溫博陽 張家立 張明韜 王義青 孔慶峰
頸肌退變與頸椎病關系的研究進展
溫博陽1張家立2張明韜1王義青1孔慶峰1
(1.廣西中醫藥大學,廣西南寧 530000;2.廣西中醫藥大學第一附屬醫院,廣西南寧 530000)
頸椎病是骨科中常見的疾病之一,目前對于頸椎病的病機還未明確,臨床上對頸椎治療主要從椎體和椎間盤、韌帶、小關節入手,而對于頸椎周圍肌肉退變對頸椎病的影響關注相對較少,近年來大量研究表明頸椎病的發生除了和椎間盤及椎體有關外,頸椎周圍肌肉的改變與之也有極大關系。文章旨在對頸肌的退變與頸椎病之間的關系進行綜述,以期為今后的頸椎病的治療提供借鑒。
頸椎病;頸椎周圍肌肉;研究進展
頸椎病是較為普遍的退變性疾病,人們對于頸椎病的認識經歷了一個漫長的過程,1948年Brain及Bull等首次提出將頸椎間盤退行性改變、骨質增生及其所引起的臨床癥狀綜合起來稱為頸椎病[1]。目前對于頸椎病的發病機制仍在研究,頸椎病并不是由單一的因素導致的而是由多種因素共同作用的結果,如退變、創傷、勞損、先天性頸椎疾病、炎癥等都是導致該病的病機,病機較為復雜[2]。近年來隨著對頸椎病的不斷深入研究,專家們發現除了上述因素會對頸椎病的發生、發展產生影響,同時附著于頸椎周圍的肌肉組織的退變也會引起或者加重頸椎病[3]。本文旨在對頸椎周圍肌肉的退變與頸椎病關系作一綜述。
椎間盤是位于兩個椎體間的由包裹在外的纖維環、里面的髓核和上下的軟骨板構成的組織。頸椎的椎間盤形狀是楔狀,它與頸椎的生理弧度一致[4]。軟骨板是指椎體上下的軟骨面,軟骨板上沒有血管,它的主要作用是保護椎體不受外界壓力的損傷。纖維環位于上下軟骨板之間是椎間盤承重的核心組織,通過纖維環脊柱上的韌帶與軟骨板緊緊相連,從而讓脊柱的穩定性大大增強。位于內部的髓核是由黏蛋白和大量的水分組成,被外周的纖維環和軟骨板所保護,髓核可以在椎間盤受到壓力被擠壓時將對纖維環的縱向壓力變成水平沖擊達到對椎間盤的保護作用[5]。椎間盤屬于人體較為容易退變的組織,會隨著年齡增長出現生理性的退變,同時一些外在誘因,如外傷、炎癥等則會加快椎間盤的退變,隨著退變的加重,纖維環越來越薄甚至破裂,髓核突出甚至脫出導致上下椎間盤不穩定,周圍小關節組織松弛,頸椎不穩定。突出或者脫出髓核會壓迫神經使患者出現頸部疼痛、上肢麻痛等臨床癥狀[6]。同時有相關研究指出生物力學因素對椎間盤的退變有著重要的影響[7]。它不僅會使椎間盤直接出現破壞,還會讓纖維環、髓核、軟骨板的細胞生物學性質出現改變,從而使椎間盤退行性變[8]。
進行長久的各種超過人體所能承受最大限度的活動即超負荷運動所帶來的損傷稱為慢性勞損,通常是由于長期不合理的坐臥姿勢致使頸椎生理曲度改變,頸椎失穩,如長期低頭觀看手機、睡覺體位不正確致使頸椎椎間盤受到擠壓,同時長期的屈曲狀態使頸部周圍的肌肉及關節壓力增大,加快了頸椎間盤的退變,從而形成頸椎病[9]。
頭頸部遭受直接的暴力造成的損傷也是頸椎病的一個誘發因素,外傷可能會使頸部出現壓縮性的椎體骨折和椎間盤的突出或脫出及頸部周圍肌肉的損傷,加劇退變的椎間盤的病變。一過性的頸椎脫位通常是由過屈暴力造成的,盡管脫位的椎體可以復回原位,但是脫位椎節附著的肌肉及軟組織仍存在損傷,頸椎的穩定性遭到破壞,為了維穩增加椎體后緣的骨質增生,加速頸椎病的發生[10]。
Payne[11]最初注意到椎管狹窄的重要性,當時他們暗示“頸椎病的發展也可能與椎管的初始大小有關”。頸椎椎間盤有三個或三個以上節段出現先天發育不良的椎弓導致椎管狹窄的可以稱為先天性椎管狹窄[12]。Morishita等[13]根據磁共振成像研究,先天性狹窄先前已被證明是退行性椎間盤疾病的危險因素。另外,Shigematsu等[14]通過研究指出50.9%的頸椎病病人同時伴有先天性頸椎椎管狹窄,進一步說明了二者之間存在著密切的聯系。此外一些因為先天發育不足導致的頸椎畸形如分節不全畸形、結構畸形等都會使頸椎失穩,容易誘發頸椎病[15]。
頸椎要想進行活動,不僅需要椎間盤及其周圍的韌帶和小關節的幫助同時也需要頸肌的參與,一旦頸肌發生病變就會使頸椎的動力平衡遭到破壞,打破頸椎動力平衡和靜力平衡的動態平衡穩定狀態。頸椎的穩定性變差,生理弧度改變,從而引起頸椎病。Fortin等[16]提出頸痛和椎旁肌的脂肪浸潤呈正相關,脂肪浸潤度越高患者頸痛癥狀越明顯。于棟等[17]通過建立兔頸椎的動力失衡模型,進一步驗證了頸椎周圍肌肉的病變可能是造成頸椎病的原因之一。頸椎周圍肌肉對保持椎體動態平衡以及保護頸椎預防退變起著重要的作用。
對于頸椎病的發病機制仍然還沒有一個確切的結論,現在普遍認為是頸椎失穩、機械壓迫、變性椎間盤的炎癥反應所引起的。(1)人體頸椎能夠保持穩定是依靠動力平衡和靜力平衡相互統一做到的。頸椎退變使頸椎的穩定性變差同時周圍小關節的松動對脊髓側方動脈和它的分支造成痙攣,從而導致失穩節段的動脈痙攣,造成脊髓局部供血不足,血量減少。長期的壓迫會使頸部脊髓出現一過性缺血,對脊髓造成損傷破壞靜力平衡。同時頸椎周圍肌肉的勞損和退變會使動力平衡被破壞[18]。動靜力平衡失穩從而出現頸椎不穩定。高坤等[19]通過建立兔頸椎不穩的動物模型,通過對照實驗證明了頸椎不穩是引起頸椎病的重要因素,但具體的機制尚不清楚。(2)機械壓迫是指長久的椎間盤退變,壓迫周圍的肌肉、脊髓、血管、神經導致缺血和水腫,它主要包括動態壓迫即對退變的椎間盤周圍的椎旁肌的壓迫和靜態壓迫也就是椎間盤變性,髓核突出壓迫血管和神經。(3)國外有學者指出,被突出椎間盤長久壓迫的血管和神經會產生多種炎癥介質,如細胞因子、免疫球蛋白、白介素等的積累會造成神經性疼痛[20]。
按照肌肉分布的層次把頸部肌肉分成兩大部分頸淺肌群和頸深肌群[21]。其中頸淺肌群包:(1)從胸大肌三角肌筋膜開始到頜底口角的頸闊肌,可以通過收縮讓口角向外。(2)保持頭部端正姿勢的胸鎖乳突肌,它起于胸骨頭鎖骨頭止于乳突外側面的胸鎖乳突肌。(3)舌骨上下肌群:肩胛舌骨肌、胸骨舌骨肌、甲狀舌骨肌、胸骨甲狀肌、二腹肌、莖突舌骨肌、下頜骨舌骨肌、頦舌骨肌。頸深肌群包括:外側群:(1)前斜角肌,它的走向是頸3到頸6頸椎橫突的前結節開始到第一肋骨上的斜角肌結節。主要分布在胸鎖乳突肌深面,一部分在頸外側的三角內。(2)中斜角肌,它分布在前斜角肌的后方,開始于頸2到頸6頸椎的橫突后結節到第一肋骨的上截止。(3)后斜角肌,開始于頸5到頸7頸椎的橫突后結節止于第二肋骨的外側面的中部的粗隆。以上三部分肌肉又統稱為斜角肌,可共同起到助肋吸氣的作用。內側群:(1)頸長肌,上內側部:從頸椎的下位三個椎體和胸椎上位三個椎體出發到頸椎的上位椎體(2~4)和頸椎的下位椎體(5~7)的橫突的前結節。上外側部:開始于3~6頸椎的前結節到寰椎前結節。使頸椎可以進行前屈及側屈的動作。(2)頭長肌可以使頭部進行前屈和向同側屈,開始于第3~6頸椎橫突的前結節,止于枕骨底部的下面(咽結節后側的部分)。(3)頭前直肌:屬于短小的肌肉,主要分布在寰枕關節的前方,起自寰椎橫突根部,止于枕骨底部的下面(枕骨大孔前方)。(4)頭外側直肌:也屬于短肌,分布在頭前直肌的外側,主要保證頭可以進行側傾的動作,它開始于寰椎橫突,結束于枕骨外側部的下面。
頸椎的正常活動是在椎間盤、椎體、韌帶、周圍小關節等內源性支持和頸椎周圍肌肉外源性支持共同下完成的,外源性的頸肌也在頸椎維穩中起到重要作用[22]。當頸肌受到急慢性損傷、不適當的體位、精神壓力過大時會導致頸肌發生退變,肌力變弱,頸椎的外源性支持遭到破壞,從而使頸椎失穩切活動受限[23]。結合頸椎周圍肌肉的解剖結構及生物力學特點,頸肌也屬于容易退變的組織[24]。導致頸椎周圍肌肉病變的因素概括為以下幾方面。
(1)頸椎周圍肌肉退變:伴隨年齡的增長頸肌會發生正常的生理性退變,同時生活中不良的頸部習慣也會加速頸肌的退變,從而頸部肌肉更易勞損出現病變。
(2)頸肌慢性勞損:慢性勞損是指人體長期進行超出正常可承受范圍內的活動,例如長時間不良的坐姿和低頭、睡覺時枕頭過高等,會使頸部肌肉壓力過大,從而引起損傷[25]。它與急性損傷的區別在于起病時間久、病程長,癥狀反復是頸椎動力性平衡失調的最主要原因。
(3)環境因素:氣候的變化,潮濕或寒冷的環境讓頸部肌肉內血管出現過度收縮,血流變慢,不利于血液進行代謝循環,使得有害物質堆積,從而出現滲出、水腫、黏連等病變。
(4)頸肌急性損傷:突發性的意外事件導致頸部肌肉受損,如落枕,摔傷等,損傷部位出現水腫、疼痛,疼痛使損傷部位肌群出現痙攣使頸部不能自主活動,如治療不及時會逐漸演變為慢性勞損。
(5)頸部急慢性感染:頸部周圍的器官組織出現感染,如咽喉部出現咽炎,扁桃體發炎,腮腺炎等這些部位出現炎癥都會對周圍的頸肌產生直接的刺激作用,使肌肉攣縮,肌力減退[26]。
(6)發育因素:先天的頸部肌肉發育不良或后天肌營養不良導致頸部肌肉萎縮,肌肉脂肪含量高,大范圍的纖維化,肌力減退。
(7)職業因素:長期需要保持頸部固定姿勢不變及精神壓力較大的職業如駕駛員、白領等,頸肌過于緊張,壓力過大,血管收縮頸肌缺血,容易出現頸肌的退變。
(8)其他:如內分泌疾病、神經肌肉型疾病等都可以讓頸肌發生退變,肌力減弱[27]。
頸椎病是骨科臨床上常見疾病之一,但是目前對于頸椎病的發病機制并不能明確,以往人們通常把椎間盤作為頸椎病發生的根源,近年來隨著專業學者的大量研究,發現頸椎病的發生發展不僅與椎間盤有關而且與頸椎周圍肌肉也密相關[28]。孫先澤等[29]通過進行切除大白兔棘上和棘間韌帶,分離頸后旁兩側肌肉,造成頸椎力學上的失衡的實驗研究得出頸椎椎旁肌及韌帶受損會加快頸椎的退變,與頸椎病的發病關系密切。頸肌退變對頸椎病的主要有以下幾個方面的影響。
(1)頸椎失穩:頸肌的退變會使頸椎的動力性平衡系統失衡,使頸椎向前滑脫,連帶著頸椎后方的小關節的位置也發生了改變,從而使得關節面的壓力也發生了變化,長此以往就會造成周圍小關節的病變,如增生,硬化,壓迫頸椎椎管,使椎管狹窄,進而發生頸椎病。郝永強等[30]通過對大鼠的頸背部淺肌群、深肌群、全肌進行切除,建立頸椎不同程度動力平衡失調的實驗模型,得出頸肌的退化會使頸椎不穩,加速椎間盤的退變。
(2)破壞椎體和椎間盤周圍血供:破壞椎體和椎間盤周圍血供:動力學平衡系統失調后,頸椎不穩,頸部長期處于過屈的體位對頸部血管造成牽拉,導致血管變形、血管痙攣,從而阻礙頸部血液供應和循環,加速椎間盤的退變。
(3)對頸椎造成牽拉作用:頸肌的退變,頸部長久向前屈的體位,使椎間盤長時間處于高壓力狀態,同時對初帶產生牽拉,導致初帶下間隙血腫,為了適應頸椎應力的改變,血腫會機化、骨化形成骨贅,從而讓頸椎保持穩定,但同時骨贅的形成會對周圍的血管、神經造成壓迫推進頸椎病的發生。
(4)椎間盤的蛋白多糖水分下降:頸椎的活動離不開頸椎周圍肌肉群的支持,頸肌除了生物力學失衡外還會因為頸部肌肉新陳代謝的異常出現頸肌的生物化學失衡。有研究指出椎間盤的退變源于蛋白多糖水分的減少,繼而發生纖維環的退變[31,32]。郝永強等[33]通過對切除頸肌的動物進行觀察,發現頸肌切除后的動物椎間盤中的蛋白多糖含量明顯降低,膠原酶活性、絲氨酸酶活性大大增加。
(5)改變椎間盤內環境:當頸部周圍肌肉出現損傷時,動力平衡系統被打亂導致原有的內在應力平衡受到破壞從而導致椎間盤應力變化異常,使椎間盤內的細胞營養環境發生變化,進一步加速細胞的退化、壞死[34]。
頸椎周圍肌肉的退變與頸椎病發生發展密切相關。一方面,頸椎病發病因素多種多樣,頸肌的退變是重要因素之一,wharton等[35]通過對頸椎病患者頸椎周圍肌肉和正常人頸椎周圍肌肉進行對比發現,頸椎病患者的頸肌出現萎縮的現象,并且隨著年齡的增長這種萎縮更為突出。郭云良等[36]對正常人和退變性頸椎失穩患者頸后深部肌肉的組織化學特征進行對比研究發現退變性頸椎失穩患者的頸后深部肌肉Ⅰ型肌纖維較正常人減少Ⅱ型纖維增多,說明了頸后深部深部肌肉病理性變化可能會導致退變性頸椎失穩。印證了頸肌退變是頸椎病發生發展的重要因素。另一方面頸椎病也會對頸椎周圍的肌肉造成影響,加速頸肌的退變,Tamai等[37]比較了正常人和頸椎病患者頸椎周圍肌肉變化,發現頸椎病患者頸肌脂肪浸潤率較正常人高且頸肌退變程度也較快。頸椎病和頸肌退變二者互為因果,互相影響。了解二者之間的關系,可以幫助研究人員更好地去剖析其病機病理及制定治療方案。
綜上所述,頸椎病不僅要重視內部環境穩定,而且也不能忽略了外源性支持的重要性。對頸肌的研究為研究者進一步研究頸椎病的病因病機提供了新思路,擴展了新道路。在臨床上既要重視頸椎退變導致的病變,同時也要重視頸肌的退變對頸椎病的影響,治療上要保證內外結合,動力平衡和靜力平衡相統一。通過研究發現早期頸痛的患者,頸部肌肉往往會出現病理性改變。這提示可以通過早期對頸部肌肉病變進行預防和干預從而減緩頸椎退變的趨勢,降低頸椎病的發生概率。
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Research Progress on the Relationship between Cervical Muscle Degeneration and Cervical Spondylosis
Cervical spondylosis has always been one of the common diseases in orthopedics. At present, the pathogenesis of cervical spondylosis is not clear. Clinically, the treatment of cervical spondylosis mainly starts from the vertebral body, intervertebral disc, ligament and facet joint, while the effect of muscle degeneration around the cervical spine on cervical spondylosis is relatively less concerned. In recent years, a large number of studies have shown that the occurrence of cervical spondylosis is not only related to the intervertebral disc and vertebral body, but also related to the change of muscle around the cervical spine. This article aims to review the relationship between cervical muscle degeneration and cervical spondylosis, in order to provide reference for the treatment of cervical spondylosis in the future.
cervical spondylosis; muscles around cervical vertebrae; research progress
R681
A
1008-1151(2022)07-0057-04
2022-05-15
溫博陽(1994-),男,廣西中醫藥大學在讀碩士研究生,研究方向為脊柱相關疾病的診治。
張家立(1966-),男,廣西中醫藥大學第一附屬醫院骨科主任,教授,碩士研究生導師,研究方向為脊柱相關疾病的診治。