腰骶部慢性骨筋膜間隔綜合征致下腰痛基礎(chǔ)研究進(jìn)展

1、腰骶部慢性骨筋膜間隔綜合征致下腰痛基礎(chǔ)研究進(jìn)展    中國(guó) 【關(guān)鍵詞】 腰骶部 慢性骨筋膜間隔綜合征 下腰痛 基礎(chǔ)研究下腰痛是困擾人類健康特別常見的疾病之一。在美國(guó)，下腰痛已經(jīng)成為除呼吸道疾病以外的第二高患病率的疾病1。然而，目前卻有85%左右的下腰痛患者的病因未明，只被籠統(tǒng)地歸類為非特異性下腰痛?；颊咭蚨鵁o法得到針對(duì)性的 治療 。因而，對(duì)該類疾病的病理生理進(jìn)行深化研究，對(duì)于闡明其確切的發(fā)病機(jī)理和病理過程，有效揭開這個(gè)困擾人類的醫(yī)學(xué)難題，使患者得到更有效的治療具有極大的臨床意義和 科學(xué) 價(jià)值。到目前為止，國(guó)內(nèi)外針對(duì)該病更多的是臨床治療報(bào)道，而對(duì)這類非特異

2、性下腰痛病理生理的基礎(chǔ)性研究報(bào)道不多。1981年P(guān)eck2對(duì)一間隔內(nèi)壓異常增高的腰痛病例進(jìn)行腰肌筋膜切除，切除后病人的癥狀消失，因而他首先提出了腰骶部慢性骨筋膜間隔綜合征可能是引起腰痛的主要原因之一。其后，國(guó)內(nèi)白躍宏教授14成功建立了腰骶部慢性骨筋膜間隔綜合征的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，隨后又在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了相關(guān)的臨床對(duì)照研究10，驗(yàn)證了Peck等人的假說，并證明了骨筋膜間隔切開減壓術(shù)是治療該疾病的有效方法?？梢姡瑢?duì)腰骶部慢性骨筋膜間隔綜合癥病理生理的研究是研究下腰痛的一個(gè)有效方向，本文將主要就其研究進(jìn)展進(jìn)行綜述如下。 1 臨床表現(xiàn) 長(zhǎng)工夫固定坐姿者、彎腰工作人員、脊柱生理曲線改變的患者，是患腰骶部慢性骨

3、筋膜間隔綜合征的高危人群?；颊叩闹饕R床癥狀是反復(fù)的廣泛性腰痛，久坐久站、長(zhǎng)工夫行走、長(zhǎng)工夫固定體位臥床及長(zhǎng)工夫彎腰后腰痛加重。查體可發(fā)現(xiàn)沿豎脊肌壓痛(+)、肌緊張(+)。部分病人可有向臀部及大腿的放散痛，無下肢神經(jīng)根刺激反應(yīng)性損害體征。腰部X線片、CT以及MRI檢查未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)根受壓迫征像。 2 骨筋膜間隔內(nèi)壓 2.1 腰骶部骨筋膜間隔的解剖特點(diǎn)腰骶部骨筋膜間隔是一個(gè)潛在的間隙，其結(jié)構(gòu)前壁為腰背筋膜深層，腰背筋膜深層向上附著于第12肋骨，向下附著于髂嵴，內(nèi)側(cè)附著于橫突，后壁為腰部筋膜淺層，內(nèi)側(cè)壁為棘突、棘間及棘上韌帶，外側(cè)壁為腰背淺、深層在豎脊肌外緣相附著處。間隔內(nèi)有少量疏松組織和脂肪，起潤(rùn)滑

4、作用。在肌肉收縮時(shí)，間隔變小，內(nèi)壓增高;肌肉松弛時(shí)，間隔回復(fù)，內(nèi)壓恢復(fù)至靜息水平。異常增高的間隔壓力，可直接對(duì)肌纖維造成機(jī)械損傷，并可使肌肉內(nèi)的血流供應(yīng)減少，是導(dǎo)致慢性骨筋膜間隔綜合征的病理基礎(chǔ)2、17。2.2 慢性骨筋膜間隔綜合征患者的間隔內(nèi)壓特點(diǎn)異常增高的間隔壓力是慢性骨筋膜間隔綜合征的重要特征，白躍宏等10對(duì)33名患者的腰骶部間隔內(nèi)壓進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果顯示，患者的平均間隔內(nèi)壓在靜息下達(dá)(10.4±0.1) mmHg，在運(yùn)動(dòng)中可高達(dá)(187.1±11.6) mmHg，運(yùn)動(dòng)后6分鐘內(nèi)壓仍舊高于運(yùn)動(dòng)前水平(13.2±1.3) mmHg。目前診斷慢性骨筋膜間隔綜合征的

5、內(nèi)壓參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)是：在松弛時(shí)內(nèi)壓超過10 mmHg，并且運(yùn)動(dòng)后6 min不能降至實(shí)驗(yàn)前水平13。但也有學(xué)者提出5，以運(yùn)動(dòng)下的壓力值比靜息下的壓力值增高至少23倍作為診斷標(biāo)準(zhǔn)，比以運(yùn)動(dòng)前后的絕對(duì)值水平作為診斷標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確度和敏感度更高。2.3 間隔內(nèi)壓增高機(jī)制間隔內(nèi)壓異常增高的機(jī)制還不完全明白，目前的主要解釋有：(1)肌筋膜的變性。肌筋膜的增厚和硬化，使其延展性變差，張力增高，失去其調(diào)節(jié)間隔內(nèi)壓的能力6。另外，肌筋膜還是豎脊肌靜脈泵的重要組成部分7，筋膜的變性可影響豎脊肌靜脈的回流，導(dǎo)致內(nèi)壓增高。但以上解釋的直接證據(jù)還不多，還需要進(jìn)一步探討。(2)靜脈回流障礙。肌肉內(nèi)的靜脈回流淌力主要來自靜脈泵。靜脈

6、泵主要由靜脈瓣、肌肉、肌筋膜及其相鄰的脂肪組織組成，以就任何成分的病變都會(huì)導(dǎo)致肌肉內(nèi)的血液回流障礙，導(dǎo)致收縮后充血增大的肌肉未能及時(shí)恢復(fù)7，這可解釋患者運(yùn)動(dòng)后6 min間隔內(nèi)壓未能恢復(fù)至運(yùn)動(dòng)前水平的現(xiàn)象。(3)骨骼肌的病理牽張反射8。不明原因的病理牽張反射，致豎脊肌張力的異常增高，并呈長(zhǎng)工夫持續(xù)狀態(tài)，間隔內(nèi)壓病理增高。 3 電生理及超聲檢測(cè) 肌電信號(hào)除了可提示肌肉的去神經(jīng)病變和神經(jīng)在肌肉再分布的征像外，還為肌肉的疲勞程度提供良好的 參考 指標(biāo)24。伴著肌肉收縮工夫的延長(zhǎng)、收縮強(qiáng)度的增加，肌肉會(huì)出現(xiàn)疲勞反應(yīng)，肌電信號(hào)表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)單位的激發(fā)平均頻率和頻率中值下降。腰骶部慢性骨筋膜間隔綜合征病人組，其

7、肌電圖未見有失神經(jīng)征像，但疲勞程度比正常對(duì)照組高，恢復(fù)工夫慢。Korhonen等用表面肌電同步內(nèi)壓測(cè)定儀探討慢性骨筋膜間隔綜合征患者的肌電信號(hào)和間隔內(nèi)壓的關(guān)系，結(jié)果表明，異常的表面肌電信號(hào)與肌張力參數(shù)可提示病理間隔內(nèi)壓9。超聲檢查也是診斷和研究慢性骨筋膜間隔綜合征的重要手段。白躍宏等10用超聲多普勒檢查發(fā)現(xiàn)，對(duì)病人進(jìn)行骨筋膜切開減壓術(shù)治療后，患者的最大血流速度較術(shù)前在靜息下增加0.17±0.02，運(yùn)動(dòng)中增加30.09±0.07。Masuda T等11用超聲成像研究了豎脊肌作等長(zhǎng)收縮時(shí)，豎脊肌體積、肌筋膜厚度的變化情況，以及它們和間隔內(nèi)壓的關(guān)系。 4 腰骶部慢性骨筋膜間隔綜合

8、征的病理生理 4.1 腰肌筋膜的病理生理慢性骨筋膜間隔綜合征患者的筋膜標(biāo)本12，生物學(xué)表現(xiàn)為增厚、變堅(jiān)韌;力學(xué)特點(diǎn)為軸向彈性形變下降;組織化學(xué)顯示其纖維成分并無明顯改變;但電鏡下可見纖維橋鏈接。但是以上病理變化是因還是果，在慢性骨筋膜間隔綜合征的病理轉(zhuǎn)歸過程中扮演著什么角色，至今還不完全明白，有待深化研究。4.2 腰骶部骨骼肌的病理生理下腰痛與腰骶部骨骼肌的結(jié)構(gòu)和功能密切相關(guān)3。骨骼肌按ATPase活性的染色差別分類為I型纖維和型纖維，即相對(duì)應(yīng)的“紅肌”和“白肌”。紅肌較白肌有較豐富的的血液循環(huán)，較高的酶活性，和較低的糖元分解能力，對(duì)慢性缺血的耐受力較差。在人類的豎脊肌成分中，紅肌占了70%，

9、豎脊肌在維持其正常功能時(shí)更依賴于血氧的供應(yīng)，因而在慢性缺血時(shí)，豎脊肌輕易發(fā)生變性、壞死和纖維化14。在慢性骨筋膜間隔綜合征病人的豎脊肌，骨骼肌類型分布數(shù)量發(fā)生變化，表現(xiàn)為II型纖維成分增高，I型纖維成分減少3，這也可證明慢性缺血對(duì)骨胳肌的損壞有別于急性缺血;細(xì)胞形態(tài)學(xué)表現(xiàn)為肌纖維退行性變，灶狀萎縮和壞死;電鏡下可見散在骨骼肌纖維排列紊亂，多處纖維變性10。纖維化程度與壓迫工夫、壓迫程度成正相關(guān)4。以上病理表現(xiàn)，與神經(jīng)元損害后的萎縮和急性骨筋膜間隔綜合征的變化過程不同24，提示慢性骨筋膜間隔綜合征的形成，更可能是反復(fù)慢性缺血和機(jī)械性壓迫的結(jié)果。Bai等14通過對(duì)新西蘭兔的比目魚肌骨筋膜間隔間斷反

10、復(fù)的外界壓力壓迫，成功建立了慢性骨筋膜間隔綜合征的動(dòng)物模型。實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)14、15，較小壓力(40 mmHg)或短期(3 d)較大壓力(80 mmHg、120 mmHg)壓迫后，骨骼肌病理切片只見少量壞死、纖維化、中性核細(xì)胞浸潤(rùn)、肌纖維肥大和萎縮不一;而長(zhǎng)工夫(>7 d)較大壓力(80、120 mmHg)壓迫后，骨骼肌病理切片可見顯著壞死、萎縮、間質(zhì)纖維化。以上結(jié)果，與慢性骨筋膜間隔綜合征由于反復(fù)慢性缺血和機(jī)械性壓迫所致的觀點(diǎn)相一致，并說明骨骼肌的病理?yè)p害程度，與反復(fù)壓迫的工夫和強(qiáng)度成正相關(guān)。纖維化程度可反映骨骼肌的損傷程度。FrEitas18分別研究了肌肉毒性藥物對(duì)趾長(zhǎng)伸肌和比目魚肌病

11、理?yè)p傷的作用機(jī)理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)白肌(趾長(zhǎng)伸肌)的改變主要與增多的Na+通道數(shù)量相關(guān)，而紅肌的改變即主要觸及肌纖維的線粒體活性的改變。Styf21用MRS(磁共振波譜分析)測(cè)定慢性間隔綜合征病人標(biāo)記有31P的ATP代謝產(chǎn)物濃度，間接觀察骨骼肌線粒體的動(dòng)態(tài)功能，結(jié)果顯示，患者線粒體的代謝功能下降，代謝產(chǎn)物減少。以上表明，慢性骨筋膜間隔綜合征對(duì)骨骼肌纖維的病變影響不僅僅在結(jié)構(gòu)形態(tài)上，而且亞細(xì)胞的功能同樣受損。4.3 腰骶部血液循環(huán)的病理生理毛細(xì)血管網(wǎng)在正常豎脊肌的I型肌纖維中分布特別豐富，它與自主神經(jīng)末梢共同在肌束間構(gòu)成神經(jīng)血管束，支配和營(yíng)養(yǎng)腰骶部骨骼肌。骨骼肌所需要的動(dòng)脈血氧供應(yīng)，依賴肌肉的快速血流灌

12、注。而影響這灌注過程的因素除了內(nèi)皮細(xì)胞血氧感受性信號(hào)外，還有一獨(dú)立信號(hào)通道?，F(xiàn)在認(rèn)為這一信號(hào)通路可能是血管形變激發(fā)血管內(nèi)皮信號(hào)釋放血管活性物質(zhì)，進(jìn)而引起血管的舒張。增強(qiáng)血管舒張效應(yīng)的主要因素是形變頻率的增加而非形變工夫的延長(zhǎng)。而血管形變的動(dòng)力主要來自骨骼肌收縮產(chǎn)生的剪切壓力22。觀察比目魚肌營(yíng)養(yǎng)動(dòng)脈的快速灌注過程，發(fā)現(xiàn)剪切壓力可誘導(dǎo)血管擴(kuò)張因子一氧化氮的mRNA的表達(dá)，并增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞依賴性的血管舒張效應(yīng)23。低強(qiáng)度到中強(qiáng)度的剪切壓力是血管快速灌注的相宜動(dòng)力，高強(qiáng)度或持續(xù)壓力均不能有效完成這一效應(yīng)25。在慢性骨筋膜間隔綜合征時(shí)，用near-infrared spectascopy(經(jīng)皮血氧飽和度

13、)監(jiān)測(cè)豎脊肌運(yùn)動(dòng)下的血氧化水平發(fā)現(xiàn)，病人組的最大無氧化水平高于對(duì)照組，氧化水平恢復(fù)到運(yùn)動(dòng)前水平的工夫長(zhǎng)于對(duì)照組21。這可能是由于間隔內(nèi)壓的病理增高和腰肌縮舒頻率的下降，使剪切壓力過高和血管形變頻率減少，導(dǎo)致血管的舒張效能下調(diào)，骨骼肌的血氧化水平降低。骨骼肌的靜脈系統(tǒng)是影響慢性骨筋膜間隔綜合征病理轉(zhuǎn)歸不容忽視的因素。靜脈系統(tǒng)對(duì)壓力的耐受力低，因而腰骶部骨骼肌靜脈回流的障礙，可能會(huì)導(dǎo)致骨骼肌輕易遭受一系列的病理?yè)p害。有學(xué)者認(rèn)為7，骨骼肌靜脈泵的任一成分的改變，均可使靜脈回流障礙，并提出骨骼肌靜脈回流障礙是慢性骨筋膜間隔綜合征病人間隔內(nèi)壓在運(yùn)動(dòng)后6 min無法恢復(fù)至靜息水平的重要原因。4.4 豎脊肌

14、神經(jīng)的病理生理豎脊肌肌束外有一纖維肌外膜包圍，其間分割成肌束衣和肌內(nèi)皮等作為纖維支架。神經(jīng)末梢穿行在肌束衣內(nèi)，支配相應(yīng)的骨骼肌。特別有趣的是，支配骨骼肌的神經(jīng)末梢不僅能控制肌肉的收縮和舒張，還能決定肌纖維的類型。將分別支配I型纖維和II型纖維的神經(jīng)末梢端轉(zhuǎn)接后，可使原來所支配的肌纖維類型發(fā)生互換24。神經(jīng)沖動(dòng)頻率的改變也能使肌纖維類型的特征發(fā)生變化3，這可能與神經(jīng)沖動(dòng)的改變影響了肌膜的Na+通道開放的數(shù)量相關(guān)。以上理論，可能為腰骶部慢性骨筋膜間隔切開減壓術(shù)后，臨床上應(yīng)用功能性電刺激進(jìn)行康復(fù)治療提供了理論基礎(chǔ)。但功能電刺激是否真的能夠改變豎脊肌的肌纖維類型?而增多的II型肌纖維又能否因其較強(qiáng)的缺

15、氧耐受力而代替原來I型纖維的功能?以上疑問尚待研究驗(yàn)證。 5 慢性骨筋膜間隔綜合征的治療 目前國(guó)內(nèi)外治療腰骶部慢性骨筋膜間隔綜合征的有效方法是骨筋膜間隔切開減壓術(shù)。白躍宏等10報(bào)道了33例病人行腰骶部豎脊肌骨筋膜間隔切開減壓術(shù)，切開方法為：在L3棘突旁2.5 cm為中心做長(zhǎng)約2.0 cm的縱行切開，然后切開骨筋膜12 cm。手術(shù)效果顯著。33例患者中，31例疼痛消失，2例緩解，術(shù)后的間隔內(nèi)壓下降，豎脊肌血流速度變快，病變組織可見再生的衛(wèi)星細(xì)胞。Fijter26對(duì)118名患者進(jìn)行間隔切開減壓術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行62周的隨訪，其中116例癥狀緩解，運(yùn)動(dòng)后無運(yùn)動(dòng)限制。骨筋膜間隔切開減壓術(shù)治療慢性骨筋膜間隔

16、綜合征的治療效果是肯定的，但對(duì)其手術(shù)指征的爭(zhēng)議還很多，有待進(jìn)一步深化探討。功能性電刺激，通過改變對(duì)肌肉刺激的頻率使肌纖維類型的特征發(fā)生改變，作為保守治療方法也值得探討。另外，生物治療和再生醫(yī)學(xué)治療也為慢性骨筋膜間隔綜合征的治療提供一個(gè)幸福的前景。 6 病變的腰骶部豎脊肌的修復(fù)和再生 變性、壞死的肌纖維能否修復(fù)和再生，以前一直爭(zhēng)論較多。近年來，伴著骨骼肌干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)、再生醫(yī)學(xué)的 發(fā)展 ，病變的肌纖維是可以再生和修復(fù)的觀點(diǎn)是肯定的。從腰骶部慢性骨筋膜間隔綜合征實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的病理切片可見，短工夫的壓迫，變性部位數(shù)周后可被新生肌纖維所代替，且可恢復(fù)至接近正常水平14;壓迫解除后，部分動(dòng)物的病變部位周圍

17、可見肌衛(wèi)星細(xì)胞，數(shù)周后病變部位可得到不同程度的修復(fù)4，這是肌細(xì)胞的自我再生和修復(fù)過程。肌衛(wèi)星細(xì)胞是完成這一過程的決定因素。肌衛(wèi)星細(xì)胞被認(rèn)為是成肌干細(xì)胞固有的成分，順著肌纖維長(zhǎng)軸分布，電鏡見位于肌基膜下緊貼肌漿膜表面。當(dāng)肌肉損傷和疾病的情況下，肌衛(wèi)星細(xì)胞能自身增殖，并能分化成熟為新生肌纖維24。這一過程包括：靜息期-激活期-分裂增殖期-分化期-融合成肌管期-成熟為肌纖維期。而每一個(gè)期衛(wèi)星細(xì)胞所表達(dá)的標(biāo)記性分子都不一樣，pax7、CD34、Myf5/B-gal在靜息期表達(dá)，MyoD在激活期快速表達(dá)，MLC3F-tg是在分化末期在很多骨骼肌短暫表達(dá)的典型基因分子，Myosin特征標(biāo)記肌管融合蛋白27

18、。pax7負(fù)顯性突變的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，骨骼肌細(xì)胞大量死亡，提示pax7有抗凋亡的功能29;MyoD基因被敲除的小鼠，衛(wèi)星細(xì)胞的分裂增殖維持，但分化延遲，提示MyoD有調(diào)節(jié)衛(wèi)星細(xì)胞分化的功能30。影響骨骼肌再生的因素特別復(fù)雜，包括肌纖維的損傷程度，修復(fù)部位的環(huán)境，肌底膜完整性、血供和神經(jīng)支配、成肌調(diào)節(jié)因子和生長(zhǎng)因子的表達(dá)、自身增殖分化能力等等。從老年小鼠肌肉提取不能正常增殖的衛(wèi)星細(xì)胞，移植到年輕成年小鼠的病變骨骼肌，移植后的衛(wèi)星細(xì)胞恢復(fù)其修復(fù)功能31，提示功能性衛(wèi)星細(xì)胞的減少，不是年齡影響的直接結(jié)果，仿佛更與系統(tǒng)的環(huán)境密切相關(guān)。以上可解釋為什么在壓迫解除后，部分慢性骨筋膜間隔綜合征動(dòng)物的病變周圍可見到肌衛(wèi)星細(xì)胞，數(shù)周后病變部位可得到不同程度的修復(fù)。在慢性骨筋膜間隔綜合征動(dòng)物模型中，基膜損害的程度與骨骼肌修復(fù)的程度密切相關(guān)15。基膜是影響骨骼肌再生的關(guān)鍵因素，它不僅僅為肌纖維提供棲息的結(jié)構(gòu)支持，在肌纖維再生過程中還提供定位和控制新生纖維的支架作用?；び赏鈱拥募〉啄ず蛢?nèi)層的肌漿膜組成。肌漿膜的關(guān)鍵成分IV型膠原和laminin，既是結(jié)構(gòu)分子又是信號(hào)分子，鑲嵌著溝通細(xì)胞內(nèi)外的信號(hào)受體，對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)胞的功能和細(xì)胞分化起著關(guān)鍵作用。缺失laminin