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肌张力障碍的发病机制

标签:痉挛性斜颈 医学科普 | 作者:尹丰 | 发表时间:2017-03-10 13:24:29

肌张力障碍的研究历史已逾数百年,最早可追溯到1652年Tulpius对痉挛性斜颈的描述。1911年oppenheimsh首次提出变形性肌张力障碍(dystoniamusculorum deformans)和“进行性脊柱前凸步行困难” (dysbasia lordotica progressive)的概念。但人们逐渐认识到该病尚有异常运动、痉挛、姿势扭转等特点,可能是一种遗传性、器质性病变,故Flatau与sterling建议称之为”“运动痉挛” mobile spasms)。目前普遍接受的是 1984年国际肌张力障碍医学研究基金会顾问委员会提出的定义:一种不自主、由主动肌和拮抗肌不协调、持续性肌肉收缩引起的扭曲、重复运动或姿势异常的综合征。其特点是主动肌和拮抗肌同时收缩,运动时症状加剧,严重的病人安静时也出现肌肉的异常活动。

国外有关调查结果显示原发性肌张力障碍的患病率约为370/100万,据此推算,世界约有超过300万人催患该病,同时存在认识不足造成的漏诊、误诊,实际患病人数可能更多。继发性肌张力障碍患者人数更难统计,如约1/3的脑瘫儿童可有肌张力障碍,且某些患儿肌张力障碍是运动障碍的主要表现;约1/3的帕金森病可在病程中伴有或某个阶段出现肌张力障碍。

临床上肌张力障碍可根据起病年龄、临床表现、病因、遗传基础、药物反应等因素综合分类。根据病因可以分为:(l)原发性肌张力障碍:如DYTI、7型肌张力障碍。(2)肌张力障碍叠加:肌张力障碍是主要临床表现之一,但与其他的运动障碍病有关,没有神经变性病的证据,如DYT3、5、11、12型肌张力障碍。(3)遗传变性病肌张力障碍:肌张力障碍是主要临床表现之一,伴有一种遗传变性病的其他特征,如Wilson病。(4)发作性肌张力障碍:表现为突然出现且反复发作的运动障碍,发作间期表现正常。依据诱发因素的不同分为3种主要形式:①发作性起动诱发的运动障碍 (PKD,DYT9)由突然的动作诱发;②发作性运动诱发的运动障碍(PED)由跑步、游泳等持续运动诱发;③发作性非运动诱发的运动障碍, (PNKD,DYTS)可因饮用酒、茶、咖啡或饥饿、疲劳等诱发。(5)继发性或症状性肌张力障碍:如脑外伤、颅内感染后,接触某些药物或化学毒物等。(6)混合性运动障碍,即肌张力障碍叠加帕金森综合征、肌强直、肌阵挛、舞蹈动作及其他运动。(7).成人单个肢体的进展性肌张力障碍。(8)成人发病的全身性肌张力障碍。

目前应用电生理、生化、人类基因和脑功能显像技术对肌张力障碍的病理生理机制有了更多认识,现综述文献,以电生理为主,探讨肌张力障碍的发病机制。

1.脊髓和脑干功能的改变

1.1脊髓功能

研究脊髓功能最常用的是H一反射及相互抑制反射。电刺激诱发H一反射的研究发现,双重刺激诱发的脊髓H一反射恢复曲线表现出过度恢复的现象,提示存在脊髓反射功能的亢进。刺激脑深部苍白球记录前臂H反射相互抑制,手术后这种相互抑制增强,苍白球脑深部刺激导致中枢神经系统的功能性重建,可长期增强脊髓抑制。

典型的肌张力障碍是由于主动肌和拮抗肌之间的相互抑制被破坏造成的。相互抑制包括最初短时程一la抑制时程和由于突触前抑制大量的本体传入纤维而形成的一个长时程。在研究书写性痉挛中,最初发现早期和晚期的相互抑制均降低,或只在晚期降低,提示肌张力障碍由于调节相互抑制的1个或2个时相下行脊髓神经元出现变化。

1.2脑干反射

瞬目反射可以反映脑干功能,在痉挛性斜颈和眼睑痉挛病人中,刺激眶上神经时可产生胸锁乳突肌的收缩,研究瞬目反射R2的恢复周期发现,反射的潜伏期正常,但瞬目反射R2的恢复周期延长,并且胸锁乳突肌受外界刺激后的抑制亦降低。表明调节瞬目反射的神经结构是完整的,调节外界感受性反射的中间神经不正常,而不仅限于控制受累肌肉的那些神经系统同。Tolosa等也发现,初期短潜伏期同侧的侧在肌张力障碍病人没有改变,双侧记录到的晚期R2时期延长,恢复周期也延长,表明病人瞬目反射的传导通路没有受损,而脑干内调节R2的中间神经元兴奋性则明显增高。

肌张力障碍病人中普遍存在脊髓和脑干抑制降低,是由于异常的脊髓上命令冲动信号的异常所致,而不是因脊髓和脑干环路的原发病变导致的。许多症状性肌张力障碍在基底节中有结构的改变,特别是壳核,来源于基底节异常运动输出控制脑千和脊髓。这种异常输出通过丘脑参与大脑皮质或是下行控制脑干姿势和平衡区域。

2.基底节及丘脑功能的改变

继发性肌张力障碍病人最常受损的部位是墓底节和丘脑。脑功能影像学研究发现,患者壳核的代谢率增加、丘脑的代谢率降低,以及苍白球内侧节活动低下,现今的墓底节功能模式提示肌张力障碍源自基底节传出结构一苍白球内侧部(GPi)和黑质状网带活动的异常减低。这种低兴奋继而使得运动丘脑和皮层脱抑制,产生异常运动。然而,这种模式不能解释苍白球毁损术后肌张力障碍的改善,因为苍白球毁损术可能引起附加的基底节传出的减少。这一矛盾可能可以用苍白球内侧部神经元放电模式异常来解释,除了少量相对正常的紧张性放电活动外,多数神经元放电频率明显减低,同时表现为高度不规则的放电活动。通过苍白球毁损术纠正基底节传出神经元放电模式的异常似乎是改善临床像的最重要机制。

3.大脑皮层功能的改变

大脑皮层的抑制功能是将运动命令聚焦在皮层的一个特定区域,以保证皮层输出适量的信J电、到特定的肌肉,完成准确的动作,而在肌张力障碍病人,这种抑制功能的缺乏及不完整导致了肌肉活动的过度。Gilio使用运动诱发电位(motor evoked potential,MEP)和正电子发射扫描(PET)技术发现了肌张力障碍病人皮层兴奋抑制功能的异常。发现运动状态下病人患侧的MEP面积明显大于对照组,因为 MEP的面积是反映兴奋运动单位的数量,这就意味着皮质兴奋性的异常增高可引起持续的不随意肌肉收缩。

肌电静息期(EMG Silent Period,SP)的前半部分反应了脊髓的抑制机制,后半部分反应了大脑皮层的的抑制机能,用经颅磁刺激发现肌张力障碍病人其调节SP的神经环路受到了破坏,SP的缩短即说明了大脑皮质或脊髓对运动功能的抑制机能是减退的。SP的缩短是由于皮质抑制中间神经元的兴奋性降低,导致皮质功能失调,或从皮质下或其它皮质结构的抑制中间神经元的易化降低引起,这在帕金森病病人中也有类似表现。在肌张力障碍中运动皮质一般正常,这种SP的缩短是由于基底节的不正常输出影响皮质内抑制性中间神经元造成的,在特殊运动性肌张力障碍也存在这种情况。中枢静止期缩短在随后许多研究中,包括以不同方法进行研究痉挛性斜颈患者中均得以证实。RT-MS、DBS以及内侧苍白球切断术等治疗后,SP也随临床症状的好转而有所延长。

脑功能影像学激活试验表明,肌张力障碍病人的辅助运动区后部、双侧感觉运动区、扣带回后部及内侧的顶部皮层与正常人相比均表现出了活动减低。虽然安静状态下皮层兴奋性是正常的,但是运动皮层的输入与输出之比发生了改变,输入输出放大效应明显增强,同时伴有局部皮层抑制系统功能降低,对于这种皮层兴奋性的改变缺少有效的代偿机制,从而导致了随意活动时肌肉活动的过强及泛化。

同时,脑功能影像学激活试验表明,病人前额部运动筹划皮层区的活动增强这可能是由于苍白球对丘脑活动抑制作用的减低所至。

4.感觉反馈功能的改变

一系列临床现象表明,感觉功能可以明显地影响肌张力障碍的发生,但是否能触发肌张力障碍尚需进一步研究。肌张力障碍的病人经常可以表现出“感觉诡计” (sensory trick)现象,病人用手轻微触摸身体的某一部位可以明显地控制肌肉痉挛和姿势异常,使身体恢复到正常的位置。振动刺激可以诱发出肢体的不自主肌肉收缩,甚至导致出现异常姿势。因此,感觉反馈传入冲动对局部肌张力障碍有明显的影响。

肌张力障碍在经过肉毒治疗后,存在正中神经感觉诱发电位偏侧的P22/N30皮质成分的改变。P22/N30前正中成分的波幅在头偏方向对侧,这在治疗前比治疗后有显著的增加,比正常对照也高很多。表明头偏方向对侧的前正中皮质兴奋性增高。尽管它的主要症状是运动异常,但显著的体感知觉缺陷已在神经生理、神经影像学和实验中证实。

发生在不同水平的感觉反馈功能紊乱,使得大脑在运动调节及功能整合方面出现了偏差。

肌张力障碍病人存在着神经系统不同水平的功能学改变,继发性肌张力障碍由基底节的器质性病变造成,在许多影响基底节的疾病中,由于结构的损伤和异常可以直接或间接地影响神经递质的传导和代谢,增加运动神经突触间的兴奋性,同时降低了突触间的抑制。原发型肌张力障碍可能是由于基底节或者是皮质一纹状体丘脑一皮质环路的功能性病变引起了脑内一些神经递质传导及代谢方面的紊乱,进而导致丘脑皮层投射过度兴奋,使得皮层兴奋性增高,致使运动筹划紊乱和输出增加且不协调,由此影响脊髓和脑干中间神经元的兴奋性,使其抑制功能减弱和紊乱,最终引起肌肉的不自主过度收缩或运动的不协调。另一方面,感觉反馈功能的紊乱致使中枢神经系统不能及时调整运动的异常。随着技术的不断发展,清楚的认识肌张力障碍的发病机制。


此文章内容仅代表医生观点,仅供参考。涉及用药、治疗等问题请到当地医院就诊,谨遵医嘱!

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副主任医师 副教授

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