅后窝内,上面被大脑半球所覆盖。小脑的两侧部膨隆,称小脑半球,中间窄细,称小脑蚓。小脑半球下面近枕骨大孔处有椭圆形隆起,称小脑扁桃体。


2.小脑的内部结构 小脑表面是薄层灰质,称小脑皮质;皮质深面是白质,称小脑髓质;在髓质深部藏有数对神经核,称小脑核,最大的是齿状核。
3.小脑的功能 维持躯体平衡;调节肌张力和协调肌群的活动;调节起源于大脑皮质的随意运动。
小脑与延髓、脑桥之间的室腔,称第四脑室。
(三) 间脑
间脑(diencephalon)位于中脑与端脑之间,主要包括背侧丘脑、后丘脑和下丘脑。间脑内的室腔称第三脑室。
1.背侧丘脑 又称丘脑,是间脑背侧的一对卵圆形的灰质核团。丘脑内部被Y形的白质板分隔为三部分: 前核群、内侧核群和外侧核群。外侧核群的腹后外侧份,称腹后核,与全身各部的感觉(除嗅、视、听觉)传导有关,是感觉传导的中继核。
2.后丘脑 在背侧丘脑的后下方,包括一对内侧膝状体和一对外侧膝状体。内侧膝状体位于内侧,与听觉传导有关;外侧膝状体位于外侧,与视觉传导有关。
3.下丘脑 位于背侧丘脑的前下方,由前向后包括视交叉、灰结节、漏斗、垂体和乳头体。
下丘脑内含多个核群,重要的有视上核和室旁核,两核均能分泌加压素和缩宫素(催产素),经漏斗输送至神经垂体贮存,需要时释放入血液。
下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢,并对内分泌、体温、摄食、水及电解质平衡、情绪改变等也起重要的调节作用。

(四) 端脑
端脑(telencephalon)又称大脑,是脑的高级部位,主要由左、右两大脑半球组成。两侧大脑半球之间的深裂,称大脑纵裂,裂底有连接两侧大脑半球的白质板,称胼胝体。
1.大脑半球的外形和分叶 大脑半球表面有凹陷的沟、裂和隆起的脑回。每侧大脑半球有背外侧面、内侧面和下面,并借三条叶间沟分为五叶。
三条叶间沟是: 在大脑半球的背外侧面,由前下走向后上的沟,称外侧沟;由半球上缘中点行向前下的沟,称中央沟;在大脑半球的内侧面,由胼胝体末端稍后方斜向后上的沟,称顶枕沟。它们将半球分成的五叶是: 中央沟之前的额叶;中央沟之后的顶叶;外侧沟下方的颞叶;顶枕沟之后的枕叶;外侧沟深面的岛叶。

2.大脑半球主要的沟和回
(1)背外侧面 在额叶,中央沟的前方且大致与中央沟平行的沟,称中央前沟,两沟之间为中央前回。在中央前沟的前方有额上、下沟,将中央前回以外的额叶分为额上、中、下回。
在顶叶,中央沟的后方且大致与中央沟平行的沟,称中央后沟,两沟之间为中央后回。外侧沟末端有一环形脑回,称缘上回,其后方有角回。
在颞叶,颞上、下沟将颞叶分为颞上、中、下回。在颞上回有伸入外侧沟的颞横回。
(2)内侧面 胼胝体背面是扣带回,其中部上方是中央旁小叶,扣带回后端向前下延伸为海马旁回,它的前端称钩。扣带回、海马旁回和钩等环绕大脑内侧缘、间脑,总称为边缘叶。枕叶内侧面有前后呈弓状的距状沟。
(3)下面 有一椭圆形的嗅球,向后延伸成嗅束,它们与嗅觉传导有关。
3.大脑半球的内部结构 大脑半球的内部结构由浅入深依次是: 表面为灰质,即大脑皮质;深面为白质,即大脑髓质;在半球的基底部,藏于髓质的灰质团块,称基底核;半球内的室腔称侧脑室。
(1)大脑皮质及其功能定位 大脑皮质是人体神经功能活动的最高级中枢。人类大脑皮质有130亿~140亿个神经元。在长期的进化过程中,它的不同部位逐渐成为接受某种刺激或完成相应功能活动的相对区域,称大脑皮质的功能区。人大脑皮质的功能区有:
1)躯体运动区: 位于中央前回和中央旁小叶前部,管理对侧半身骨骼肌的随意运动。
2)躯体感觉区: 位于中央后回和中央旁小叶后部,接受对侧半身感觉冲动。
3)听区: 位于颞横回,接受双侧内耳传来的听觉冲动。
4)视区: 位于枕叶内侧面距状沟两侧,接受视网膜传来的视觉冲动。
5)嗅区: 位于海马旁回前部与钩,接受嗅觉冲动。
6)语言区: 语言区是人类特有的,偏于左半球,因此,称左半球为语言优势半球。语言区有: ① 说话中枢: 位于额下回后部,紧靠中央前回的下部;② 听话中枢: 位于缘上回;③ 书写中枢: 位于额中回后部;④ 阅读中枢: 位于角回。

(2)基底核 位于皮质深面的髓质内,靠近脑底,包括尾状核、豆状核和杏仁体。
1)尾状核: 呈C字形包绕丘脑,末端连有杏仁体。
2)豆状核: 位于岛叶深部,在水平切面上呈三角形,被两个白质薄板层分为三部分,外侧部最大称壳,内侧二部称苍白球。
尾状核和豆状核合称纹状体。由于发生上的时间不同,尾状核和壳称新纹状体,苍白球称旧纹状体。纹状体的主要功能是调节肌张力和协调肌群的活动。
(3)大脑髓质 位于大脑皮质深面,由三种纤维组成。
1)联络纤维:是联系同侧半球回与回、叶与叶之间的纤维,长短不一。
2)连合纤维:是联系左、右大脑半球的大量横行纤维,主要有胼胝体。
3)投射纤维:是大脑皮质与间脑、脑干、小脑、脊髓之间相互联系的上、下行纤维束。纤维有长有短,以长纤维为主,主要是内囊。
内囊(internal capsule)是位于背侧丘脑、尾状核与豆状核之间的上下行纤维束。在端脑水平切面上,两侧内囊呈尖端向内侧。当一侧内囊出血,可导致:① 对侧肢体偏瘫,包括对侧舌瘫以及眼裂以下面瘫;② 对侧偏身深、浅感觉碍;③ 若损及视辐射,可出现两眼视野对侧同向偏盲。以上合称三偏综合征。

三、脑和脊髓的被膜
脑和脊髓外面包有3层被膜,由外向内依次是硬膜、蛛网膜和软膜。它们具有保护、支持脑和脊髓的作用。
(一)脑的被膜
1.硬脑膜 由两层构成,厚而坚韧。两层之间有血管和神经走行。硬脑膜与颅盖骨连结疏松,颅盖骨损伤出血时,易使硬脑膜与颅盖骨剥离而形成硬膜外血肿。
硬脑膜内层向内折叠形成一些深入某些脑间隙内的板状结构,起分隔脑和承托、固定脑的作用。主要有:① 伸入左、右大脑半球之间的大脑镰;② 伸入大脑半球枕叶与小脑之间的小脑幕。小脑幕前缘游离,称幕切迹,幕切迹前方有中脑通过。
硬脑膜的某些部位内、外两层分开,内衬内皮细胞,形成特殊的颅内静脉管道,称硬脑膜窦。

2.脑蛛网膜 为硬脑膜下的一层透明薄膜。它与软脑膜之间有较宽的蛛网膜下隙,内有脑脊液。在小脑与延髓之间的蛛网膜下隙较大,称小脑延髓池。脑蛛网膜还形成蛛网膜粒突入上矢状窦。脑脊液通过蛛网膜粒渗入硬脑膜窦,回流入静脉系统。

3.软脑膜 紧贴脑的表面,富有血管,对脑有滋养作用。在各脑室的一定部位,软脑膜和血管的反复分支共同突入脑室内,形成脉络丛。脉络丛是产生脑脊液的主要结构。
(二) 脊髓的被膜
1.硬脊膜 上附枕骨大孔边缘并与硬脑膜延续,下端止于尾骨。硬脊膜与椎管内面的骨膜之间有狭窄腔隙,称硬膜外隙。隙内有大量静脉丛、脂肪、淋巴管及脊神经根。硬膜外麻醉就是将麻醉药注入硬膜外隙,以阻滞神经根的传导。

2.脊髓蛛网膜 是一层透明的薄膜,贴于硬脊膜的内面。蛛网膜内面与软脊膜之间的间隙,即蛛网膜下隙,隙内充满脑脊液。在脊髓下端平面以下的蛛网膜下隙扩大,称终池。临床上常在终池进行腰椎穿刺,抽取脑脊液检查。
3.软脊膜 紧贴脊髓表面,是薄而富含血管的结缔组织膜。
四、脑和脊髓的血管
(一) 脑的血管
脑的血液供应非常丰富,其血流量约占心输出量的1/6,耗氧量占全身耗氧量的20%。脑血流量减少或中断可导致脑神经细胞的缺氧甚至坏死,造成严重的神经精神障碍。
1.脑的动脉 来自颈内动脉和椎动脉。颈内动脉供应半球前2/3和间脑一部分;椎动脉供应半球后1/3、间脑后部、小脑和脑干。颈内动脉和椎动脉都发出皮质支和中央支,皮质支营养皮质和浅层髓质;中央支营养间脑、基底核和内囊等。

(1)颈内动脉 自颈动脉管入颅腔后,分支营养脑和眼球等,主要分支有:
1)大脑前动脉:发出后进入大脑纵裂,沿胼胝体的背面向后行,分布于顶枕沟以前的大部分皮质。其起始部发出数支细小的中央支,供应豆状核和尾状核的前部及内囊。左、右大脑前动脉之间有前交通动脉。
2)大脑中动脉:为颈内动脉主干的延续,进入大脑外侧沟后行,分布于大脑背外侧面的大部分皮质。在起始部发出数支中央支供应豆状核的大部分、尾状核和部分内囊。动脉硬化或高血压的病人,中央支易破裂而导致脑出血。
3)后交通动脉:在视束下面后行,与大脑后动脉吻合。
(2)椎动脉 经枕骨大孔入颅后窝,在脑桥的基底部,左、右椎动脉合成一条基底动脉。椎动脉和基底动脉发出分支营养脑和脊髓的相应部位。
(3 )大脑动脉环 又称Willis环,围绕着视交叉、灰结节、乳头体。由前交通动脉、两侧大脑前动脉、两侧颈内动脉、两侧后交通动脉和两侧大脑后动脉互相通连组成。大脑动脉环将两侧颈内动脉和椎动脉相互沟通,以调节左、右大脑半球的血液供应。

2.脑的静脉 主要收集脑和眼的静脉血,最后汇入颈内静脉。
(二) 脊髓的血管
1.动脉 包括从椎动脉分出的脊髓前、后动脉和一些节段性动脉。
2.静脉 集中于脊髓前、后静脉,再注入硬膜外隙内的静脉丛。
五、脑脊液及其循环途径
(一) 脑室
1.侧脑室 左右各一,分别位于左、右大脑半球内,经室间孔通第三脑室。
2.第三脑室 是位于背侧丘脑、下丘脑之间的矢状裂隙,借中脑水管通第四脑室。
3.第四脑室 位于延髓、脑桥与小脑之间,向下通脊髓中央管;向背侧借正中孔和外侧孔与蛛网膜下隙相通。
(二) 脑脊液及其循环途径
脑脊液是脑室脉络丛产生的无色透明的液体,充满脑室和蛛网膜下隙,对脑和脊髓有保护和营养作用,并调节颅内压,缓冲震荡。

六、血脑屏障
在中枢神经系统内,毛细血管内的血液与脑组织细胞之间存在的一层具有选择通透性作用的结构,称血脑屏障。其结构基础是: ① 毛细血管内皮细胞及其紧密连接;② 毛细血管内皮的基膜;③ 神经胶质细胞的突起包绕毛细血管所形成的胶质膜等。它们具有防止有害物质进入脑组织,维持脑组织内环境的相对稳定,保证脑组织的正常生理活动等作用。