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人体脊柱是由椎骨、椎间盘、韧带连接并构成，成为人体支柱，在中枢神经支配作用下，通过肌肉组织的收缩牵拉完成自由运动的功能。肌肉组织对脊柱除有保护、驱动作用外，还有制约作用。脊柱共由26块脊椎骨组成，即颈椎7块、胸椎12块、腰椎5块、骶椎1块（小儿为5块，成人融合成1块）、尾椎1块（小儿为3～5块，成人融合成1块）。从正面观，脊柱正常应是正直的；从侧面观，正常颈脊柱向前弓、胸脊柱向后弓、腰脊柱向前弓、骶椎向后弓，形成“S”形状，具有良好的生物力学性能（图1-1-1、图1-1-2、图1-1-3、图1-1-4、图1-1-5、图1-1-6）。
图1-1-1 脊柱全貌
人体脊柱由椎体上下排列，靠其特殊结构相连接，在上方有C 1 与枕骨相连、C 1 与C 2 具有椎体间不同类型的连接。C 2 -T 1 、T 1 -T 12 、T 12 -L 1 -S 1 椎间连接由两部分组成：前部椎体间由纤维环、椎间盘及前、后纵韧带连接，后部椎弓间由关节突关节、黄韧带、棘间韧带与椎旁肌肉组织连接。
1.椎间盘
（1）纤维环：纤维环由纤维软骨构成，多层纤维软骨呈同心圆排列，相邻的板层中纤维呈相互交叉斜度（30°～60°）排列，具有特殊性功能。纤维环周边部纤维穿入椎体骺环的骨质中，深部纤维附着于透明软骨板，中心部纤维与髓核的纤维相融合。纤维环有连接上下椎体并有相对稳定髓核的作用。
图1-1-2
图1-1-3 胸椎（左侧面）
图1-1-4 腰椎（上面观）
图1-1-5 腰椎（左侧面）
图1-1-6 骶骨和尾骨（左：前面；右：后面）
（2）髓核：位于纤维环中间，偏于椎间盘后部，处在脊柱的运动轴位。髓核由一种富有弹性的胶原物质构成，可随压力而改变形状和位置。髓核中大部分为水分，并随着人们年龄和体质状况的变化而变化。有纤维环和软骨板固定着髓核，使整个椎间盘呈密封水袋状，髓核在其中自由运动，并将所受压力传递到纤维环和椎体软骨板。
髓核周围纤维环组织上下附着于软骨板，并斜行进入其深部，形成较坚固的连接组织。经实验观察，在人平卧时，腰部髓核内部的压力可达2～2.3kg/cm 2 或以上；在人直立时，压力可达2.4kg/cm 2 。当人体在运动或承受负荷时，其压力甚至可增至100kg以上。
（3）软骨板：覆盖在椎体端上、下面骺环中间的骨面。成人髓核的代谢在一定程度上取决于软骨板的通透性。髓核靠软骨、软骨板与纤维环完整性的密封保护与做功。因此，当外伤、劳损、退变或因疾患等机制累及时，会因软骨板和纤维环损伤，髓核在椎间盘的内环境被破坏，造成椎间盘组织损伤。
血管分布在纤维环周边，与神经分布相随。
椎间盘与其周围组织结构在其功能上相互制约，为脊柱组织中的一部分，当由伤因机制所致某一结构组织出现损伤与异常变化时，容易相继影响脊柱系列与各系统组织；又因其生物化学原理，髓核的渗透性有赖其化学组织的完整性，当人体遭受损伤或组织退变时，椎间盘组织会因此出现变化。脊柱压力增大时，髓核可被压扁变平而冲击纤维环和软骨板，当损伤机制严重超过其负荷性能时，即可造成椎间盘组织损伤或脱出，产生椎间盘脱出症。
2.前纵韧带和后纵韧带 前纵韧带上起枕骨底部和寰椎前结节，走行在脊柱椎体前正中，下至骶骨上半部。在颈椎、腰椎段，前纵韧带由3层并列的纵向纤维组成，浅层纤维连接3～4节椎体，中层纤维连接2～3节椎体，深层纤维连接于相邻的两节椎体间。前纵韧带与椎体和椎间盘前部紧密相连，有限制脊柱过伸功能，当脊柱受伤而损害时，可造成前纵韧带损伤或完全性撕裂。后纵韧带上起枢椎，与覆膜相接，下至骶骨，走行于椎体正中部，颈椎、胸椎上部和处在椎间盘部分较宽，胸椎下部与腰部及各椎体部分较窄，其纤维浅层可连接3～4个椎体，深层连接上下两椎体。正常情况下，韧带与椎体上、下缘之间紧密相连，有制约椎体和椎间盘组织的作用，其内有椎静脉丛穿过。
1.关节突关节 由上下相邻椎体关节突构成。关节突的关节面覆有透明软骨，并包有关节囊。在颈椎段，关节囊较松弛。颈椎上关节突朝向后上，下关节突朝向前下，关节面的水平角自上而下逐渐增加。在胸椎段，关节囊比较紧张，关节突呈额状位。在腰椎段，关节囊较厚，关节突近矢状位，其前方有黄韧带，后方有部分棘间韧带组织连接。
关节突关节的神经由脊神经后支分布，后支又分为后内侧支与后外侧支，两支又有分支到关节突的关节囊，当关节突和关节囊受到损伤时可刺激神经而引起疼痛。
2.韧带
黄韧带：又称椎弓间韧带，连接相邻两椎体椎弓之间，呈膜状，由弹力纤维组成，上方起自上位椎弓板下缘和前面，向下止于下位椎体椎弓板的上缘与前面。有连接与制约椎体关节突关节的作用。
横突间韧带：连接于相邻两椎体横突之间，在颈椎少见，在胸椎间呈索状，在腰椎间呈膜状，一般较强。有制约椎体横突的作用。
棘间韧带：连接于上下相邻椎体棘突间，前方与弓间韧带相连接，后方连接棘上韧带。有制约脊柱棘突的作用。
棘上韧带：上方起自第7颈椎棘突尖部，并连接项韧带，向下止于骶中嵴，沿脊柱各椎棘突正中走行，并和棘间韧带后缘紧密相连接。棘上韧带的纤维组织分3层，浅层连接3～4个棘突，中层连接2～3个棘突，深层连接相邻椎体两棘突。有制约脊柱椎体棘突的作用。
项韧带：呈三角形，其底部附着于枕外嵴梁和枕外隆凸部，前缘附着于寰椎后结节和C 2 -C 7 棘突。后缘游离，有斜方肌附其上，成为两侧项肌部纤维隔。有制约与保护颈部的作用。
1.寰枕关节 由寰椎上关节窝与枕骨髁构成一对关节，有关节囊包裹。关节前方有寰枕前膜，后方有寰枕后膜，外侧有寰枕外侧韧带组织，有连接和制约、保护头颈部的作用。在寰枕后膜外侧与寰椎后弓的椎动脉沟之间，围成一管形通道，有椎动脉和枕下神经丛通过。如果由于伤因机制受损害，则易导致椎-基底动脉缺血或枕神经受刺激，引起脑供血不足症和疼痛症。
2.寰枢关节 为寰椎两外侧关节，中央的寰齿关节，寰齿后关节。
寰枢外侧关节：由寰椎侧块的下关节面与枢椎上关节面构成，周围有关节囊包裹。
寰齿前关节：由寰椎前弓后面的齿凹与枢椎齿状突组成关节，具有关节囊，并形成关节腔。
寰齿后关节：由下方枢椎齿状突后方的关节面与寰椎横韧带构成。寰椎横韧带前面中部由纤维软骨构成。
韧带：寰椎的前膜与后膜，分别位于寰枢椎的前后部。
寰枕横韧带：位于寰椎左右侧块的内面，中部较宽且较强韧，有一由纤维软骨构成的关节面。椎孔被寰椎横韧带分为前小、后大的两部分，前小部分由枢椎齿突占据，后大部分为脊髓及其被膜。由寰椎横韧带中部向上、下分出纤维束，向上附着于枕骨大孔的前缘，向下附着于枢椎体的后面，该纤维束与寰椎横韧带构成寰椎十字韧带。
翼状韧带和齿突尖韧带：翼状韧带有两条，起自齿突尖的两侧。齿突尖韧带起自齿尖部，3条韧带向上，前者止于枕部两侧枕骨髁，后者止于枕骨大孔的前缘。有制约与保护头颈椎的作用。
覆膜：位于寰椎横韧带、翼状韧带和齿突尖韧带后面。上方起于枕骨斜坡，下至枢椎后面。有保护上颈部的作用。
由颈部相邻上椎体下面侧方的斜坡与侧方面的钩突形成钩椎关节。此关节后部有脊髓组织；后外侧部构成椎间孔的前壁与颈神经或后根神经相邻；外侧有椎静脉、椎动脉和围绕在椎动脉表面的交感神经丛；在钩椎关节后面紧贴有脊神经脊膜支和椎体的营养动脉，二者均以分支分布于钩椎关节。因此当钩椎关节受损伤或出现骨性增生改变时，必然会影响椎动脉、神经根和交感神经，导致颈椎病的发生与发展。
1.脊髓基本构成 脊髓上端起自脑桥、延髓，位于枕骨大孔内，平齐C 1 神经根，由此而分，上方是延髓，下方为脊髓。脊髓位于脊柱椎管内，走行于颈、胸、腰椎，在腰椎上段椎管内形成脊髓圆锥，向下在腰骶椎管呈马尾状，最末端呈丝状附着于尾骨脊背侧骨膜部。在颈、腰椎段较膨大，横径1.2～1.3cm，前后径约0.9cm；胸髓节横径约1.0cm，前后径约0.8cm；在骶尾髓节呈圆锥状，以终丝状附着在尾骨脊侧骨膜。两侧和性功能的低级中枢位于S 2 -S 4 髓节（图1-1-7）。
图1-1-7 脊髓外形示意图
2.脊髓沟与裂 脊髓从表面看有5条纵行的沟或裂隙。
前正中沟：即前正中裂，为脊髓腹侧面正中线上表现出的纵裂，较深，将脊髓分成左、右两部，并有脊髓前正中动脉相随行。
后正中沟：脊髓背侧正中线上表现出的纵裂，将脊髓背侧面分成左、右两部分。
前外侧沟：在前正中裂左、右各有一沟纹线，是脊神经前根出脊髓的部位。
后外侧沟：在左与右各有一沟纹线，是脊神经后根出脊髓的部位，并有脊髓后动脉相伴随。
后中间沟：位于正中沟与后外侧沟之间，将薄束和楔束分开。
3.脊髓节段 脊髓颈段分为8节，胸段分12节，腰段分5节，骶段分5节，尾段分1节，共31个节段，每一节段又各分出1对前神经根、1对后神经根，支配人身躯体与器官。
1.脊髓组织 有脊髓灰质、白质及脊髓中央管。
脊髓灰质：处于中间，由神经元、神经胶质细胞和毛细血管组成致密脊髓结构，从横切面观呈“H”形，纵向观呈立柱状。在两侧部位形成前角、后角和中间带。
脊髓白质：处于灰质周围，白质内有联系脊髓内部的固有束，以及联系大脑的上、下纵行纤维束。每侧白质均以前外侧沟与后外侧沟为界，分为3个白质柱，即前索、侧索、后索。
脊髓中央管：处于脊髓连合部中央，脊髓中央管上方继第4脑室，下方至圆锥，终室外称为盲管，内有脑脊液循环。
2.脊髓的核团（细胞柱） 脊髓灰质从后至前分为9层，中央管列为第10层。1～4层是脊髓外层感觉接受区，是上行传导束的始区；5～6层为接受本体感觉的传入，对肢体运动的精细调节起着支配的重要作用；7层与中脑、小脑联系，为调节人体姿势和运动的反射中枢，并参与支配内脏的反射活动；8层主要是联络同侧和对侧的脊髓活动及调节两侧前角运动元的活动；9层是脊髓的主要运动区。板层构筑理论对于研究轴突溃变的定位、电生理与促进形态、功能的精细联系，有着重要作用。
3.脊髓传导束 脊髓白质主要由上、下纵行神经纤维构成。脊髓传导束分为上行感觉性传导束、下行运动性传导束及固有束。
1.脊髓动脉 来源于节段动脉、脊髓前动脉和脊髓后动脉。
脊髓动脉供血的临床意义，一是脊髓的动脉供血来源于多条节段动脉，但是最后形成两个主要供应脊髓血液的通路，即脊髓前正中动脉和脊髓后动脉。脊髓前正中动脉为1条，供应脊髓前2/3的血液，该动脉受损伤或出现闭塞时可发生脊髓前动脉综合征。二是第4胸髓节为颈髓和上胸髓与中胸髓供应的交界区，是动脉供应的薄弱部位，易发生缺血性脊髓损伤。三是下部胸髓和腰髓，其主要由粗大的前髓动脉供应，此动脉缺血易造成相应节段脊髓的缺血性损伤。
2.脊髓静脉 脊髓的静脉分布多与动脉相伴行。脊髓实质内的静脉血被沟静脉引流到椎静脉丛和节段静脉。脊髓前静脉位于同名动脉深部，脊髓后静脉位于后正中沟处。脊髓前、后外侧静脉分别位于前、后根部的后方。脊髓表面的静脉经前后静脉导入椎内静脉丛，再经椎外静脉丛与节段性静脉和胸腔、腹腔、盆腔静脉相交通，并可通过脊髓纵静脉干和椎静脉丛与颅内静脉相交通。
总之，脊髓的生理功能活动的维持，要依靠正常的血液循环。因此，当脊柱受到损伤，累及脊髓和脊髓动脉血管时，必然会影响脊髓的正常生理功能，产生脊髓受累综合征。
1.传导功能 来自外界或内环境的刺激作用于感受器，产生神经冲动，沿着感觉神经传入脊髓，再经脊髓传至脑干、小脑至大脑。另一方面由脑发出的有意识或无意识的兴奋冲动，通过脊髓传至效应器，使其做出相应反应。因此，必须通过脊髓内的各种上、下行传导束的传导，才能把脑和躯干与四肢联系起来，实现各种感觉和运动功能。
2.反射功能 反射是神经活动的基本形式。脊髓反射是通过脊髓传入和传出神经传导相结合的一种形式，使机体对内、外环境的各种刺激产生一定的相应反应。脊髓反射活动的结构基础是具有完整的反射弧。一般性反射弧由两个或两个以上的神经元构成。一个典型的反射弧包括5个主要成分：①外周感受器；②感觉神经元，即脊神经节细胞；③中枢神经元，即脊髓反射中枢或称脊髓反射的节段中枢；④运动神经元，即前角运动神经元、中间外侧核和副交感核；⑤效应器，即骨骼肌、平滑肌、心脏或腺体。
注：本书主要是论述脊柱损伤，简要叙述脊髓功能，目的是提示在脊柱损伤中，对合并脊髓神经受累出现临床症状、体征者予以重视，认真检查，准确判断脊髓神经受累的性质和程度，以免在医疗设备不能满足临床医生需要时，出现检查和认识方面的差错，导致误诊现象的发生，影响患者的生命与生存质量。
脊髓的表面有3层膜包裹着，外层为硬脊膜，内面为脊髓蛛网膜和软脊膜，起着保护脊髓的作用。
1.硬脊膜 是包裹脊髓与神经根的外层硬膜组织，上方紧密附着于枕骨干大孔，随脊髓在椎管内下行，至包裹脊髓终丝，与终丝一同附着于尾骨背侧部。硬脊膜又分为脊髓硬膜和神经根硬膜。硬膜与椎管内面骨膜之间有一定的间隙，称硬膜外腔，其间有结缔组织、脂肪、淋巴管、静脉丛等，呈负压状。硬脊膜血管分布较少，为节段性分布的小动脉分支。硬脊膜神经为脊神经分布的脊膜支。
注：在脊柱急慢性损伤中，硬脊膜常常被损伤，硬脊膜被挤压与受挫伤后会出现硬脊膜炎性肿胀、增厚，导致脊髓因硬脊膜内管腔狭窄而受压。在临床上，颈、胸、腰段均为常见。因此对脊柱损伤早期治疗，应尽可能了解脊髓和硬脊膜受压状况，防止发生不易逆转的脊髓损伤。
2.脊髓蛛网膜 是一层薄的半透明膜，附着于软脊膜表面，蛛网膜内外及小梁的表面有一层扁平间皮，当有异物或病原体入侵时，间皮细胞产生吞噬作用，起着特殊的保护作用。脊髓蛛网膜在上方枕大孔周围与脑蛛网膜相连接，脊髓蛛网膜下腔与脑蛛网膜下腔相通。蛛网膜包裹脊髓、马尾神经和脊神经根。
3.软脊膜 是一层薄而有血管、神经分布的被膜，贴附在脊髓表面，与脊髓实质紧密相连，外与蛛网膜小梁相连接。软脊膜从上至下包裹着脊髓、马尾神经和终丝，有固定脊髓的作用，可有效防止脊髓的震荡与移位。
颈椎动脉是参与脑部供血的动脉之一，在临床上具有特殊重要的意义。该动脉多数来自锁骨下动脉，少数来自无名动脉或主动脉弓。左右椎动脉不对称，有大有小。椎动脉一般分为4段，分别是颈段、椎骨段、枕段、颅内段。
1.颈段 自动脉分出后沿颈长肌和前斜角肌的间隙内上行，其前方有椎静脉，后方与C 7 横突、C 7 -C 8 神经前支、颈交感神经干及星状神经节相邻。由此神经节发出的交感神经纤维与椎动脉伴行，构成椎动脉神经丛。从椎动脉解剖学可了解到，当颈前斜角肌受伤害或出现痉挛、炎症时可挤压椎动脉，导致椎动脉血流不畅。从交感神经与椎动脉伴行这一特点讲，当临床上出现椎动脉型颈椎病时，易与交感型颈椎病合并发生。
2.椎骨段 是椎动脉处在C 6 -C 1 横突孔段的部分。椎动脉在横突孔段间上行中发出分支，经椎间孔进椎管，又分为前支、后支、中间支，中间支又分成前后根动脉，为脊髓与被膜供应血氧。此段椎动脉最易因颈脊柱损伤变形或椎体移位而被牵拉或挤压，导致椎动脉血流受阻，或上行的供血被完全阻断。
3.枕段 从寰椎横突孔穿出后，绕过寰椎的侧块到寰椎后弓上面外侧椎动脉沟，即从后方转向前方，穿过寰枕后膜向外上行，进入枕大孔，入颅内。此段椎动脉在其间又分出肌支和后颅凹的脑膜支，并形成迂曲状。当头颈段受损伤或头颅转动时，此段颈椎易被牵拉，致使血流受阻。
4.颅内段 自枕骨大孔进入至延髓，达脑桥，两侧椎动脉汇合组成基底动脉。在此段又分支为：脊髓前动脉、小脑后下动脉、脊髓后动脉、内听动脉（迷路动脉），为脊髓、小脑、内耳供应血氧。
注：从颈椎动脉解剖学上看，要深刻认识椎动脉对脑部、脊髓及相关组织血供的重要性。同样，要清楚地认识和关注椎动脉型颈椎病。
脊柱伤病中，肌肉的作用和反作用对脊柱的影响十分重要，相互间关系密切。肌肉有保护脊柱和驱动脊柱运动的功能，也有限制或制约脊柱的功能。因此，临床上研究和认识脊柱急慢性损伤，必须认识脊柱骨性结构与系列连接组织和脊柱周围肌肉组织。从人体生理解剖学方面了解脊柱与肌肉的相互关系，以脊柱为中轴，有前与后、左与右肌群，可直接或间接运动脊柱肌肉。直接者，肌肉一端均附着于脊柱；间接者，起止点均不附着于脊柱，但对脊柱有影响作用。