
本文章內容基於萊斯大學 OpenStax 的 Anatomy and Physiology 2e,由夜黎重新編輯。(根據本書前言中的創用 CC BY 4.0 聲明)
原文傳送門:<16> The Neurological Exam — 16.4 The Sensory and Motor Exams
索引傳送門:《解剖學和生理學2e》索引頁面
學習本節後,你將能夠:
- 描述脊髓中〝感覺和運動區域的排列〞
- 將脊髓損傷與感覺或運動缺陷連結起來
- 區分上運動神經元與下運動神經元疾病
- 描述常見反射的臨床指徵
前言
身體和中樞神經系統之間的連接是透過脊髓進行。 腦神經將頭部和頸部直接連接到大腦,但脊髓會接收感覺輸入,並透過脊神經向身體發送運動命令。 儘管大腦發育成一系列複雜的核和纖維束,但脊髓的結構仍然相對簡單(圖 16.12)。 從胚胎發育早期的初始神經管開始,脊髓就保留了管狀結構,灰質圍繞著小的中央管,白質在表面形成三柱。 灰質的背角(或後角)主要負責感覺功能,而腹角(或前角)和側角與運動功能有關。 在白質中,背柱將感覺訊息傳遞給大腦,而前柱幾乎專門將運動命令傳遞給腹角運動神經元。 然而,側柱在脊髓和大腦之間傳遞感覺和運動訊息。


感覺方式和位置
一般感覺分佈在全身,依賴於融入各器官的神經組織。 軀體感覺主要融入皮膚、肌肉或肌腱,而內臟感覺則來自融入大多數器官(如心臟或胃)的神經組織。 軀體感覺通常構成對〝身體如何與環境互動〞的有意識感知。 內臟感覺通常低於意識感知的極限,因為它們透過自主神經系統參與穩態調節。
感覺檢查測試軀體感覺,也就是那些有意識地感知的感覺。 感覺測試從檢查稱為皮節〔dermatomes〕的區域開始,這些區域與中央後迴中〝感知軀體感覺的皮質區域〞相連。 為了測試感覺區域,用棉花棒的軟端輕觸皮膚的不同位置進行簡單的刺激。 脊神經包含皮膚中具有樹突狀末端的感覺纖維,以地形組織方式與皮膚連接,如皮節所示(圖 16.13)。 例如,第八頸神經的纖維支配前臂的內側表面,並延伸到手指。 除了測試皮膚上不同位置的知覺之外,還需要測試皮節內〝從肢體遠端到近端位置〞或〝軀幹側面到內側位置〞的感覺知覺。 在測試第八頸神經時,會詢問患者手指或前臂內側是否能感覺到棉花的觸感,以及感覺是否有任何差異。


基於包含這些纖維的脊神經,可將皮膚表面劃分為〝與皮膚感覺末梢位置相關〞的地形區域。
(資料來源:Mikael Häggström 的作品修改)
可以使用一些簡單的工具來測試其他體感模式。 疼痛的感覺可以使用棉花棒的斷端進行測試。 對振動刺激的感知可以使用擺動的音叉來測試,該音叉放置在突出的骨骼特徵上,例如肘部內側的尺骨遠端頭。 當音叉靜止時,金屬抵在皮膚上可以感覺到冷刺激。 使用棉花棒的棉尖,甚至只是指尖,當刺激物在皮膚上劃過大約 2-3 公分時,可以評估觸覺運動的感知。 患者將被詢問刺激物向哪個方向移動。 所有這些測試都會在遠端和近端位置重複進行,並針對不同的皮節來評估感知的空間特異性。 位置感和運動感,即本體感覺,是透過移動手指或腳趾,並詢問患者是否感覺到運動來測試的。 如果未感知到遠端位置,則在越來越近的關節處重複測試。
用於測試感覺輸入的各種刺激可評估脊髓主要上行束的功能。 背柱路徑傳遞精細的觸覺、振動和本體感覺訊息,而脊髓視丘路徑主要傳遞疼痛和溫度。 測試這些刺激可以提供有關〝這兩個主要上行路徑是否正常運作〞的資訊。 在脊髓內,這兩個系統是分開的。 背柱資訊在同側上升到刺激源,並在延髓中交叉,而脊髓視丘路徑在入口水平交叉,並在對側上升。 不同的感覺刺激在脊髓中被分離,因此這些刺激的各種子測試可以區分在某些情況下哪些上行路徑可能受損。
雖然基本的感覺刺激是在〝針對軀體感覺的每個子模態的子測試〞中評估的,但測試〝辨別感覺的能力〞很重要。 將輕觸和疼痛子測試配對在一起可以同時比較兩種子模式,從而同時比較兩個主要的上行束。 將疼痛刺激誤認為輕觸,反之亦然,可能會導致上行投射的錯誤,例如車禍導致的脊髓半切〔hemisection〕。
感覺辨別的另一個問題不是區分不同的子模態,而是區分位置。 兩點辨別子測試突出了感覺末梢的密度,從而突出了皮膚中的感受域〔receptive fields〕。 指尖對精細觸覺的敏感度最高,可以指示物體的紋理和詳細形狀。 為了評估這種敏感度的極限,可透過同時觸摸兩個位置的皮膚來測量兩點辨別〔two-point discrimination〕,例如可以用一把鑷子來完成。 也可使用專用卡尺精確測量點之間距離。 患者被要求在閉眼的情況下,指出是否存在一種或兩種刺激。 檢查者將在使用兩點和單點作為刺激之間切換。 未能辨識兩點可能表示背柱路徑缺陷。
與兩點辨別類似,但評估知覺的偏側性,是雙重同時刺激。 將兩個刺激物(例如兩個棉花棒的棉尖)觸摸到身體兩側的相同位置。 如果一側未被感知,這可能表示對側後頂葉受損。 由於脊髓兩側各有一條路徑,因此它們不太可能相互作用。 如果其他子測試都沒有顯示這些路徑有特定的缺陷,那麼缺陷很可能出現在意識知覺所依賴的皮質中。 精神狀態檢查包含評估主要位於頂葉皮質的其他功能的子測試,例如立體認知和圖形認知。
感覺知覺的最後一個子測試集中於本體感覺,稱為龍伯格測驗〔Romberg test〕。 患者被要求雙腳併攏站直。 一旦患者在該位置達到平衡,就要求他們閉上眼睛。 如果沒有〝身體相對於周圍環境處於垂直定向〞的視覺回饋,患者必須依靠關節和肌肉位置的本體感覺刺激以及來自內耳的訊息來保持平衡。 此測試可以顯示背柱路徑本體感覺的缺陷,以及本體感覺透過脊髓小腦束〔spinocerebellar tract〕投射到小腦的問題。
肌肉力量與自主運動
骨骼運動系統主要基於〝從額葉中央前迴到骨骼肌〞的簡單雙細胞投射。 皮質脊髓束代表從初級運動皮質發送輸出的神經元。 這些纖維穿過大腦的深部白質,然後穿過中腦和腦橋,進入延髓(大部分纖維在此處交叉),最後穿過側柱(交叉纖維)或前柱(非交叉纖維)中的脊髓白質。 這些纖維與腹角中的運動神經元形成突觸。 然後,腹角運動神經元投射到骨骼肌並引起收縮。 這兩個細胞稱為上運動神經元(UMN)和下運動神經元(LMN)。 自主運動需要這兩個細胞處於活躍狀態。
運動檢查測試這些神經元,以及其控制的肌肉的功能。 首先,檢查並觸診肌肉是否有結構不規則的跡象。 運動障礙可能是肌肉組織變化的結果,例如疤痕,在測試功能之前需要排除這些可能性。 除了這種檢查之外,還可以透過被動運動範圍移動肌肉來評估肌張力。 手臂在手肘和手腕處移動,腿部在膝蓋和腳踝處移動。 骨骼肌應具有代表纖維輕微收縮的靜止張力。 肌張力缺乏(稱為肌張力低下〔hypotonicity〕或鬆弛〔flaccidity〕)可能表明下運動神經元(LMN)沒有傳導動作電位,而動作電位使神經肌肉接合處的乙醯膽鹼持在基本水平。
如果存在肌肉張力,則透過讓患者〝抵抗阻力時收縮肌肉〞來測試肌肉力量。 例如,檢查者會要求患者抬起手臂,同時檢查者將其向下推。 這是針對雙肢進行的,包括聳肩。 力量的橫向差異——能夠用右臂而不是左臂抵抗阻力——表明一側皮質脊髓束相對於另一側皮質脊髓束有缺陷。 如果沒有側向性,整體力量喪失可能表示運動系統存在整體性問題。 導致上運動神經元(UMN)損傷的疾病包括腦性麻痺或多發性硬化症,也可能是中風的結果。 UMN 損傷的跡象是旋前漂浮〔pronator drift〕子測試的陰性結果。 請患者將雙臂伸至身體前方,手掌朝上。 在閉上眼睛的同時,如果患者無意識地讓一隻或另一隻手臂慢慢放鬆,朝向旋前位置,這可能表示運動系統無法維持旋後位置。
反射
反射將〝脊椎感覺和運動成分〞與〝直接產生運動反應的感覺輸入〞結合起來。 神經學檢查中測試的反射分為兩組。 深層肌腱反射〔deep tendon reflex〕通常稱為牽張反射〔stretch reflex〕(請參閱軀體神經系統章節),是透過強力敲擊腱引起的,例如膝跳反射。 淺層反射〔superficial reflex〕是透過溫和刺激皮膚引起的,並導致相關肌肉收縮。
對於手臂,測試的常見反射是二頭肌、肱橈肌、肱三頭肌和手指屈肌。 對於腿部,常見的是股四頭肌的膝跳反射,以及腓腸肌和比目魚肌的踝反射〔ankle reflex〕。 用橡皮槌敲擊每塊肌肉止點處的肌腱。 肌肉迅速拉伸,導致肌梭激活,透過背根將訊號傳送至脊髓。 纖維直接與腹角運動神經元形成突觸,激活肌肉,引起收縮。 這些反射在生理上對於穩定性很有用。 如果肌肉被拉伸,它會反射性地收縮以使肌肉恢復以補償長度的變化。 在神經學檢查中,反射表明下運動神經元(LMN)功能正常。
神經學檢查中最常見的淺層反射是蹠反射〔plantar reflex〕,它根據腳趾在足底表面的伸展或彎曲來測試巴賓斯基徵〔Babinski sign〕。 足底反射通常在新生兒中進行測試,以確定神經肌肉功能的存在。 為了引發這種反射,檢查者沿著嬰兒腳的足底表面刷一個刺激物,通常是檢查者的指尖。 嬰兒會表現出陽性的巴賓斯基徵,這意味著足背屈、腳趾伸展並張開。 當一個人學習走路時,足底反射會發生變化,導致腳趾捲曲和適度的足底屈曲。 如果腳底的表面刺激導致腳部伸展,保持平衡就會變得更加困難。 皮質脊髓束的下行輸入改變了足底反射的反應,這意味著在測試足底反射時,巴賓斯基徵陰性是預期的反應。 其他淺層反射通常不進行測試,儘管一系列腹部反射可以針對下胸椎段的功能。
上和下運動神經元損傷的比較
許多運動功能測試可以顯示出差異,從而確定運動系統的損傷是在上運動神經元還是下運動神經元。 提示 上運動神經元(UMN)病變的徵象包括肌肉無力、深層肌腱反射強烈、運動或緩慢控制能力下降、旋前漂浮〔pronator drift〕、巴賓斯基徵陽性、痙攣〔spasticity〕和折刀反應〔clasp-knife response〕。 痙攣是抵抗拉伸的過度收縮。 它可能導致過度彎曲〔hyperflexia〕,即關節的過度彎曲〔overly flexed〕。 當患者最初抵抗運動但隨後鬆開時,就會發生折刀反應,關節會像小刀閉合一樣快速彎曲。
下運動神經元 (LMN) 的損傷會導致癱瘓,或至少部分喪失自主肌肉控制,稱為輕癱〔paresis〕。 在 LMN 疾病中觀察到的癱瘓稱為弛緩性癱瘓〔flaccid paralysis〕,指的是肌張力完全或部分喪失,這與上運動神經元(UMN)病變中失去控制相反,在 UMN 病變中,肌張力保留並表現出痙攣。 LMN 病變的其他症狀包括纖維顫動〔fibrillation〕、肌束顫搐〔fasciculation〕,以及因肌纖維去神經支配而導致的反射受損或喪失。
脊髓
在某些情況下,例如摩托車事故,可能只有一半的脊髓受損,稱為半切〔hemisection〕。 軀幹的強力創傷可能會導致肋骨或脊椎骨折,碎片可能會壓碎或切斷部分脊髓。 脊髓的完全切斷將導致截癱,或下半身自主運動控制的喪失,以及從該點以下的感覺喪失。 然而,半切〔hemisection〕將使一側脊髓束保持完整。 由此產生的情況將是創傷一側的偏癱——一條腿癱瘓。 感覺結果更為複雜。
脊髓中的上升束在背柱和脊髓視丘路徑之間分離。 這意味著感覺缺陷將基於每條路徑傳遞的特定感覺訊息。 觸摸和疼痛刺激之間的感覺辨別將說明這些路徑如何劃分這些功能的差異。
在癱瘓的腿上,患者會感覺到疼痛的刺激,但不會感覺到精細的觸覺或本體感覺。 在有功能的腿上,情況則剛好相反。 原因是背柱路徑上升到感覺的同側,因此它會像外側皮質脊髓束一樣受到損害。 脊髓視丘路徑進入脊髓後立即交叉,並上升到源頭的對側;因此它將繞過半切區域。
運動系統可以顯示腰椎膨大〔lumbar enlargement〕處腹角輸入的喪失,其中腿部的運動神經元被發現,但軀幹的運動功能不太清楚。 左、右前皮質脊髓束彼此直接相鄰。 脊髓創傷導致半切影響一側前柱而不影響另一側前柱的可能性很小。 如果不是軸向肌肉組織根本不受影響,就是軀幹出現雙側損失。
感覺辨別可以精確定位脊髓損傷的程度。 在半切以下,受損一側會感覺到疼痛刺激,但不會感覺到精細的觸覺。 另一邊則相反。 有運動功能一側的疼痛纖維穿過脊髓中線,並在對側側柱中上升,直到半切處。 背柱將在完整一側的來源同側保持完整,並到達大腦進行有意識的感知。 創傷將處於感覺辨別恢復正常之前的水平,有助於精確定位創傷。 雖然磁共振成像 (MRI) 或電腦斷層掃描 (CT) 等影像技術也可以定位損傷,但沒有什麼比棉花棒更複雜的東西可以定位損傷了。 在需要做出關鍵決策來移動受害者時,這可能是現場唯一可用的東西。
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2024/12/23 發佈本文
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