人体的高速公路

一、脊髓概括与形态

脊髓是人类以及脊椎动物中枢神经的构成部分，它是人体的高速公路。脊髓位于脊椎骨构成的椎管内，呈长圆柱状，全长41～45厘米。上端与颅内的延髓相连，下端呈现圆椎形，终于第一腰椎下缘（初生儿则平第三腰椎）。临床上作腰椎穿刺或腰椎麻醉时，大多于第3～4腰椎或第4～5腰椎之间操作，因为在此处穿刺不会损伤脊髓。脊髓两旁发出许多成对的神经（称为脊神经）分布到全身皮肤、肌肉和内脏器官。脊髓是人体神经与脑之间的通路，也是许多低等反射活动的中枢。

脊髓是神经系统的重要部分，所有活动直接受控于脑。其位于椎管里，显示圆柱形，前后稍偏，外包被膜，它与脊柱的弯曲相同。脊髓的上端在平齐枕骨大孔处与延髓连接，下端平齐第一腰椎下缘，长约40～45厘米。脊髓的末端变细，称为脊髓圆柱。自脊髓圆柱向下延为细长的终丝，它已是无神经组织的细丛，在第二骶椎水平为硬脊膜包裹，向下停止在尾骨的背面。脊髓的全长粗细各有不同，有两个膨大部，自颈髓第四节到胸髓第一节称颈膨大；自腰髓第二至骶髓第三节称腰膨大。

此外脊髓的表面前后还有两条纵沟，位于正中，相互对称。前面的前正中裂较深，后面的后正中沟较浅。另外还有两对外侧沟，即前外侧沟和后外侧沟。前根自前外侧沟延伸，由运动神经纤维构成；后根经后外侧沟进入脊髓，由脊神节感觉神经元的中枢突所构成。每条后根在与前根会合前，有膨大的脊神经节。腰、骶、尾部的前后根在通过相应的椎间孔之前，围绕终丝在椎管内向下行走一段较长距离，它们都形成马尾。在成人（男性）一般第一腰椎以下已无脊髓，只有马尾。

脊髓内部还有一个主要由神经细胞所构成的呈蝴蝶形或“H”的灰色神经组织。其中心有中央管，中央管前后的横条灰质叫作灰连合，将左右两半灰质连在一起。灰质的每一半由前角和后角构成。前角内含有大型运动细胞，其轴突连接白质，经前外侧沟走出脊髓，构成前根。颈部脊髓的前角极其发达，这里的前角细胞发出纤维控制上肢肌肉。后角内的感觉细胞，有痛觉和温度觉的第二级神经元细胞，并在后角底部有小脑本体感觉径路的第二级神经元细胞体（背核）。灰质周缘部和其联合细胞以其周围含有纤维的白质构成所谓的脊髓的固有基束，贯穿于脊髓的各节段，并在很大程度上保证完成各种繁杂的脊髓反射性活动。脊髓的横切面，显有位于中央部的灰质和位于周围部的白质；脊髓的颈部，灰质和白质都很发达。

二、脊髓的功能

脊髓的活动直接受控于脑，是神经系统的重要组成部分。来自四肢和躯干的各种感觉冲动，借助脊髓的上行纤维束，包括传导浅感觉，即传导面部以外的痛觉、温度觉和粗触觉的脊髓丘脑束、传导本体感觉和精细触觉的薄束和楔束等，以及脊髓小脑束的小脑本体径路感觉。这些传导径路将各种感觉冲动传送到脑，进行高级综合分析；脑的活动通过脊髓的下行纤维束，包括执行传导随意运动的皮质脊髓束以及调节锥体系统的活动并调整肌张力、协调肌肉活动、维持姿势和习惯性动作，保持动作协调、精确、免除震动和不必要附带动作的锥体外系统，经过锥体系统和锥体外系统，调整脊髓神经元的活动。脊髓自己就可以实现许多反射活动，但其活动也要受大脑的影响。

科学家以脊蛙反射做了实验，这个实验发现蛙在没有脑而只有脊髓的情况下，可以出现搔扒反射，而在没有脑、脊髓又遭到破坏的情况下，不能出现搔扒反射，这显示脊髓具有发射能力。同时，脊髓里的神经中枢也是受大脑控制的，人能有意识地控制排便和排尿就是一个例证。婴幼儿因大脑的发育尚未完全，对排尿道的抑制能力较低，所以排尿次数多，而且容易发生夜间遗尿现象。由此可见，脊髓活动是受控于脑。

那大家可能会问了，脊髓只有反射功能，难道就没有其他功能了吗？当然不是这样。我们还是以成人的排尿反射为例。当尿液在膀胧内积存到一定量时，就会刺激膀胧壁上的感受器，使感受器产生神经冲动；神经冲动经过传入神经传递到脊髓的排尿中枢；同时，神经冲动经过神经纤维向上传达到大脑，使人产生尿意。在合适的外界环境下，由大脑发出神经冲动经过神经纤维传到脊髓的排尿中枢，神经冲动再沿着传出神经到膀胧，产生排尿反射。如果外界环境不合适（比如在课堂上），大脑就暂时控制脊髓中的排尿中枢而不排尿。由上面这个例子我们可以得知，脊髓除了具有反射功能外，还具有传导功能。

三、脊髓的躯体运动功能

我们知道，脊髓具有反射功能。那么这种反射功能表现在哪些方面呢？我们一起去了解一下。

1.屈肌反射和对侧伸肌反射

屈肌反射是在我们肢体的皮肤受到刺激伤害时，人体所作出的一种反射。这个时候该侧肢体会出现屈曲运动，关节的屈肌收缩而伸肌延缓。屈肌反射具有保护性意义，使肢体屈缩而避免伤害性刺激。屈肌反射的强度与刺激强度相关，例如足部较弱的刺激只引起踝关节的屈曲；刺激强度增强时，则膝关节和髓关节也可导致屈曲。如刺激强度更大，则可在同侧肢体产生屈肌反射的基础上，出现对侧肢体伸展的反射，这种反射称为对侧伸肌反射。动物的一侧肢体屈曲，对侧肢体伸直，以方便支持体重，保持姿势。屈肌反射与对侧伸肌反射的中枢都在脊髓。

2.牵张反射

牵张反射是指骨骼肌在遭到外力牵拉伸长时，能反射性的使受牵拉的同一肌肉发生收缩。因为牵拉的形式不同，肌肉收缩的反射效应也各有差异，因此牵张反射又可分为腱反射和肌紧张两种类型。

（1）腱反射。

腱反射是肌腱被快速牵拉时所产生的牵张反射。例如，叩击膝关节以下的股四头肌肌腱，使该肌受到牵拉，则股四头肌发生一次快速收缩，叫作膝跳反射；叩击跟腱使小腿腓肠肌受到牵拉，则该肌发生一次快速收缩，称为跟腱反射。腱反射的特征是，叩击肌腱时，肌肉内的肌梭（一种本体感受器）差不多同时受到牵拉，其传入冲动进入中枢后又几乎同时使该肌的运动神经元发生兴奋，于是该肌的肌纤维几乎同时发生一次收缩。临床上常检查腱反射来了解脊髓的功能状态，如果某一腱反射减弱或消失，则表示相应节段的脊髓功能遭到破坏；如果腱反射亢进，则表明相应节段的脊髓失去了高位中枢的制约。所以，腱反射明显与否就能显示出你的身体是否处于正常状态。

（2）肌紧张。

肌紧张主要的意义就是在于保持身体的姿势，而且动作并不明显。脊髓动物的骨骼肌依然保持一定的肌肉张力，称为肌紧张，它属于一种牵张反射。肌紧张是由于肌肉受到缓慢而持续的牵拉而造成的，整个肌肉处于持续的、微弱的紧缩状态，以避免肌肉被拉长。在肌紧张发生过程中，同一肌肉内的不同肌纤维轮换着进行收缩，因而能持久保持着肌紧张而不易疲劳。在正常情况下，人和动物的骨骼肌在无显著的运动表现时，也占有持续的、微弱的收缩状态，伸肌和屈肌都有一定的紧张性。但在直立姿势时，伸肌紧张处于主要地位；因为直立时，由于重力的影响，支撑体重的关节逐渐弯曲，被弯曲的关节必然使伸肌受到牵拉，从而造成牵张反射使伸肌的肌紧张加强，以对抗关节的屈曲来保持直立姿势。但由于重力持续作用于关节，所以肌紧张也在连续的发生着。

我们知道，交感神经和部分副交感神经一般都处于脊髓侧角和相当于侧角的部位，所以脊髓也是部分内脏反射活动的初级中枢。在脊髓颈部第五节段以下离断的动物，手术后暂时失去反射活动的能力，进入无反应状态，这种现象称为脊髓休克。脊髓休克的主要表现形式为：在横断面以下的脊髓所控制的骨骼肌紧张性降低甚至消失，血压下降，外周血管扩张，发汗反射不出现，直肠和膀胧中粪和尿积聚。这些情形说明动物躯体与内脏反射活动均衰减以至消失，也就是我们说的进入了脊髓休克的状态。

脊髓受到伤害后，其脊髓反射恢复的快慢，与动物的种类有着紧密的关系。在低等动物中如蛙在脊髓离断后数分钟内反射即恢复，犬则需几天，人类则需数周以至数月（人类由于外伤等状况也可出现脊髓休克）。反射恢复过程中，首先是一些比较单一、比较原始的反射先恢复，如屈肌反射、腱反射等；然后才是比较复杂的反射逐渐恢复，如对侧伸肌反射等。反射恢复后的动物，血压也慢慢上升到一定水平，动物具有一定的排粪与排尿反射功能，发汗反射甚至亢进。这些均向我们解释了脊髓可以实现部分内脏反射活动，例如血管张力反射（维持血管紧张性以维持一定的外周阻力）、排便反射、排尿反射、发汗反射等。但是，这种反射调节功能是简单的，不能很好适应生理功能的需求；例如，基本的排尿反射可以进行，但排尿不能受意识控制，而且排尿也不完全。因此，内脏活动的合理完善是需要较高级的中枢参与完成的。