人枕下区肌硬膜桥及其连接形式的扫描电镜观察❋

孙国生 于胜波 姜文斌 孙静娴 丁帅文 马国军 郑 楠# 隋鸿锦△

(1 沈阳体育学院实验室管理中心， 沈阳 110102； 2 大连医科大学解剖学教研室, 大连 116044； 3 大连海洋大学水产与生命学院, 大连 116023； 4 大连理工大学工程力学系, 大连 116024)

人枕下区包含寰枕及寰枢两个间隙及由浅入深的枕下肌及硬脊膜。Pernkopf和Fick等[1-3]认为封闭寰枕间隙的寰枕后膜与封闭其他间隙的黄韧带组织学性质不同,甚至有时会缺如。1995年,Hack等[4]详细描述了寰枕间隙的纤维穿行情况,并首次提出了肌硬膜桥的概念。他发现头后小直肌、寰枕后膜、硬脊膜3者通过纤维紧密地连接在一起。肌硬膜桥中的“肌”即头后小直肌,“膜”为硬脊膜,“桥”即为存在于肌与膜之间的纤维样的致密连接结构。寰枕后膜的结构特殊性为枕下肌穿行其内形成。随后的研究显示[5-14],肌硬膜桥不仅仅存在于寰枕间隙的头后小直肌与硬脊膜之间。枕下其他结构包括头后大直肌、头下斜肌,甚至由浅入深的项韧带也有部分纤维穿过寰枕及寰枢间隙,与硬脊膜相连。研究显示[15-17]肌硬膜桥这一结构也存在于在动物体内,肌硬膜桥这一结构的普遍存在间接证明了其应该具有重要的生理功能。目前对于肌硬膜桥与寰枕后膜及硬脊膜连接形式的研究还局限于大体和组织学研究层面,本研究利用电子扫描显微镜观察人寰枕及寰枢间隙的肌硬膜桥纤维与寰枕后膜及硬脊膜的连接,分析其连接形式,补充肌硬膜桥连接形式微观研究的空白。

1 材料和方法

1.1 取材

人头颈部标本4例,于项部正中逐层切开,暴露枕下三角。从枕骨附着点将头后大直肌、头后小直肌游离。于枕骨大孔下缘切开寰枕后膜,进入椎管,沿枕骨大孔下缘、枢椎下缘及两侧离断枕下肌及硬脊膜,取头后大直肌、头后小直肌、头下斜肌,寰椎后弓,枢椎椎弓板后部,寰枕后膜,硬脊膜及其连接。于游离组织块中,分别取右侧寰枕间隙及寰枢间隙的肌,肌硬膜桥及其连接,生理盐水冲洗,置于2.5%戊二醛固定液。

1.2 固定

2.5%戊二醛固定2h以上。

1.3 脱水

50%、70%、80%、90%的叔丁醇上行梯度脱水,每级10～15min。100%叔丁醇脱水3次,每次10min。

1.4 干燥

将样品置于纯叔丁醇中,于冰盒中待叔丁醇结晶后,用真空抽滤瓶抽真空,使结晶状态的叔丁醇升华,样品被真空干燥。

1.5 喷金

样品黏台,置于离子溅射仪(ION SPUTTER JFC-1100)中喷金。

1.6 观察

扫描电镜观察(FEI QUANTA 200,荷兰FEI公司)。记录并拍摄寰枕间隙头后小直肌与寰枕后膜,寰枕后膜与硬脊膜之间；寰枢间隙头后大直肌、头下斜肌与硬脊膜之间的纤维连接。分析肌硬膜桥与寰枕后膜及硬脊膜的纤维连接形式。

2 结果

2.1 硬脊膜形态

在低倍镜下,硬脊膜表面并不光滑,存在褶皱(图1A)。高倍镜下可见硬脊膜主要由胶原纤维构成。粗大的胶原纤维沿硬脊膜长轴走行,整齐且排列紧密。各胶原纤维束粗细不等,构成众多索状隆起(图1B)。

2.2 寰枕后膜形态

可见寰枕后膜断面成层状,每层厚度约为23μm。层与层之间存在间隙,间隙间有网状纤维相连(图2)。

2.3 寰枕间隙肌硬膜桥

头后小直肌与寰枕后膜及硬脊膜的连接寰枕间隙内,寰枕后膜位于头后小直肌与硬脊膜之间。寰枕后膜结构较疏松,内有血管分布。来自头后小直肌下端的纤维向腹侧融入寰枕后膜,在寰枕后膜内此纤维索分成数条,向腹侧及尾侧于寰枕后膜内部走行(图3,图4A)。

硬脊膜断面显示其结构致密,厚度约为1.5～2.0mm。寰枕后膜尾侧有数条索状,直径约50～100μm的致密纤维结缔组织穿行其间,为头后小直肌肌硬膜桥纤维(图4)。此数条纤维结缔组织索走向一致,向腹尾侧斜行,逐渐汇入硬脊膜,形成硬脊膜背面浅层纤维。

2.4 寰枢间隙肌硬膜桥

寰枢间隙内,来自头后大直肌及下斜肌的肌硬膜桥纤维融合,形成条带状肌硬膜桥,由背向腹,斜行走行,逐渐靠近硬脊膜,并汇入硬脊膜(图5A)。寰枢间隙肌硬膜桥呈条带状,与硬脊膜连接范围广(图5B)。在此过程中,肌硬膜桥还向腹侧发出数条粗大纤维,纵行,近乎垂直,穿入硬脊膜,并与硬脊膜交织融合(图5C)。寰枢间隙内,肌硬膜桥纤维与硬脊膜的连接形式多样。

2.5 肌硬膜桥形态

肌硬膜桥纤维由多束平行排列、走向一致的胶原纤维束组成。胶原纤维束间有众多网状纤维相连。单个胶原纤维直径5～20μm不等(图6)。

3 讨论

以人为代表的哺乳动物及爬行纲、鸟纲的枕下区(枕后区)的解剖学、组织学等研究,已经证实在寰枕及寰枢间隙、枕下肌与硬脊膜之间存在着肌硬膜桥样的纤维连接结构[1-17]。肌硬膜桥这一结构存在的普遍性也间接证明了其功能的重要性。目前有关肌硬膜桥功能的研究还处于推测阶段,包括防止硬脊膜打折,传递本体感觉,保持姿势,保持蛛网膜下隙及小脑延髓池的通畅,肌硬膜桥病变可能诱发颈源性头痛,参与影响脑脊液循环等[2,4,18-22]。肌硬膜桥两端的连接点、肌端和硬脊膜端是否均发生了直接的连接,是目前推测其几大重要功能的强有力的形态支持。本研究结果显示,寰枕间隙内,来自头后小直肌下端的纤维向腹侧融入寰枕后膜,在寰枕后膜内此纤维索分成数条,向腹侧及尾侧于寰枕后膜内部走行,并逐渐汇入硬脊膜,形成硬脊膜背面浅层纤维。寰枢间隙内,来自头后大直肌和头下斜肌的纤维融合,形成条带状,由背侧向腹侧,逐渐靠近硬脊膜,并在此过程中与硬脊膜发生广泛连接。同时此部分条带状纤维还在走行过程中,发出垂直的直接穿入硬脊膜的纤维。寰枢间隙内,肌硬膜桥纤维与硬脊膜的连接形式多样。于寰枕及寰枢间隙、肌硬膜桥两连接端、肌端及硬脊膜端均存在明显的直接连接,肌硬膜桥纤维融入硬脊膜,并成为硬脊膜一部分。在枕下肌群收缩或舒张过程中,可实现有效的传递张力和牵拉硬脊膜的作用。

人枕下区肌硬膜桥及其连接形式的扫描电镜观察结果,揭示了寰枕及寰枢间隙、肌硬膜桥两连接端、肌端及硬脊膜端均存在明显的直接连接。该研究结果为肌硬膜桥的功能推测提供了强有力的形态支持。

图1 硬脊膜背侧面形态。A： ×400； B： A 图的放大图,×2400；▲： 胶原纤维；↑： 胶原纤维束；SDM： 硬脊膜。

图2 寰枕后膜形态。A： ×1200；↑： 硬脊膜断面；B： A图白色框内的放大,×5000；☆： 硬脊膜层与层之间的空隙.

图3 寰枕间隙内头后小直肌和寰枕后膜的连接。A： 寰枕间隙结构矢状切面；B： A图白色框内的放大；↑： 头后小直肌与寰枕后膜之间的纤维连接；RCPmi： 头后小直肌；PAOM： 寰枕后膜；MDB： 头后小直肌肌硬膜桥.

图4 寰枕间隙内寰枕后膜与硬脊膜的连接。A： 寰枕间隙结构矢状切面；B,C： A图白色框内的放大；↑： 寰枕后膜内汇入硬脊膜(…)的纤维束；PAOM： 寰枕后膜；SDM： 硬脊膜.

图5 寰枢间隙头后大直肌、头下斜肌和硬脊膜的连接。A： 头后大直肌及下斜肌的肌硬膜桥纤维融合,汇入硬脊膜；B： A图白色框内的放大；C： 肌硬膜桥向腹侧发出数条粗大纤维(↑),近乎垂直穿入硬脊膜；PAOM： 寰枕后膜；SDM： 硬脊膜.

图6 肌硬膜桥的形态。A,B： ×5000，肌硬膜桥纤维,胶原纤维束间有众多网状纤维(↑)相连.

Fig 1 Morphology of dorsal surface of spinal dura mater. A： ×400； B： Enlargement of figure A, ×2400, ▲： Collagen fiber; ↑： Bundle of collagen fibers; SDM： Spinal dura mater.

Fig 2 Morphology of posterior atlanto-occipital membrane. A： ×1200； ↑： Sagittal section of spinal dura mater； B： Enlargement of figure A, ×5000; ☆： Space between each layer of spinal dura mater.

Fig 3 Connection tissue between rectus capitis posterior minor and posterior atlanto-occipital membrane in atlanto-occipital intersapce. A： Sagittal section of structures in atlanto-occipital interspace; B： Enlargement of figure A; ↑： connection tissue between rectus capitis posterior minor and posterior atlanto-occipital membrane; RCPmi： Rectus capitis posterior minor; PAOM： Posterior atlanto-occipital membrane; MDB： Myodural bridge of RCPmi.

Fig 4 Connective tissue between posterior atlanto-occipital membrane and spinal dura mater in atlanto-occipital interspace. A： Sagittal section of structures in atlanto-occipital interspace; B,C： Enlargement of figure A；↑： Bundles of fiber fused with spinal dura mater from posterior atlanto-occipital membrane (…); PAOM： Posterior atlanto-occipital membrane; SDM： Spinal dura mater.

Fig 5 Connective tissue between rectus capitis posterior major, obliquus capitis inferior muscle and spinal dura mater in atlanto-axial interspace. A： Myodural bridge fibers from RCPma and OCI fused and connected with spinal dural mater; B： Enlargement of figure A; C： Lots of myodural bridge fibers (↑) ran ventrally and penetrated into spinal dura mater vertically; PAOM： Posterior atlanto-occipital membrane; SDM： Spinal dura mater.

Fig 6 Morphology of myodural bridge. A,B： ×5000， myodural bridge fibers. There were many reticular fibers (→) connected between the myodural bridge fibers.