出口梗阻性便秘的盆底肌神经病因学
第二军医大学(上海200433) 张东铭
盆底功能有二:一是支持盆腔内脏,二是控制排便,二者互相依存。盆底功能障碍性疾病(包括盆底松弛综合征和盆底失弛缓综合征)常伴有出口梗阻性便秘(outlet obstructive constipation, OOC),多数是因盆底肌群弛缓、失弛缓或反射异常所致。因而深入了解盆底肌及其神经的生物学特性,以及在病理条件下导致便秘发生发展的病理生理学机制,对OOC的正确诊断和治疗十分重要。
1、盆底横纹肌不同于人体其他部位的横纹肌:盆底肌包括:肛提肌(LA)、耻骨直肠肌(PR)及外括约肌(ES)3组,它们的肌纤维相互连续呈套筒状包绕肛门直肠共同构成形态和功能的统一体,即括约肌复合体(sphincter complex)。这是一个特殊的横纹肌系统,其解剖生理学特点如下:
1.1 横纹肌中混有平滑肌纤维:很早就有人提出,LA是横纹肌加平滑肌的混合型肌(compound musele)。 Jit(1974)在肛管的连续切片上,发现穿入肛管壁内的LA纤维不是横纹肌,而是与内括约肌相连续的平滑肌。Shafik进一步证实,成人LA分两层:深层(会阴面)为横纹肌,浅层(盆腔面)为平滑肌(图1),愈向内侧靠近肛管直肠结合部的LA内的平滑肌纤维愈多。Shafik(1990)还证实,ES中也有平滑肌束。全部切除内括约肌(IS)6-10个月后,ES内平滑肌纤维数量剧增,甚至超过横纹肌(图2)。有些学者也有同样报告。由于平滑肌能维持长时间的收缩状态而不疲劳,因而混有平滑肌的盆底肌横纹肌系统兼有随意性和不随意性两种运动功能。
1.2 Ⅰ型肌纤维占明显优势:横纹肌含有两种肌纤维,即Ⅰ型和Ⅱ型,前者称慢缩纤维;收缩缓慢,不易疲劳,后者称快缩纤维;收缩快,易疲劳。组化研究证实,人类LA中Ⅰ型纤维的比例约占66%,据Terramoto等(1981)报告为74%,较高于人体他部的横纹肌(48%)。同样,PR和ES中Ⅰ型纤维的比例也很高,据宫岛伸直等(1988)报告为85.85%,尤其近肛直肠周围其比例更高。Ⅰ型纤维收缩时所产生的变形要比Ⅱ型肌强烈些,故其收缩终止时,维持缩短状态下的时间要比Ⅱ型长得多。Ⅰ型纤维越多,肌的收缩时间越长,其伸展性越大,肌的弛缓时间也就愈慢,因而Ⅰ型纤维占明显优势的盆底肌宛和一个复杂的弹性物体,有助于维持粪便自制和支持盆腔内脏。
1.3 EMG显示:盆底肌没有电静息:即在静息状态下,盆底肌群仍出现低频连续性电活动,即使在睡眠时也是如此。此种现象与其他横纹肌明显不同。提示:盆底肌总是处于不疲劳地、持续性地张力收缩状态。这种持久性张力活动,可能由于盆底肌中存在平滑肌和较多的Ⅰ型肌纤维之故,尤其是前者;因为平滑肌张力是肌源性的,能自发产生节律性收缩。Shafik(2003)发现,盆底肌的肌电活动(EMG)随腹内压升高而递增;直立位时的EMG较平卧位时活动增强,提示:盆底肌的张力活动受腹内压和内脏重量双重影响,因而他设想:平滑肌之所以出现于盆底横纹肌中,可能是因盆底长期耐受来自腹盆内脏和腹内压的作用下导致组织学改变的结果。
2、支配盆底肌的脊神经中含有自主神经纤维:支配盆底肌的神经主要起源于骶神经(S2-4)。解剖学证实,这些神经由骶神经分出后,在其行程中均有其邻近的盆丛(交感)和盆内脏神经(副交感)的纤维加入,如:LA神经与盆内脏神经共干者高达62.5%;由盆丛发出的直肠支距肛缘2-4cm处可直接穿入PR;支配ES的肛门神经中不仅有骶内脏神经和盆丛纤维还有来自交感干骶部神经节的节后纤维。勿庸置疑,自主神经能作用于盆底肌中的平滑肌成分,但是它对横纹肌能起到收缩作用吗?早在半个世纪以前,荷兰学者Boer曾企图说明自主神经在横纹肌张力性活动中的作用,但遭到否定。近代实验研究证明,自主神经对疲劳的肌肉可以在某种程度上恢复其收缩能力,但不是直接的;而是借助于自主神经末梢释放的递质- 类肾上腺素,增强血循环,清除肌肉中酸性代谢产物而实现的。由此可见,盆底肌神经中的自主神经存在的意义是:维持平滑肌成分持续性张力收缩,改善横纹肌成分易疲劳的弱点,有助于增强盆底抗腹压的能力。
3、盆底肌去神经损伤是盆底松弛综合征合并出口梗阻性便秘的发病原因:盆底松弛综合征(relaxed pelvic floor syndrome, RPS)包括会阴下降综合征(DPS)和直肠内套叠(IRP)等,表现为患者盆底肌张力下降,收缩无力,在安静状态下,盆底位置较低。如上所述,盆底肌的张力随腹内压升高而递增。通常排便时腹压增至80cmH2O时,不会对盆底肌造成伤害,如果长期慢性腹压增高(如分娩、经常排便过度用力等),超过肛提肌负荷的生理极限时,可导致肛提肌张力下降,萎缩下陷,致使原包被于肛提肌隧道内的肛管,大部分暴露在高腹压的打击之下,排便时盆底下降程度超过正常范围以下,腹压压闭肛管,临床上表现为出口梗阻性便秘。
越来越多的证据表明,牵拉性神经损伤是RPS合并便秘发病机制中的重要一环。支配盆底肌的神经短而细小,较固定,因而盆底下降时,神经必将受到牵拉。神经拉得愈长,直径愈细,传导速度愈慢;快速拉长可能引起神经传导性逐渐丧失,若失去传导性后的神经仍被拉长20-30min,则在停止拉长之后,神经的兴奋性和传导性均将不能恢复。临床证实,当异常盆底下降2cm时,阴部神经就被拉长20%,超过了可恢复性损伤的12%,导致不可逆的神经伤害,引起盆底肌的去神经(denervation)病变,表现为:EMG振幅减小,末梢神经传导潜伏期延长,力排-提肛反射(straining-levator reflex)减弱甚或消失。电镜显示:肌纤维数量减少、萎缩和纤维化。平滑肌和I型肌纤维有代偿性增多。Allen等观察分娩时肛提肌及其支配神经的损伤程度,发现产后2个月有80%的产妇存在肛提肌的去神经病变和盆底肌的收缩功能减弱;有的产后5年仍可测得去神经损伤,而且随产次增加神经损伤程度愈重。另一项研究也得到类似结果,证实42%~80%的阴道分娩存在肛提肌和括约肌复合体的去神经病变。故盆底松弛综合征合并出口梗阻性便秘以女性为最多见,虽然准确的发病率尚不清楚,但在临床上,经产妇和30岁以上的妇女罹此疾病者并不鲜见。
4、盆底肌反射性松弛机制失常是盆底失弛缓综合征合并出口梗阻性便秘的发病原因:
盆底失弛缓综合征(unrelaxed pelvic floor syndrome, UPS)包括耻骨直肠肌综合征(PRS)和盆底痉挛综合征(SPS)。表现为患者很难意识性松弛这些反常收缩的盆底肌,在长期用力排便的高腹压作用下,最终导致盆底肌肥厚,出口阻力更大,便秘更严重,形成恶性循环。近代实验研究表明,此种盆底肌反常收缩的机制如下:
4.1 精神因素可能诱发盆底肌反常收缩:1988年Christmas等曾注意到,精神紧张类型的人可出现耻骨直肠肌和外括约肌的反常收缩,提出盆底肌可能与锥体外系有联系。Kumar等(1980)证实,精神紧张可使盆底肌反射活动增强,长期受到精神压力的困扰,可导致盆底肌内平滑肌成分β1-肾上腺素能(adrenergic)受体分子的改变和肌纤维对β2-催动肌素(agernists)的敏感性增加,导致盆底肌张力增强,在某些因素刺激下可出现反常收缩。
4.2 盆底肌反常收缩可导致缺血性痉挛:实验证明,反常收缩的盆底肌呈缺血状态。导致缺血的原因有二:其一,肌外因素:Benson报告,腹压高达80mmHg时,即可压迫肌外血管停止对盆底肌的血供,如血流中断超过8小时,可引起肌肉的异常反应。其二,肌内因素:反常收缩的盆底肌由于肌肉呈持续性高张力状态,可压迫走行于肌束间的小血管,使肌内的血运减少,导致肌组织缺血。缺血收缩的肌组织可释放出5-羟色胺、组织胺、缓激肽、前列腺素和钾离子,这些高浓度的化学刺激物,能激活肌内感受器并使其致敏化;在中枢神经系统内,这些致敏化的感受器与运动神经元之间建立起一个神经回路,这种回路由于肌内化学性物质持续刺激而永久存在,并导致盆底肌的持续紧张而不放松。
4.3 缺氧可抑制盆底肌的肌梭(muscle spindle) 功能,损害运动协调:盆底肌中有丰富的感觉神经游离末梢或感受器,其中肌梭司肌肉的本体感觉,不同于其他感受器,它对缺氧的反应极其敏感。实验证明,在几分钟缺氧之后,大多数肌梭的兴奋性进入被抑制状态,缺氧5分钟会导致其传入纤维完全抑制。因为在肌梭抑制期,运动中枢收不到有关需要其协调运动的肌肉长度的信息,即出现反射活动紊乱。故盆底肌因缺血可使游离神经末梢兴奋或致敏化,出现持续收缩。同时,也可因缺血使肌梭抑制,不能启动反射性松弛机制,因而引起肌肉运动协调障碍,出现反常收缩。
5、结束语
综上所述,可见出口梗阻性便秘的盆底肌神经学因素,不容忽视。盆底松弛综合征合并便秘,其特征是:盆底肌因去神经病变导致肌张力下降,收缩功能减弱。其治疗原则应施行旨在恢复或增强盆底肌的收缩功能,如盆底肌训练(PFMT)、电刺激和药物治疗等。盆底失弛缓综合征合并便秘,其特征是:盆底肌因反射性松弛机制失常导致反常收缩,缺血痉挛。其治疗原则应施行旨在缓解患者精神压力的身心疗法,如生物反馈和药物疗法等。因为不论是盆底弛缓或失弛缓综合征合并出口梗阻性便秘多是神经源的,如果不了解其发病机制,简单地对松弛的盆底肌作悬吊术,对反常收缩的盆底肌作切断术,不仅效果欠佳也是不可取的。
参考文献(略)
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