颈椎旁肌和韧带异常对颈椎退行性变影响的实验研究

1、颈椎旁肌和韧带异常对颈椎退行性变影响的实验研究颈椎旁肌和韧带异常对颈椎退行性变影响的实验研究【关键词】颈椎旁肌;韧带;退行性变;动物实验【摘要】目的研究颈后椎旁肌和韧带异常对颈椎退行性变的影响。方法将36只69个月龄新西兰大白兔随机分为实验组(20只)和对照组(16只),实验组动物切除棘上和棘间韧带,别离颈后旁两侧肌肉,造成颈椎力学上的失衡。在术后4个月和10个月时分别拍摄颈椎正侧位和过伸过屈位x线片,观察颈椎的稳定性,然后处死动物,取出4，5、5，6椎间盘组织,行he染色,光镜检查,在形态学上评定颈椎间盘退变程度并根据iyat法进展分级。结果对照组4个月、10个月未见椎间隙狭窄、骨赘形成和序

2、列异常。实验组4个月无骨赘形成，10个月可见椎间隙狭窄、骨赘形成。4个月2组相比出现不稳定的节段数阳性率比拟差异无统计学意义(p0.05),10个月时2组差异有统计学意义(p0.05),10个月对照组与4个月实验组相比出现不稳定的节段数阳性率无统计学意义(p0.05)。组织学研究结果为对照组10个月与4个月相比随着增龄颈椎间盘退变明显(p0.05)，4.10个月时2组相比退变均明显(p0.05)。结论颈椎椎旁肌及韧带的异常可以加速颈椎的退变,表现为颈椎间盘退变和颈椎不稳的出现早于自然的退变过程。【关键词】颈椎旁肌;韧带;退行性变;动物实验【keyrds】paravertebralusle;li

3、gaent;degeneratin;anialexperient颈椎病的起始病因是颈椎间盘退变，在退变的不同时期可出现一些不同病理改变。颈椎不稳是其早期的一个表现1。一些因素影响着颈椎间盘的退变和颈椎不稳的发生，但详细机制仍不是很清楚。我们拟在动物模型上重现颈椎退变的过程，从而对颈椎病的发病机制有更深化的理解。1材料与方法1.3实验方法1.3.1实验准备:术前1d禁食水,枕后及颈背部备皮。1.3.2手术方法:参照文献报道方法造模2。将实验动物颈后部剪毛及清洁后,用氯氨酮0.1g/kg肌内注射麻醉，麻醉成功后将动物俯卧于手术台上,消毒铺巾,从环枕关节至第二胸椎棘突切开长约7皮肤后,暴露棘突，将附

4、着于棘突、椎板及小关节的肌肉全局部分开，然后切断1棘上和棘间韧带，缝合皮肤。对照组动物同样切开皮肤，但不作肌肉别离和韧带切除。1.3.3术后处理:所有实验动物同房间单笼喂养，光照时间及饮食饮水时间一样，所用饲料由动物实验室标准配置，术后让动物在笼中自由活动，切口以无菌敷料包扎，每日肌内注射青霉素40万u,共3d,伤口均甲级愈合，缝线于2周时自行脱落。1.3.4术后检查及取材：观察组在术后4个月分别作颈椎正侧位、过伸过屈侧位x线摄片，检查完毕后将动物处死，完好取下包含上下终板的4，5和5，6椎间盘，标本经10%中性甲醛固定。10个月观察组检查方法及取材方法同上。1.3.5切片的制备:经甲醛固定2

5、4h后，切除一侧软骨终板，然后置于乙二胺四乙酸二钠(edta)溶液中，每隔2h换液浸泡，直至另一侧软骨终板能被针头刺入，脱钙成功;将脱钙后的椎间盘浸泡buin氏液固定;采用80%、90%、95%、100%乙醇各1h行梯度乙醇脱水;二甲苯透明2h;浸蜡2h;石蜡包埋并修整蜡块后，沿所取椎间盘的矢状切面制作石蜡切片，厚度为56，将切片分别裱于涂有蛋白甘油的载玻片上，置37温箱内枯燥24h;常规方法铁苏木素及伊红行he染色,中性树胶封片。1.4观察指标1.4.1x线片分析：根据guigui等3介绍的方法进展划线测量程度移位，角位移为经过相邻两椎体下缘直线间的夹角。根据hite等4在生物力学实验研究中

6、发现当相邻椎体移位超过椎体矢状径的20%作为诊断前后不稳的标准,相邻椎体之间的角位移超过11时诊断为成角不稳。采用误差为0.02的油标卡尺及多用角尺测量椎体的程度位移和角位移。1.5统计学分析应用spss11.0统计软件，计数资料采用四格表确切概率法，p0.05为差异有统计学意义。2结果2.1影像学检查结果对照组4个月未见椎间隙狭窄、骨赘形成和序列异常。实验组4个月无骨赘形成，但有不稳定存在。对照组10个月与实验组4个月根本一样。实验组10个月可见椎间隙狭窄、骨赘形成，多见于4，5、5，6、6，7，且有不稳定存在，不稳定均存在于4，5和5，6，出现不稳定的节段数。4个月实验组与对照组相比出现不

7、稳的节段数的阳性率无统计学意义(p0.05)，10个月实验组与对照组相比出现不稳的节段数的阳性率有统计学意义(p0.05)。见表1。表12组颈椎不稳定阳性率比拟个(%)2.2颈椎间盘退变的组织学表现4个月对照组动物的组织学无明显变化，椎间盘的中央是大的髓核，周围是规那么的纤维环，终板包括一层薄的透明软骨。10个月对照组可见椎间盘退变，包括髓核的缩小和纤维环板层构造的紊乱。4个月实验组椎间盘的退变较明显，主要包括髓核的缩小或消失和纤维环出现裂隙，局部椎间盘可以突出。10个月实验组椎间盘退变更加明显，以椎间盘突出和骨赘形成为特点。对照组10个月、级退变率与4个月比拟，差异有统计学意义(p0.05)

8、。4个月时实验组、级退变率与对照组相比退变明显(p0.05)，10个月时实验组、级退变率与对照组相比退变更加明显(p0.05)。见表2。表22组兔颈椎间盘光镜下退变程度分级情况比拟注：与4个月比拟，*p0.05;与实验组比拟，#p0.053讨论颈椎的活动节段是颈段脊柱的根本功能单位，它由上下相邻的两节颈椎及其附着的软组织组成，是颈椎最小的功能单位。正常人体颈椎稳定性由两大局部来维持6：一是内源性稳定，包括椎体、附件、椎间盘和相连的韧带构造，为静力性平衡，二是外源性稳定，主要为颈部肌肉的调节与控制，它是脊柱运动的原始动力，为动力性平衡。本实验通过剥离椎旁肌，切除棘上、棘间韧带，使正常的内外源稳定

9、系统均遭到破坏，引起兔的下颈椎退变来模拟人的下颈椎退变，对下颈椎退变的发病机制进展研究，通过410个月的观察，出现了颈椎退行性不稳的表现，4个月实验组与对照组相比出现不稳的节段数的阳性率差异无统计学意义(p0.05)，说明即使存在力学的不稳，4个月也缺乏以引起明显的颈椎的节段不稳。10个月实验组与10个月对照组相比出现不稳的节段数的阳性率有统计学意义(p0.05)，说明10个月出现了明显的颈椎不稳，力学的不稳加速了颈椎退行性不稳的出现，进一步说明肌肉和韧带对维持颈椎稳定性的重要性。椎间盘由4层同心圆形排列的组织组成，由外向内依次是：(1)外层纤维环：是一层环形的高密度包裹胶原纤维，主要由成纤维

10、样细胞、纤维细胞组成。(2)内层纤维环纤维软骨层。(3)过渡区：介于纤维环和髓核间，内层纤维环和过渡区细胞酷似软骨细胞。(4)中央的髓核，髓核中包含原始的脊索细胞，到成年后脊索细胞逐渐消失，只剩余软骨样细胞7-9。椎间盘体积和形状随成长而变化，待骨骼成熟以后又发生相反的变化，而且人与人之间，同一人的不同椎间盘之间生长和退变的速度和程度也不一样，但过程是相似的，而且在很大程度上退变发生在髓核。髓核中的细胞数、蛋白多糖及水均减少，同时出现蛋白多糖碎片的聚集7-10。总之，椎间盘的完好性有所减弱，椎间盘的容量和形态开场变化，椎间盘突出的可能性增大，随着年龄的增大，外层纤维环内的组织变成硬的软骨盘，椎

11、间盘的高度降低，中心部位碎裂的椎间盘及裂隙更加明显，髓核变得更小，周围胶原纤维的密度及排列方式发生改变，几乎没有什么细胞存在，椎间盘高度和组成成份的改变影响了脊柱的稳定性，改变了脊柱的力线，关节突关节、韧带及椎旁肌承当了更多的载荷，所有这些变化与脊柱的稳定性、椎管狭窄和关节突的退变有一定关系。由于颈椎骨的刚度明显大于椎间盘的刚度，在载荷的作用下，因椎间盘变形使颈椎发生位移和旋转，因此颈椎不稳和椎间盘退变互相影响，互为因果。本实验通过剥离兔颈椎旁肌和切除棘上棘间韧带来改变颈椎的力学性能，通过410个月的观察，并进展光镜检查，对照组10个月与4个月比拟发现随着增龄颈椎间盘的退变明显，差异有统计学意义(p0.05)。4个月时实验组与对照组相比退变明显，差异有统