神经损伤后的基本反应
神经元反应
位于脊髓前角、脊神经后根神经节和自主神经节的细胞胞体在轴突断裂后将发生染色质溶解。组织学检查可见神经元肿胀伴有尼氏小体向细胞周边移动。
因此，轴突损伤后神经元体积增大通常是一种再生而不是变性的表现。但神经近端的严重损伤是个例外特别是臂丛或腰骶丛损伤，这种损伤常导致不利于神经存活的退行性改变。
由于核糖核酸(RNA)以及相应的酶数量增加，处于再生状态的神经元染色质发生裂解和细胞质体积增大。RNA由大颗粒转变为亚显微颗粒导致尼氏小体明显减少。在伤后4-20天(增殖高峰期)，RNA的增加数量随着代谢率的增加而改变。RNA的增加是神经轴突再生所必需的，它提供轴浆补充所必需的多肽与蛋白质。
轴突存在于脊髓和后根神经节内的神经细胞体相延续。所有的蛋白质在细胞合成并由轴突向远端转运。围绕轴突周围的是由神经膜细胞重叠的包膜组成的结构 ─髓鞘。比较而言，神经膜细胞的细胞质充满细胞器一层基底膜覆盖在神经膜细胞表面，延神经纤维的全长形成了连续的结构，而神经纤维的全长是由连续的轴突与间断的神经膜细胞组成。
RNA也许只是充当了神经再生的标记物，而不是神经再生信号的传导者。但无论如何，研究已证明，在轴突再生至发育成熟的过程中，RNA始终处于体积增大、活力增强的阶段。周围神经损伤越靠近脊髓，神经细胞增生改变越明显，而周围神经远端损伤后神经细胞增生改变不明显。
与远端水平损伤比较，近端水平损伤需要修复更长的神经轴突，而神经元好像能提前预知。轴突与中枢神经系统连接的研究表明，在正常的轴突-神经元连接中，轴浆中的代谢物质存在着由胞体至轴突和由轴突至胞体的双向转运。
神经细胞体及其轴突、远端效应器示意图
如前所述，轴浆中代谢物的运输伴随着轴突与周围环境代谢物与废物的交换。因此，保持轴突活力的物质有些是由轴突所在的周围环境提供的，而不是完全来自神经元胞体。
来源于中枢神经系统的神经胶质、其他神经元或非神经组织(特别是周围神经系统的神经膜细胞)的神经营养因子可影响神经元的存活。诸如神经生长因子、脑源性神经生长因子、神经营养因子-3和神经营养因子-4/5被运输到胞体并促进神经元细胞的存活。
阻止神经向远端再生会导致大量感觉神经元的凋亡(远多于运动神经元凋亡)，这可能与神经胶质和其他神经元分泌的营养因子的作用有关。另一方面，运动神经元在损伤轴突没有长入损伤远端的情况下依然可以存活1年甚至更长时间。
由于轴突再生而引起的神经元分子水平的改变日益引起关注。包括损伤早期神经元中C-FOS、junBV和 C-jun mRNA改变，这些变化因损伤性质的不同而不同。与更远端神经损伤相比，神经根撕脱伤可引起更明显的C-FOS蛋白的含量变化。即早期基因(IEG)被不明机制所激活并受到不同种类生长因子的抑制的。
尽管损伤后神经元存在着一些代谢性的功能改变，但像静息电位和峰值后电位这样的神经元电生理特性并未改变，而在神经元的中枢突触功能方面却存在某些障碍。
由传人性刺激激发的神经元反射性放电将出现潜伏期延长和短暂性增量散布。神经元突触囊泡的退行性改变已被电子显微镜证实并有可能干扰突触功能。
实验结果已证明远端轴突切断术和再生后，相应感觉神经元区会出现某些扩张现象，即附近正常神经元会形成支配远端轴突断裂的神经元支配区实验结果同样证明长入神经损伤区域的运动神经元区体积会增大或扩张。
这种代表有用的神经再生的增大或扩张已在灵长类动物实验中有记录为证，但仍有待明确。人们对神经移位术治疗牵拉伤引起的神经丛撕脱伤的兴趣日益增加，功能性磁共振检查已经记录到从供区神经元功能区到受区的活动转变网。
如果在轴突原损伤平面近端再次切断轴突，神经元将再次发生有利于神经再生的代谢活性改变并出现新的轴浆运输高峰。
这表明神经首次损伤后几周再次切断轴突会加快轴突的生长。由此推测神经损伤后数周进行延迟修复，将通过增加损伤后再生神经元的代谢活动，从而加强因首次损伤所造成的神经修复过程，但尚不清楚第二次切断轴突是导致了RNA的完全改变，还是只增加了因第一次轴突切断而形成的RNA的最大活性。
神经损伤后的轴突反应
临床上神经纤维有3种基本损伤类型，Seddon对此进行了详细描述并由Sunderland进一步补充完善。但我们应谨记的是，由成千上万的轴突组成的各条神经干，不仅其大小和神经纤维组成在不同的神经各不相同，而且有不同的营养和供氧需求。多数神经损伤是由神经失用、轴突中断和神经中断混合组成的。
三种主要神经损伤的不同结果神经失用
神经失用(神经震荡、神经传导阻滞)是由于沿神经纤维传导的冲动受到阻断，神经可能不经过沃勒变性而恢复功能。这可能是因为震荡或休克样损伤引起神经纤维的生化层面的功能障碍所造成的。
就整条神经而言，神经失用是由压迫或微小的钝性打击(包括神经附近的低速子弹损伤)造成的。因此，容易受压迫或牵拉损伤的神经部位较易出现神经失用。过长时间的盘腿姿势造成的腓总神经麻痹、腋窝或者上臂外侧桡神经压迫造成的桡神经麻痹(周末瘫)是比较常见的神经失用。
在这种损伤近端刺激神经并不能产生远端肌肉收缩，但刺激远端神经却可以产生肌肉收缩。如果神经的整个横切面都受累NAP则不能通过损伤处，但在损伤的近端和远端却分别可以产生及记录到NAP。
由于损伤神经中部分纤维可能发生节段性脱髓鞘，或一些神经纤维实际上已经发生轴突中断，在损伤后几周通过肌电图可观察到偶发的肌肉纤颤电位。
但从整个神经层面来看，神经失用性损伤的神经是由未发生沃勒变性的正常轴突组成。神经失用性损伤选择性影响主司肌肉收缩和触觉、位置觉的粗神经纤维，而主司痛觉与发汗的细纤维则不受影响。
因此，这种损伤通常不影响痛觉功能的传导。由于轴突周围的显微解剖结构及其髓鞘都保持完好，所以通常在几天内恢复功能，少数情况下需要5~6周的时间。
轴突中断
相比较而言，轴突中断是指轴突及其髓鞘因损伤失去连续性，但保留了神经结缔组织框架的连续性。由于轴突连续性中断，必然发生沃勒变性。神经损伤后2-3周，肌电图检查显示损伤神经支配的肌肉出现纤颤电位和失神经电位。
轴突中断比神经失用造成的运动及感觉功能障碍更完全，并且只有通过轴突的再生才能恢复功能。
A. 瘢痕化的神经远端仅见于细小轴突；B.与A相比神经远端有良好的轴突再生
轴突中断是由比造成神经失用更严重的挤压或者挫伤造成的。伤后2-3天，刺激神经损伤远、近端都不会产生肌肉收缩。神经冲动不能跨越神经损伤处产生NAP，同样在损伤远端无法记录到NAP。
神经损伤后近端也会发生一段逆行变性改变，当神经再生时必须首先克服这段变性，然后通过损伤处，最后再生神经向远端延伸。在人类，再生的轴突需要几周才能穿越损伤近端(包括近端变性的部分)，然后神经再生轴芽将以每天几毫米的速度向远端延伸。
如果损伤发生在神经丛等接近中枢神经的部位，神经将以较快速度生长;但损伤发生在如腕或手等远离中枢神经的部位，神经的生长速度将会减慢。因此，高位神经损伤会以每天2~3mm的速度向远端生长，而低位经损伤每天的生长速度只有0.5mm。
一旦有足够数量(4000或5000条)的再生神经纤维穿过神经损伤处，便可在神经损伤处记录到NAP，但波幅很低且神经传导速度大幅度减慢。这种在损伤神经远端观察到的反应，出现在损伤部以远的肌肉动作电位恢复前或肌肉失神经改变消退前很长一段时间。
因此，要达到令人满意的神经再生需要较长时间，但目前尚无足够的周围神经临床或电生理方面的证据。神经纤维向远端再生的过程可通过对NAP的检测获得。
轴突长入远端效应器后，因效应器重建及长入的轴突需要进一步成熟，所以恢复过程将产生又一次延迟。在轴突到达所支配的肌肉并产生肌肉随意收缩前，电刺激再生的神经会引发肌肉收缩功能，这种表现会在临床功能恢复几周前出现。
由于基底膜结构保持完好，再生的轴突将由神经膜细胞及位于相对完整的神经内膜内的Büngner带引导而生长，因此轴突中断的预后要好于神经中断，即使后者接受了及时正确的修复手术。
神经中断
较严重挫伤、牵拉伤或撕裂伤会造成神经中断，包括轴突和周围的结缔组织都会丧失连续性。神经中断性神经损伤的一个典型例子是，由于轴突和结缔组织的连续性均丧失而使神经横断。
但是许多新手并没有意识到，大多数神经中断性损伤的神经连续性并不会完全丧失，而是造成神经结构的内部中断，累及神经束膜和神经内膜以及轴突及其被膜。神经中断后肌电图所记录到的失神经改变结果与轴突中断的结果相同。
由于再生的轴突与成纤维细胞及胶原混合组成结构紊乱的神经瘤，致使神经中断性损伤后不能进行良好再生，所以电刺激神经损伤远、近端均不能产生相应功能，NAP不能通过神经损伤处。而且这些异常表现不同于神经失用或轴突中断，其会持续存在且无明显改善。
A.神经中断或SunderlanⅣ度损伤，伴大量结缔组织增生；B.损伤部位混乱、失结构化的神经轴突；C.另一处损伤部位混乱、失结构化的轴突
即使大量再生轴突能到达损伤神经的远端，也很难长入受损伤之前的通路。更重要的是，由于神经内膜细胞增殖和远端神经鞘管皱缩，再生轴突不能达到足够的直径和充分髓鞘化，甚至最终到达效应器也无法恢复良好的功能。
A.神经远端再生不良，神经纤维纤细；B.神经移植物横切面
人类神经瘤的生化与通道标记的研究已正式开展并且取得一些初步成果。例如发现Gap43对轴突早期再生意义重大并随时间延长而逐渐减少。此外，研究证明 Ankyrin G对于受损神经纤维钠通道的改变(特别是对于痛性神经瘤)发挥一定的作用。
Sunderland损伤分类中的I度损伤与神经失用相对应。Ⅱ度损伤对应单纯的轴突中断:神经内膜、神经束膜完整，但轴突连续性中断。Ⅲ度损伤是轴突与神经内膜完全损伤，但保留大部分神经束膜的完整性，是包括轴突中断与神经中断在内的混合伤。Ⅳ度损伤是指包括轴突、神经内膜、束膜完全中断，但神经外膜连续性存在。V度损伤是神经干完全横断伤。Mackinnon提出了Ⅵ度损伤:神经干的一部分完全断裂，部分连续性保留，包含了轴突中断与神经中断两种损伤。
Sunderland描述的周围神经损伤分类模式图
神经横断性损伤修复术后3-4周，损伤或修复部位的韧性或抗张强度才能达到最大值。部分神经损伤后神经纤维的损伤可能涉及各种损伤类型，如果6周后神经功能部分恢复，那么其他神经纤维的损伤类型很大可能只是轴突中断，有可能通过神经再生完全恢复功能。
如果神经损伤6周后无任何功能恢复，表明其为非神经失用伤，对于神经损伤是轴突中断还是神经中断损伤则无法做出判断，神经损伤的类型早期判断只能通过术中对神经的大体观察和神经电生理检测而获得。
远端轴突及其连接
依据轴突长入远端效应器的时间，神经内膜管的直径可能增加或变小。长入远端神经内膜管的神经纤维才能成熟并生成髓鞘，而其他纤维会退变或发育不良。
图左侧显示再生神经轴突长入神经束并正在成熟与髓鞘化，而右侧显示神经缝合平面处再生再生轴突错长入神经束外神经束膜组织，形成神经瘤。
除非可以直接长入原来的位置，再生的轴突即使到达远端效应器也不会充分发挥功能。再生的神经纤维可使原先不受其支配的远端效应器产生某些变化。皮神经纤维甚至不能跨越某些界线使感觉神经再支配，当然它也不可能在运动神经支配区产生功能。尺神经与正中神经的运动纤维再生长入手部的小肌肉也不能完全恢复正常的功能。
不论是大脑感觉皮层还是运动皮层，中枢神经系统促进其轴突与纤维不只一条，但只有最终长入并支配远端效应器（包括感觉与运动）连接的能力有限，其功能恢复不理想。可参见图示中神经再生（特别是舌下-面神经或副-面神经吻合术）后的运动功能恢复情况。
肌肉在失神经支配3周后，组织结构将发生变化。肌纤维发生扭曲，肌横纹数目减少。明显的肌肉萎缩出现在神经损伤几周后，并持续到再生轴突使肌肉神经再支配为止。
由于持续的失神经支配和缺乏必要的功能锻炼，肌肉组织逐渐被增生的纤维组织所替代，伤后2年肌肉组织将完全被瘢痕组织或脂肪替代，因此，失神经支配两年后的肌肉组织即使采用最先进的修复技术也无法恢复理想的运动功能。
参考资料
- 顾立强，朱庆棠，向剑平．Kline-Hudson神经损伤．
- 徐高磊．周围神经卡压与解剖学分析．
- 丁自海，刘树伟．格氏解剖学第41版．
- 张卫光．奈特人体解剖学彩色图谱第6版．
- 李安然．奈特神经科学彩色图谱第3版
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