股四头肌解剖学研究及其意义
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[Key words] Nerve entering point; Muscle architecture; Muscle spindle; Quadriceps femoris; Human
股四头肌是重要的伸膝关节肌，也是临床外科进行肌移植经常选用的肌之一，有关股四头肌的形态、血供、神经支配已有大量的研究 [1-3]。经查阅近10年文献，尚未见股四头肌肌构筑特征和肌梭密度的研究报道。本研究则通过对股四头肌的肌构筑和肌梭密度研究进一步探讨该肌产生张力的大小、缩短速度、位移幅度和功能等情况。旨在为临床外科对该肌进行肌移植时，提供较为详尽的形态学资料。
1 材料与方法
1.1 大体解剖法
用经甲醛固定成尸20具，共40侧。暴露股四头肌，观察各个肌块的神经入肌点，并以髂前上棘为骨性标志，用游标卡尺测量股四头肌神经入肌点平面距髂前上棘的直线距离。将髂前上棘至髌骨上缘中点平面等距离分为5个区，以评价股四头肌神经入肌点的区域。完整取下两侧股四头肌各肌块(共160块)。去除肌表面脂肪和筋膜，观察肌的形态、肌束的起止点和走行,测量以下肌构筑学指数：肌质量(muscle weight，MW)，肌长(muscle length，ML)，肌纤维长(fiber length，FL)，羽状角(θ)，生理横切面积(cross sectional area，CSA)，即：CSA=[肌质量(g)×cosθ]/[纤维长(cm)×肌密度(g/cm3)]。θ为羽状角，肌密度为假定值，即1.056 g/cm3[4]。本研究用标准化肌节长2.2 μm来校正肌纤维长，以消除尸体固定时髋关节和膝关节的角度位置对肌纤维长度的影响，以便肌块间的比较。
1.2 组织学H-E染色法
用经甲醛固定成尸5具，共10侧，分别在股直肌、股内侧肌、股外侧肌和股中间肌的上、中、下3部位肌腹取材，进行组织学切片，H-E染色，体视学方法计算肌梭密度[5]。
1.3 统计学方法
应用SPSS 12.0软件对所得数据进行统计分析，采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 股四头肌各肌块的肌构筑学特点
股四头肌的四块肌外观均呈羽状。股四头肌构筑指数见表1。
2.2 神经入肌点的定位
股四头肌各肌块的神经均是来自股神经的分支，均从肌的上部肌门处入肌，且神经入肌时都有血管伴行。股直肌的神经入肌点有2个，分别距髂前上棘下方(10.23±0.97) cm和(14.48±1.12) cm；股内侧肌的神经入肌点为(9.85±1.28) cm；股外侧肌有2个分别为(11.88±1.34) cm 和(13.98±2.55) cm；股中间肌的神经入肌点为(9.23±1.65) cm。股四头肌各肌块的神经入肌点均位于股前上部第2区内。
2.3 肌梭分布
在H-E染色切片中，肌梭位于肌束之间呈梭形，外有被囊，色淡红，内有梭内肌。在切片中偶可见到肌梭复合体。四头肌肌梭密度分布比较见表2。
股四头肌的股直肌、股内侧肌、股外侧肌和股中间肌平均肌梭密度分别为：19.38个/g、21.93个/g、20.18个/g和18.64个/g。股四头肌各肌块的上部肌梭密度分别与各自中部和下部相比较有统计学意义(P<0.05)。股四头肌各肌块之间的肌梭密度相比较，无显著性差异。
3 讨论
3.1 肌构筑特点及其意义
肌构筑是对每一条骨骼肌在力量、速度、动幅等方面做出的定量化测定[4]。生理横切面积(CSA)和肌纤维长(FL)是其中两个最重要的构筑学指数，CSA决定肌力产生的大小，而FL决定肌收缩速度的大小。羽肌的优势是在同样体积内可以容纳更多的肌纤维，使生理横切面积明显增大，从而显著增强肌收缩力，并且依靠羽状角的变化，增加整肌的动幅。本研究表明股四头肌的四块肌均为羽肌，股直肌的羽状角为(17.1±2.3)°；股内侧肌为(18.6±2.3)°；股外侧肌为(15.5±2.8)°和股中间肌为(10.5±1.6)°。这种肌纤维配布形式都能使股四头肌在力量和动幅上比带状肌的肌纤维配布形式有所增加，因此根据本研究的结果提示：股四头肌的四块肌在大腿前群肌中的角色均主要是产生肌力的，对于伸膝关节是至关重要的，如果发生肌萎缩，则必将严重影响伸膝关节。
临床上在行肌移植前，首先要考虑的是所选供肌的肌力、速度和动幅情况是否能与原位肌很好的匹配，只有这样才能实现肌移植术后机体相应功能的恢复，因此临床医生有必要弄清原位肌和供肌的构筑学特征[6]。Lim AY等[7]根据肱三头肌、指深屈肌和指伸肌的肌构筑学特征，采用肱三头肌长头移植术来修复指深屈肌和指伸肌，术后手的功能恢复良好。国内褚先秋等[8]也按照肌构筑学特征，采用半腱肌联合股二头肌长头进行肌移植，重建股中间肌的伸膝功能，取得很好的效果，即修复了伸膝功能又保留了股二头肌短头屈膝的功能。因此详细研究股四头肌各肌块及其他相关肌的肌构筑特征可以为今后临床上进行股四头肌整肌或部分肌移植提供更加充分的解剖学依据。
3.2 肌梭分布特点
已经有研究表明，不同形态的肌或同一块肌内，肌梭分布是不均匀的[9]。肌梭(Muscle spindle)是由肌内神经干发出的神经纤维与肌管结合发育而形成的位于脊椎动物骨骼肌中的梭形特殊感受器，能主动监测肌肉的状态，主要感受骨骼肌的长度、张力、运动方向、运动速度及速度变化的信号[10]。本实验统计学数据表明股四头肌4个肌块的上部肌梭密度均显著高于它们各自肌的中部和下部(P<0.05)。4个肌的上部接近各自肌的神经入肌点处的神经分支分布均最为密集，并且该部位的肌梭密度也均为最大，这提示肌梭在肌内的分布与肌内神经分支分布的形式有着密切的关系，即肌梭在肌内神经有大量细小分支处密度较高。本实验结果与Sahinen观察人第1骨间背侧肌的研究结果一致[11]。李平等[12]在研究胸大肌和胸小肌的肌梭分布时，也发现，在肌内神经分支异常丰富的区域其肌梭密度也最高。本实验结果提示，人股四头肌在受到肌牵张时，其各肌块上部在监测肌收缩方面，更为灵敏，能感受更微小的变化，或参与更精细的神经控制。股四头肌4块肌之间平均肌梭密度无显著性差异，提示他们之间在监测肌牵张功能方面没有明显不同，或者是因为本实验没有对整肌进行全部切片而造成的结果不全面，有待于进一步研究。
3.3 神经入肌点的测定及其临床意义
教科书指出了解肌的神经入肌点及入肌形式有助于临床手术分离肌束时，对神经分支保护。再者，骨骼肌移植前，须将移植肌的供应神经压扎或切除，使去神经的肌肉新陈代谢降低 ......
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