颈性眩晕发病机制的研究进展

艾义翔,刘俭涛,郝定均*

(1.西安交通大学附属红会医院脊柱外科,陕西 西安 710054;2.西安交通大学第一附属医院骨科,陕西 西安 710061)

眩晕作为临床常见症状之一,往往涉及全身多个系统,病因复杂,患者主观症状强烈,缺乏有效的诊疗手段。传统观点认为颈性眩晕是以颈部交感神经或椎动脉受刺激所引起。1926年Barre等[1]首先报道了颈部交感神经受颈椎关节等外部刺激可引起头晕、头颈痛等症状。1955年Ryan和Cope根据交感神经和眩晕之间的关系首先提出颈性眩晕这个概念[2]。相关数据显示,颈椎病发病率为3.8%～17.6%,超过6成的老年性眩晕可归因于颈椎病[3-4]。临床上存在数量庞大的颈性眩晕患者群体,严重影响其日常生活及工作能力。但本病以患者主诉为主要依据,涉及神经内科、耳鼻喉科、心血管内科等多个相关科室,缺乏特异性的辅助检查及临床诊断方法,对于病因尚有争议。笔者总结国内外学者最新研究,将颈性眩晕归类为椎动脉狭窄学说、交感神经刺激学说、血管活性因子学说及颈部本体感受器学说,综述如下(见表1)。

1 椎动脉狭窄学说

传统观点认为颈椎退行性改变所导致的椎动脉受压是颈性眩晕的发病基础。人体椎动脉源自锁骨下动脉,穿过前斜角肌及颈长肌,与颈总动脉相邻向上而行,上行途中穿过第2～6颈椎横突孔,被颈部来源的交感神经所环绕[5]。椎动脉经过多个弯曲,穿过枢椎及寰椎横突孔后经枕骨大孔入颅,经由延髓侧方左右两侧椎动脉交汇形成基底动脉。所形成的椎-基底动脉系统提供脑干及大脑后1/3的血供[6]。从解剖及血流动力学角度分析,椎动脉在上颈椎处所受的应力、扭转力以及剪切力较大,容易发生血流粘稠,血管损伤及粥样斑块形成[7-8],转颈时可导致寰椎和枢椎处椎动脉狭窄,造成椎动脉缺血表现,从而诱发颈性眩晕,即旋转性椎动脉眩晕[9]。颈性眩晕患者椎动脉彩色多普勒超声、磁共振血管成像的临床研究显示头部不同位置及旋转可以导致椎动脉血流明显降低,提示椎动脉供血异常可能是颈性眩晕的重要发病机制[10-12]。

椎动脉狭窄原因包括：(1)横突孔狭窄。横突孔处骨赘形成或横突孔先天发育异常导致颈椎横突孔内径减小,当骨质增生超过横突孔内径1/3时,椎动脉会出现血流受阻[13]。(2)钩椎关节增生。钩椎关节又名Luschka关节,由下位椎体上方的侧缘突起与上位椎体下方侧缘的凹陷构成,是颈椎退行性病变中最为常见的退变部位。钩椎关节退变可以形成骨赘,引起关节囊及周围韧带增生、肥厚及压迫椎间孔,导致脊神经、椎动脉等重要结构受压,出现相关症状。Ren等[14]报告了颈椎小关节受压患者出现持续性椎动脉阻塞表现,减压手术后患者症状明显改善。(3)颈椎失稳。在颈椎退变早期,椎间盘脱水导致椎间隙变窄,椎小关节错动。由于长期低头、不正确姿势导致颈椎受力异常,出现颈椎偏离正常轴线,逐渐演变颈椎失稳,侧向或轴向偏移将导致椎动脉受压[15]。

2 交感神经刺激学说

大量临床实践显示骨赘大小并不与患者眩晕程度呈正相关,伴有明显颈椎退变的患者不一定产生明显的眩晕症状,而一些影像学退变程度较轻,无明显椎动脉压迫征象的年轻患者会产生严重的眩晕症状。Bécares-Martínez等[16]通过493例眩晕患者X线结果分析指出头晕和眩晕患者过度使用颈椎X光检查。在此背景下,其他发病机制被陆续探索,用来解释复杂的眩晕现象。

交感神经刺激学说认为颈部存在丰富的交感神经从,广泛分布于颈椎韧带、关节囊及椎动脉周围,颈椎结构退变失稳造成周围力学结构紊乱,交感神经持续受到刺激,引起椎-基底动脉反射性痉挛。同时椎-基底动脉系统的颅内段供应内耳前庭系统,一过性的缺血将引起眩晕、头晕、头痛、耳鸣、恶心呕吐、心悸、记忆减退和胃肠不适等症状[17]。在动物实验[18]中发现颈部后纵韧带各节段均分布有大量交感神经节后纤维,且密度高于椎体处,交感神经节与颈椎存在双向神经纤维连接,这为解释颈椎退变与交感神经关系提供了解剖学依据。

在治疗方面,国外学者[19]对颈源性眩晕患者进行颈部内侧神经根阻滞,以阻断颈小关节神经的传导,患者颈痛及头部眩晕的症状明显好转。Li等[20]在2019年的一项针对74例颈性眩晕经皮椎间盘减压术联合髓核成形术(percutaneous disc decompression with coblation nucleoplasty,PDCN)的回顾性研究结果显示从术前评估到术后1周和末次随访,眩晕评分、频率及颈肩部疼痛强度均显著降低,术后1周和末次随访的平均有效率分别为94.6%和90.6%,术后1周85.1%的患者获得明显改善,末次随访时75.7%的患者获得了明显改善(P<0.001)。交感神经刺激学说认为在颈椎退变/失稳为颈性眩晕的始动因素,颈部丰富的交感神经丛受到牵拉刺激后引起椎动脉痉挛,从而引起颈性眩晕的相关症状。

3 血管活性因子学说

在对颈性眩晕患者血液的检查中发现了多种血管活性因子失衡。降钙素基因相关肽(calcitonin gene related peptide,CGRP)是一种强效的血管扩张剂,在三叉神经节神经元中含量丰富,从外周终末路释放CGRP会引发偏头痛[21]。在药物开发方面,CGRP拮抗剂缓解偏头痛的能力已被广泛研究[22]。血浆神经肽Y(neuropeptide Y,NPY)和血管内皮素(endothefin,ET)是强效缩血管物质,参与调节血压,维持循环稳定[23]。Feng等[24]检测了颈性眩晕大鼠模型血浆中ET、CGRP含量,发现与对照组相比,实验组血浆ET浓度以及ET/CGRP比值都显著升高。上述血管活性因子紊乱所带来的最直接影响是产生异常的血管收缩变化,导致偏头痛的发生。

偏头痛相关眩晕以反复前庭性发作为特征,常伴有偏头痛和其他偏头痛症状,是普通人群中最常见的眩晕复发原因之一[25]。研究发现,与其他类型头痛相比,眩晕在偏头痛患者中更为常见,且在偏头痛患者中头晕或眩晕的症状甚至比头痛更明显,这表明偏头痛与头晕之间存在病理联系[26]。三叉神经血管系统所分泌的血管活性物质如P物质和CGRP等的异常,可引起血管舒张和神经源性炎症,进而出现搏动性疼痛或中枢敏化。前庭系统活动的异常可能导致短暂的前庭-眼功能障碍或与偏头痛相关的前庭超敏反应[27]。该学说针对偏头痛相关眩晕有较好的解释,血管活性因子已被证实参与包括顽固性高血压、恶性心律失常、动脉粥样硬化和心力衰竭在内的多种循环系统疾病[28-29]。临床患者中往往只是单纯以眩晕主诉来就诊,没有器质性病变,这提示血管活性因子紊乱参与了颈性眩晕的发病过程,但具体的机制还需要进一步的实验研究来证实。

4 颈部本体感受器学说

上述三个学说虽然作用机制不同,但最终落脚点都是供应前庭系统的动脉缺血而产生眩晕症状,椎动脉狭窄所导致的眩晕甚至可以归纳为椎-基底动脉供血不足这一临床现象中。颈部本体感受器作为前庭系统的终末传入单元,从神经通路的角度直接将其与颈部肌肉、前庭系统联系起来,将眩晕与疼痛联系起来,更符合临床实际情况。挥鞭样损伤为一种急性颈部损伤,在交通事故损伤中较为常见。在车辆高速运动中,因为安全带的固定,紧急刹车时出现身体与头部的运动不同步,颈椎出现过屈或过伸而造成的颈髓及附属结构损伤[30]。大约1/2经历过挥鞭样损伤的患者有头晕和平衡问题,创伤后表现出颈部疼痛及双侧前庭功能减退[31]。这种颈性眩晕为颈部疼痛和活动受限引起上颈部躯体感觉输入改变,局部无菌性炎症持续刺激肌纤维纺锤体,使其对外界刺激更敏感,持续输入异常信号,导致前庭和颈部输入感觉不匹配[32]。

颈部本体感受器主要包括位于颈肌肌梭和颈椎椎小关节处的机械性感受器和痛觉感受器,其功能包括维持平衡,头颈部位置觉与深感觉的产生,调节眼球运动和交感神经活动等,相关功能异常会产生包括眩晕、平衡障碍在内的一系列神经功能症状[33]。Yang等[34]收集了62例无眩晕的颈椎病患者的77个颈椎间盘样本,54例眩晕患者的61个样本,以及8例尸体供体的40个对照样本,结果眩晕患者的病变颈椎间盘中Ruffini小体的分布比其他椎间盘更丰富。研究发现,患病颈椎间盘中Ruffini小体的数量增加和向内生长与颈椎病患者眩晕的发病率呈正相关,这可能表明退化的颈椎间盘在颈椎本体感觉受损中起关键作用,Ruffini小体在颈源性眩晕的发病机制中起着关键作用。Wu等[35]采用对比研究方法,发现退变椎间盘中P阳性物质神经纤维数量明显增加,并深入髓内纤维甚至髓核。除了上述解剖学相关证据支持外,相关研究[36-37]也证实,颈部本体感受器通过脊髓前庭束来与前庭系统相联系,颈部异常活动和肌肉紧张会导致前庭系统功能异常。上颈椎区域含高密度肌梭,且枕下区感受器与前庭系统联系更紧密,上颈椎不稳所引起颈肩部疼痛患者有平衡失稳、眩晕的发生概率更高。这与椎动脉狭窄学说中转颈时可导致寰椎和枢椎处椎动脉狭窄相互佐证,即上颈椎的病变更容易导致颈性眩晕。在其他学说中,往往针对一些临床现象存在争议,比如有学者认为椎动脉代偿能力很强,没有发现足够的证据证明椎动脉血流有明显的变化[38]。在颈部本体感受器学说中,因为有足够多的解剖及基础实验支撑,理论体系相对完善,无论是对颈部创伤还是颈椎退变患者均有较好的解释。将颈部疼痛作为发病始动环节,与临床大部分颈性眩晕患者伴随有颈部疼痛这个现象相吻合,有较高的实践价值。

5 总结与展望

颈性眩晕的潜在病患人数庞大,目前仍然是一个排除性诊断,尚无针对颈性眩晕的临床诊疗指南。发病机制包括椎动脉狭窄学说、交感神经刺激学说、血管活性因子学说及颈部本体感受器学说。应针对不同患者,综合其病史、临床症状、体征及相关辅助检查,明确其主要病因,采取个体化治疗。眩晕症状与颈椎退变的关系仍需要大量有说服力的基础研究来支持,需要有多个学科共同参与的权威性研究,相信在未来会建立起一套完善的诊断治疗体系,在治疗颈性眩晕中发挥重要作用。