Existence of the Myodural Bridge in Selected Mammalian and Avian Species

论文摘要

前言:四块枕下肌分别是:头后大直肌,头后小直肌,头上斜肌和头下斜肌。它们的肌梭密度都较高。肌梭能感知肌肉的长度和肌肉长度变化的频率,并将信息整合传递给中枢神经系统,中枢神经系统利用这些信息来保持肌肉张力,身体姿势和平衡。虽然枕下肌肉主要功能是帮助头部伸展和头部旋转,但因为其他较大的肌肉也参与头部的这些运动,所以大部分研究人员认为,头后直肌在头部运动中只起到很小的作用。上颈关节发生的很小屈曲的动作也会引发椎旁肌内肌梭大量传入信息。因此枕下肌这种本体感受的作用,使得它们可能与姿势调节,头部运动以及感知关节运动和位置有关。1995年,研究者发现在寰枕间隙,头后小直肌和硬脊膜之间存在一个致密的结缔组织连接。这个致密的结缔组织连接被称为肌硬膜桥。后来众多学者通过大体解剖,组织学和塑化技术验证了肌硬膜桥这个结构。头后直肌,头下斜肌和项韧带都被证实会通过寰枕、寰枢间隙,参与形成肌硬膜桥。枕下肌与慢性头痛,慢性颈痛（不是慢性,潜伏性颈痛）以及紧张型头痛之间存在关系,但原因却不清楚。研究表明有慢性颈部疼痛、紧张型头痛以及颈部扭伤相关疾病的患者,其枕下肌肉存在脂肪浸润和横截面积显著减少的现象。相反,在慢性头痛患者,其头后小直肌的横截面积增加。已经证实,寰枕及寰枢关节手法治疗以及枕下肌抑制可有效的治疗紧张型头痛。肌硬膜桥传递了通过手法治疗后肌肉张力的降低的信息,来减少或消除了疼痛。最近,研究表明在哺乳动物和爬行动物中均存在肌硬膜桥。哺乳动物包含了海洋哺乳动物以及陆地哺乳动物。除了江豚外,研究哺乳动物的头背小直肌均为致密的结缔组织纤维与寰枕背膜相连。而寰枕背膜又与硬脊膜紧密粘连,形成寰枕背膜-硬膜复合体。在江豚中,寰枕背膜完全缺失,头背小直肌经寰枕间隙插入背侧硬脊膜。研究人员认为肌硬膜桥可能在头部屈曲或者伸的过程中,在防止硬脊膜打折方面发挥作用,同时它还能感知硬脊膜张力的变化,反馈给脑和脊髓,保持小脑延髓池的通畅。一个新的假说认为,当肌硬膜桥收缩时,会向后牵拉硬脊膜,使得蛛网膜下腔产生负压。负压将引起脑脊液流动的变化。最近的一项研究表明,头部运动会影响脑脊液循环。由于肌硬膜桥是头部运动的肌肉和硬脊膜之间的唯一连接,这就为肌硬膜桥会影响脑脊液循环的假设提供了一个间接的证据。目前有关哺乳类动物肌硬膜桥的研究资料十分有限。另外,目前也尚未有有关于鸟类是否存在肌硬膜桥的研究,此项研究对了解肌硬膜桥的进化以及其功能具有很重要的意义。本研究中,我们选取了两种哺乳动物和一种鸟类作为研究对象。。对哺乳类动物蝙蝠和树鼩进行了研究。蝙蝠是唯一一种能够真正持续飞行的哺乳动物,树鼩是树栖哺乳动物,经常进行攀爬。选用鸽子作为鸟类的代表。对哺乳动物肌硬膜桥的研究进行补充和探索,以及探索鸟类是否存在肌硬膜桥,以便探索肌硬膜桥在不同动物中的进化。方法:借助体式显微镜进行大体解剖。解剖暴露标本项部深层。观察并记录枕下肌与寰枕后膜及硬脊膜的连接关系。包含枕骨及项部结构的组织样品用于组织学分析。常规固定、脱钙、脱水、透明,包埋于石蜡中。通过组织学常规和特殊染色,明确肌硬膜桥纤维的组织学性质。染色方法为HE染色,Masson染色以及天狼猩红染色。利用扫描电子显微镜观察肌硬膜桥与寰枕后膜以及硬脊膜之间的纤维的连接形式。结果:蝙蝠和树鼩的大体解剖研究显示,枕下肌肉有4块肌肉:头背大直肌、头背小直肌、头上斜肌和头下斜肌。头背大直肌、头上斜肌和头下斜肌构成枕下三角。头背小直肌和寰枕背膜通过致密结缔组织紧密相连,寰枕后膜和硬脊膜也紧密相连,蝙蝠和树鼩的肌硬膜桥和人类肌硬膜桥相似。头背小直肌与寰枕后膜之间存在致密的纤维连接。此连接为头背小直肌的肌腱纤维或其表面的筋膜组织,并最终融入寰枕后膜的背侧。寰枕后膜的腹侧发出几个致密的纤维结缔组织索与硬脊膜相连接组织索穿行颈硬膜窦。HE染色显示,从头背小直肌腹侧发出的致密纤维束与寰枕后膜的背侧相连接,在寰枕后膜的腹侧与颈段硬脊膜背侧之间有致密的纤维结缔组织索相连接。这些致密连接结缔组织共同构成了肌硬膜桥。Masson三色染色显示,肌硬膜桥纤维由胶原纤维组成。天狼星染色切片,在偏光显微镜下观察显示,肌硬膜桥纤维主要是I型胶原纤维构成。扫描电子显微镜研究显示,寰枕后膜腹侧与颈段硬脊膜背面之间为索状的连接结构。每条索状的连接结构内含数十条平行排列的卷曲胶原纤维。与硬脊膜连接端,肌硬膜桥的纤维与硬脊膜表面的纤维相互交织,因而与硬脊膜的连接十分稳固。蝙蝠组织学表明,蝙蝠寰枕后膜仅存在于寰枕间隙中上部并与硬脊膜紧密,未完全封闭寰枕间隙。树鼩寰枕后膜仅存在于寰枕间隙中上部并与硬脊膜紧密,未完全封闭寰枕间隙。蝙蝠和树鼩头背侧小直肌发出的纤维在靠近枕骨处与寰枕后膜融合,并向下,向腹侧面分成两部分走形,一部分止于寰椎后弓,另外一部分直接与硬脊膜相连。头背小直肌与寰枕后膜以及硬脊膜之间的纤维连接即为肌硬膜桥结构,Masson染色结果显示头背小直肌发出的与硬脊膜相连的纤维为蓝色的胶原纤维。天狼猩红染色结果在偏振光显微镜下观察,头背小直肌发出的与硬脊膜相连的纤维为红色粗壮的I型胶原纤维。说明蝙蝠和树鼩肌硬膜桥的纤维性质为粗壮的I型胶原纤维。蝙蝠和树鼩头背小直肌与硬脊膜之间存在着致密的组织连接（肌硬膜桥）。这支持了肌硬膜桥是哺乳动物普遍存在的结构的假设。因为肌硬膜桥富含I型胶原纤维,所以它很坚固,具有类似肌腱的特性。同样地,本项研究结果证明鸽子存在肌硬膜桥这个结构,由索状的I型胶原蛋白组成的胶原纤维束构成,具有很强的抗拉性能。肌硬膜桥能很好牵拉硬脊膜,以防止其在头部运动时打折。另外,肌硬膜桥对硬脊膜的牵拉,可能是脑脊液的循环的动力来源之一。因而此结构的病理变化也可能通过此机制产生头颈部疼痛。鸟类肌硬膜桥与哺乳动物的肌桥的比较表明,鸟类肌硬膜桥为小梁样连接,同时,哺乳动物中,在寰枕间隙,寰枕背膜与硬脑膜致密的结缔组织紧密相连。哺乳动物的内成骨静脉丛由位于椎管硬膜外腔内腹外侧的两条纵静脉组成,具有一对前静脉丛,没有后静脉丛。由于肌硬膜桥与硬脊膜紧密相连,肌硬膜桥发生牵拉时,椎管外空间可能发生改变则会导致静脉血流的改变。结论:肌硬膜桥在蝙蝠和树鼩以及鸽子中都存在。且它们的肌硬膜桥纤维性质均为具有较强抵抗力的Ⅰ型胶原纤维。本研究证实了肌硬膜桥是哺乳动物常见的正常解剖结构,鸽子中存在肌硬膜桥,提示其可能也存在于其他鸟类中。本研究支持了肌硬膜桥作为脑脊液循环的动力来源的假设。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1.Background
•   1.1 Introduction
•   1.2 Myodural bridge in humans
•   1.3 Myodural bridge in vertebrate animals
•   1.4 Functions associated with the myodural bridge
•   1.5 Research questions
•   1.6 Aim of the study
•   1.7 Objectives
•   1.8 Research justification
•   1.9 Research Hypothesis
• 2.MATERIALS AND METHODS
•   2.1 Materials
•   2.2 Methods
•     2.2.1 Animal handling
•     2.2.2 Gross anatomical studies
•     2.2.3 Histological studies
•     2.2.4 Haemotoxylin and eosin stain
•     2.2.5 Masson trichrome stain
•     2.2.6 Sirius red staining in saturated carbazotic acid
•     2.2.7 Scanning electron microscopy
• 3.RESULTS
•   PART Ⅰ
•     3.1 Gross anatomical dissections of the suboccipital region of bats and tree shrews
•     3.2 Histological studies
•       3.2.1 H&E stained sections
•       3.2.2 Masson trichrome stain sections
•       3.2.3 Sirius red in saturated carbazotic acid sections
•   PART Ⅱ
•     3.3 Gross anatomy of the suboccipital muscles（Columba livia）
•     3.4 Light microscopic histology
•       3.4.1 Hematoxylin-eosin stained sections
•       3.4.2 Masson trichrome stained sections
•       3.4.3 Sirius red in saturated carbazotic acid sections
•       3.4.4 Scanning electron microscopy
• 4.DISCUSSION
•   4.1 CONCLUSION
•   4.2 REFERENCES
• 5.LITERATURE REVIEW
•   5.1 Development of the vertebrae
•     5.1.1 Somites formation
•     5.1.2 Development of the sclerotomes
•     5.1.3 Development of intervertebral discs
•     5.1.4 Embryology of the occipitocervical junction
•     5.1.5 Embryology of the third to seventh cervical vertebrae
•     5.1.6 Molecular signaling involved in the development of the vertebrae
•   5.2 The meninges
•     5.2.1 Dura mater
•     5.2.2 Arachnoid mater
•     5.2.3 Pia mater
•   5.3 Embryology of the meninges
•   5.4 Epidural ligaments
•   5.5 The myodural bridge
•   5.6 Spinal dura mater at the occipto-cervical junction
•   5.7 Myodural bridge in mammals and reptiles
•   5.8 Functional significance of the myodural bridge
•     5.8.1 The myodural bridge and headache
•   5.9 The choroid plexus
•     5.9.1 Choroid plexus ion transporters
•     5.9.2 Molecular signaling involved in the development of the choroid plexus
• References
• List of abbreviations
• Acknowelgements
• Published Papers

文章来源

类型: 博士论文

作者: OkoyeChukwuemeka Samuel

导师: 隋鸿锦

关键词: 蝙蝠,树鼩,鸽子,枕下肌,肌硬膜桥

来源: 大连医科大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 大连医科大学

分类号: Q44

DOI: 10.26994/d.cnki.gdlyu.2019.000213

总页数: 145

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