人腰小肌肌亚部构筑特点和肌内神经的分支分布

张子萍，刘 建

(1.遵义医学院基础医学院生物化学与分子生物学教研室，贵州遵义 563099;2.遵义医学院基础医学院解剖学教研室，贵州遵义 563099)

腰小肌是贴附于腰大肌前内侧上部的一块呈梭形的短肌，人腰小肌40% ～50%缺如，故对腰小肌的研究报道很少。1895年，Sihler发明一种特殊的神经染色方法［1］，经过研究者的几次改良，已经成为研究神经的首选染色方法。本研究主要对腰小肌的构筑学特点及其肌内神经的分支分布进行探讨，为探究腰小肌的功能提供解剖学形态资料。

1 材料与方法

1.1 实验材料 经40%甲醛固定1年以上的成年尸体10具，完整取下双侧腰小肌(共20块)，其中男尸8具，女尸2具。尸体来源、器材及试剂由遵义医学院解剖学教研室提供。

1.2 腰小肌亚部化研究及肌构筑指数 仔细分离并剔除脂肪及表面筋膜组织。保留腰小肌的神经干并观察腰小肌的解剖形态、肌外神经入肌点及肌束的走行方向，以确定其亚部化划分的依据。

根据 Wickiewicz［2］方法，分别测量和计算腰小肌的下列构筑学指数:①骨骼肌重量(Muscle Mass，MM)用电子秤称量。②骨骼肌全长即肌长(Muscle Length，ML)用游标卡尺(误差 0.01 mm)测量骨骼肌纤维最近起点到最远止点间的距离。③肌纤维长(Fiber Length，FL)用游标卡尺测量剥离后的单根肌束的长度，用来代表肌纤维长。腰小肌据肌腱走行分为两部分，分别游离各部的单根肌纤维并测量各部的长度，求其平均值。④羽状角(Pinnation Angle，PA)为单根肌纤维与其止腱所形成的夹角，即单根肌纤维与肌拉力线之间形成的夹角，用量角器在骨骼肌表面进行测量。⑤生理横切面积(Physiological Cross－ Sectional Area，PCSA)按此公式计算:PCSA(cm2)=［肌重(g)× cosθ］/［肌纤维长(cm)×肌密度(g/cm3)］。θ为羽状角，肌密度为假定值即为 1.112 g/cm3［3］。

1.3 肌内神经染色及观察 采用改良的Sihler’s肌内神经染色法［4］对腰小肌的神经进行染色。

①剔除肌表面的筋膜及脂肪组织并置于流水中冲洗24 h。②除色素:将腰小肌先置于5%KOH+0.2 mL/100H2O2中，后置于 3%KOH+0.2 mL/100H2O2中，4～7 d更换溶液一次，使溶液处于透明状态。此步骤持续3～4周，此时可以观察到腰小肌变得软而透明，隐约可见神经的分支。③脱钙:将腰小肌置于流水下冲洗30 min后置入Sihler’s I溶液(1份冰醋酸、2份甘油及12份1%水合氯醛)中，适溶液浑浊程度换液。此步骤持续5～6周，此时可以观察到肌肉先失去透明，后又恢复透明，肌肉皱缩变小，可进一步剔除筋膜组织。④染色:将腰小肌置于流水下冲洗30 min后置入Sihler’s II溶液(1份苏木精溶液、2份甘油及12份1%水合氯醛)中，每周更换溶液一次，直至腰小肌内神经细小分支清晰可见，此步骤持续2～3周。注:苏木精溶液由苏木精(2 g)、无水乙醇(100 mL)、蒸馏水(100 mL)、硫酸铝钾(15 g)、丙三醇(100 mL)、冰乙酸(10 mL)、碘酸钠(300 mg)配制而成。⑤脱色:将腰小肌置于流水下冲洗30 min后置入Sihler’s I溶液中进行脱色，随时观察颜色改变，溶液变为黄色就更换溶液，定时玻棒搅拌，让腰小肌均匀脱色，直至骨骼肌颜色渐渐褪去，此时见肌内神经分支变为紫色，此步骤持续6～8 h。⑥中和:将腰小肌置于流水下冲洗30 min，然后放入0.05%碳酸锂溶液中浸泡1～2 h，此时可见神经颜色由深紫色变为紫黑色。⑦透明:取出腰小肌并将其置于流水下冲洗30 min，后依次放入40%、60%、80%、100%的梯度甘油中，每一个浓度梯度放置2～3周，使骨骼肌肌质变得透明，此时见肌内神经及其分支清晰可辨。⑧拍片:将腰小肌平铺于X线阅片箱上，观察腰小肌神经的分支分布并拍片。

1.4 统计分析 为消除尸体经40%甲醛固定时关节角度对骨骼肌纤维的影响，本课题采用标准化肌节长为 2.7 μm［5］的准则来校正骨骼肌肌纤维长，以便于比较。所得测量结果均使用SPSS 17.0统计软件进行统计学描述。所得数据用均数±标准差(s)表示。

2 结果

2.1 腰小肌的大体解剖形态 本实验10例尸体中有5例发现腰小肌，且尸体标本骨骼肌发育良好。人腰小肌是贴附于腰大肌前内侧上部的一块呈梭形的短肌，起自T12、L1和椎间盘边缘，止于耻骨梳和髂耻隆起。该肌有一长、扁、宽腱板将腰小肌分为左右两部分。左侧部分的肌纤维从内上走向内下，右侧部分的肌纤维从外上走向内下，左侧部分的肌束较右侧大而厚，两部共同止于肌内腱。肌纤维呈羽状构型，为双羽肌。腰小肌下部肌腱较上部长且下部肌腱和腰大肌的肌纤维相连。下部肌腱平均长(7.5 ±1.8)cm。

2.2 腰小肌肌构筑学特征 腰小肌两个亚部的构筑学指数测量数据(见表1)。

表1 人腰小肌的肌构筑学指数(s)

表1 人腰小肌的肌构筑学指数(s)

肌构筑学指数 左侧 右侧s肌重MM(g)35.45 ±2.35 22.43 ±2.03 57.89 ±2.65肌长 ML(cm)13.23 ±2.74 11.21 ±2.36 24.29 ±2.85肌纤维长 FL(cm)13.13 ±1.33 12.19 ±1.09 25.20 ±1.75羽状角 θ(°)13.00 ±1.15 12.20 ±1.62 25.17 ±2.28生理横切面积PCSA(cm2)3.92 ±0.39 4.21 ±0.33 1.94 ±0.17

2.3 腰小肌Sihler’s肌内神经染色结果 腰小肌经改良的Sihler’s染色后，腰小肌外形完整柔软，肌质呈透明或半透明果冻样，肌束走行方向清晰可辨。腰小肌肌内的神经被染成蓝紫色(见图1)，肌内神经的走行及分支分布清晰可辨。支配腰小肌的神经于该肌外侧靠下缘处发出一支神经入肌，位置偏左侧肌束，未见明显的大的神经分支。此外肌质内零散可见一些细小的神经分支，主要分布于右侧肌束。腰小肌上端可见一长2.3 cm的神经短干。

图1 腰小肌Sihler’s肌内神经染色实物图及简图

3 讨论

3.1 腰小肌的肌构筑学特征及临床意义 本文研究了10具尸体腰小肌的肌构筑学指数，根据腰小肌的大体形态和肌内神经染色法把腰小肌划分为两个亚部，并分别测量腰小肌两个亚部的肌构筑学指数(见表1)。腰小肌下部中间有一块短的呈矢状位走行的腱板，贯穿整个肌腹的下1/3，沿腱板剖开可将腰小肌分为左右两部分。腰小肌肌纤维呈羽状构型，为双羽肌，这种羽状构型特点使其在收缩力和运动幅度上均有所增加［6］。骨骼肌所产生的张力和运动速度的大小都和骨骼肌的构筑学特征密切相关。骨骼肌肌力产生的大小受生理横切面积(PCSA)控制，生理横切面积越大，产生的肌力越大，二者之间成正比关系。生理横切面积是已知的唯一的衡量骨骼肌的结构参数，能精确地预测由骨骼肌产生的张力大小［7］。Wickiewicz T L等［2］研究人下肢肌的构筑学时得出PCSA/MM比值越大，骨骼肌更倾向于力量型构筑特点，而FL/PCSA比值越大，则更倾向于速度型构筑特点。通过对表1的数据计算得出腰小肌倾向于速度型构筑，腰小肌左侧部倾向于速度型，右侧部倾向于力量型。结果表明腰小肌在运动时靠近脊柱侧与腰大肌侧的肌纤维作用不同。此外，通过对发现10例腰小肌的尸体统计知:个体肌肉健全者的腰小肌缺如率较低且较发达。羽状角也是肌构筑的一个重要指数，根据骨骼肌肌纤维起点走行方向将骨骼肌分为羽状肌和带状肌，骨骼肌肌纤维的起点与肌拉力轴之间的夹角称为羽状角。羽状肌的特点是在同等体积内可以容纳更多的骨骼肌肌纤维，使PCSA增大，从而增强骨骼肌的肌力。同时依赖羽状角的变化，以增加骨骼肌的运动幅度，以此来弥补肌纤维短的缺点［6］。

3.2 肌亚部与肌内神经及临床意义 骨骼肌亚部是神经的一级分支所支配的，同时也是起止相同及肌束走行相同的一个肌实体［8］。每一一级神经都独立的支配骨骼肌的一个亚部，且各部之间被肌内腱板所分隔。骨骼肌亚部化研究具有重要的临床意义，其类似于对肺、肝等的分段。临床手术中对肌移植可以充分考虑据肌亚部进行设计取材，这样可避免对骨骼肌完全性的破坏。本研究主要是运用改良Sihler’s肌内神经染色法对人完整腰小肌进行染色，完整显示骨骼肌肌内的神经分支分布。改良Sihler’s肌内神经染色法使肌亚部的研究趋向于可靠和简单。腰小肌的神经供应主要是从腰丛发出的L1神经分支。神经于腰小肌外侧靠下缘处发出一支神经入肌，范围主要是整个肌束的左侧部分及小部分右侧，肌质内见一些细小的神经分支，主要分布于右侧肌束。左侧支较粗，支配该肌内下1/3部，神经入肌后未见确切的细小分支右侧支较细且零乱，支配该肌外上2/3部，神经入肌后发出许多细小分支。两支神经之间未见神经吻合支。在临床中，若按骨骼肌的构筑学特征和肌亚部选择肌移植的供体，并兼顾骨骼肌的血液供应特点、神经的分支分布及骨骼肌功能的完整性，可提高肌移植供体的生存质量。

3.3 腰小肌与腰大肌关系 腰小肌有40% ～50%的缺如率，它是非常小的和贴附于腰大肌右侧的。腰小肌的缺如因人而异，不是所有人都有相同数量的骨骼肌和骨骼。腰小肌的缺如通常并不影响人类的生产生活。此外有研究报道腰小肌缺如与民族和种族也有一定关系，白色人种相对于黄色和黑色人种的缺如率较高［9］。腰大肌是运动和稳定腰椎的主要骨骼肌，同时参与了髋关节的运动［10］。腰小肌的功能被认为是极其微妙的［11］，它有助于使脊柱微弱的屈曲，其贴附于腰大肌上面对辅助于腰大肌运动和稳定腰椎起到一定的作用，同时肌纤维并入腰大肌对运动臀部提供支持，对维持人体的直立提供一定的力学作用。关于腰小肌的结构和其与腰大肌及椎旁肌肉的关系还有待进一步的研究，国内外对腰小肌的研究报道较少，腰小肌的个体变异及其主要作用及在疾病方面均尚待进一步研究。

［1］Sihler C.über muskelspindeln und intramuskulnervenendigungen bei schlangen und［J］.Archiv für Mikroskopische Anatomie，1895，46(1):709 －723.

［2］Wickiewicz T L，Roy R R，Powell P L，et al.Muscle architecture of the human lower limb［J］.Clin Orthop Relat Res，1983，179:275 －283.

［3］Ward S R，Lieber R L.Density and hydration of fresh and fixed skeletal muscle［J］.J Biomech，2005，38(11):2317－2320.

［4］Mu L，Sanders I.Sihler’s whole mount nerve staining technique:a review［J］.Biotech Histochem，2010，85(1):19－42.

［5］Lieber R L，Loren G J，Friden J.In vivo measurement of human wrist extensor muscle sarcomere length changes［J］.J Neurophysiol，1994，71(3):874 －881.

［6］李平，薛黔，谢鹏.胸小肌构筑特点和肌内外神经分布及临床意义［J］.解剖学研究，2003，25(3):206－208.

［7］Ward S R，Kim C W，Eng C M，et al.Architectural analysis and intraoperative measurements demonstrate the unique design of the multifidus muscle for lumbar spine stability［J］.J Bone Joint surq Am，2009，91(1):176 －185.

［8］王启明，薛黔，杨胜波，等.家兔腓肠肌亚部神经切断对其肌内神经，运动终板和肌梭的影响［J］.解剖学研究，2004，26(3):180－183.

［9］Guerra D R，Reis F P，de Andrade Bastos A，et al.Anatomical Study on the Psoas Minor Muscle in Human Fetuses［J］.International Journal Of Morphology，2012，30(1):136－139.

［10］刘建，李寿田，朱光琼，等.人腰大肌的构筑学研究［J］.遵义医学院学报，2012，35(6):477－479.

［11］Pellegrino F，Tangelson C，Galliano L.Criterios dehomologacion entre lās cinturas escapular y pélvica y sus es－ tructuras asociadas［J］.Rev Chi Anat，1998，16:75 －82.