脊髓是胚胎时期神经管发育过程中分化最少的部分，也是成人神经系统中唯一明显保留原始节段的组织。脊髓位于脊柱的椎管内，呈前后稍扁的柱型结构，周围包绕了三层膜：硬脊膜、蛛网膜和软脊膜。脊髓的上端在枕骨大孔水平与延髓相连，下端终止与第1腰椎下缘水平。脊髓有两处膨大，称颈膨大（cervical enlargement）和腰膨大（lumbosacral enlargement），分别发出支配上肢和下肢的神经根，人类的上肢功能发达，故颈膨大比腰膨大明显。脊髓的末端呈圆锥形，称为脊髓圆锥（conus medullaris）。圆锥以下延续为无神经组织的终丝（filum terminale），后者在第2骶椎水平由硬脊膜包绕，形成尾骨韧带（coccygeal ligament），附着于尾骨的背面。

脊髓在外形上无明显的节段性，其自上而下共发出31对脊神经，每一对脊神经均与相对应的一段脊髓相连，故脊髓也可分为31个脊髓节，即9个颈节（C）、12个胸节（T）、5个腰节（L）、5个骶节（S）和1个尾节（Co）。

3个月的胎儿，脊髓与脊柱等长，随后脊柱的生长速度快于脊髓；出生时，脊髓圆锥大约位于第3腰椎水平；而在成年时，脊髓圆锥位于第1腰椎和第2腰椎水平间，此时脊髓仅相当于椎管全长的2/3。随着脊柱的生长，脊神经的头端位置始终固定，椎间孔与脊髓间的神经根逐渐增长，以腰神经根和骶神经根增长最为显著。因此腰、骶、尾的脊神经根在硬膜内下行相当长一段距离后才穿出各自的椎间孔，这些在脊髓末端平面以下下行的脊神经根称为马尾（cauda equina）。由于先天和后天原因引起脊髓或圆锥受牵拉、拴紧，圆锥下移，出现低位脊髓，称为脊髓拴系综合征（tethered spinal cord syndrome），表现为疼痛、鞍区麻木、下肢无力、大小便失禁等一系列神经功能障碍。

成人C ₁～C ₄脊髓大致平对同序椎骨，C ₅ ～T ₄脊髓约平对同序椎骨的上1块的椎骨，T ₅～T ₈约平对同序椎骨的上2块的椎骨，T ₉～T ₁₂约平对同序椎骨的上3块的椎骨，腰髓节段约平对第10～12胸椎，骶髓、尾髓节段约平对第1腰椎。了解脊髓节段与椎骨的对应高度，对判断脊髓损伤的节段及手术定位具有重要的临床意义。

每根脊神经由特定的椎间孔穿出椎管，C ₁神经根从枕骨和寰椎间穿出，C ₂～C ₇神经根分别从同序椎骨上方的椎间孔穿出，C ₈神经根由C ₇与T ₁椎骨间的椎间孔穿出，胸、腰、骶神经根均由同序椎骨下方的椎间孔穿出。第1颈节和尾节通常缺少背根神经，故这两个脊髓节无相应的皮节。

脊髓表面可见6条纵沟（图3-1-1），在前正中线的沟为前正中裂（anterior median fissure），其内包含脊髓前动脉和脊髓前静脉，在后正中线的沟为后正中沟（posterior median sulcus）。在脊髓外侧分别有前外侧沟和后外侧沟，分别有脊神经腹根、背根的根丝附着。在颈髓和胸髓上部，后正中沟和前正中裂之间，还有一条较浅的后中间沟（posterior intermediate sulcus），是薄束和楔束之间的分界标志。

灰质（gray matter）呈暗灰色，在脊髓横截面上呈H形，其每一边可分为前角（anterior horn）和后角（posterior horn），在胸髓和上部腰髓的前后角之间向侧方突出部为侧角（lateral horn）（图3-1-1）。由于灰质内的神经元胞体分布并不均匀，大多数胞体往往聚集成群或成层，形成细胞核团或板层。图中左边表示神经细胞核团，其中有些核团纵贯脊髓全长，有些只存在脊髓的某些节段。右图是根据Rexed对猫脊髓板层的研究，将人类灰质系统的划分为10个板层，以Ⅰ～Ⅹ命名（图3-1-2）。

后角包括Ⅰ～Ⅵ共6个板层。其中Ⅰ～Ⅳ层向上与三叉神经脊束核的相连，是痛、温、触、压觉等刺激的初级传入纤维的主要接受区，故属于外感受区。Ⅴ层和Ⅵ层接受背根本体感觉的初级传入纤维，以及大脑皮质运动区、感觉区和皮质下结构的大量下行纤维，提示该两层与运动的调节密切相关。当后角病变时表现为同侧肢体节段性感觉障碍、节段性疼痛，以及某些脊髓反射减弱或消失。

前角包括Ⅶ～Ⅸ共3个板层。Ⅸ层除了一些中间神经元外，主要为运动神经元，这些运动神经元可分为两类：一类胞体较小，轴突较细，称A类γ运动神经元，其轴突分布到骨骼肌的梭内肌纤维，与维持肌张力的功能有关；另一类属于大型多级运动神经元，其轴突较粗，称A类α运动神经元，其轴突至骨骼肌的梭外肌纤维，执行骨骼肌的随意运动。Ⅷ层主要含有脊髓固有的中间神经元，直接或通过兴奋γ运动神经元间接影响α运动神经元。Ⅶ层的外侧部与中脑和小脑之间有广泛的上、下行的纤维联系，因此参与姿势与运动的调节；其内侧部与毗邻灰质和节段之间有许多脊髓固有反射联系，与运动和自主功能有关。当脊髓前角运动神经元损伤时，导致所支配的骨骼肌弛缓性瘫痪，若受损超过两周会出现神经性肌萎缩；在前角慢性进行性病变（如运动神经元病）中，一些尚未被破坏的前角运动神经元的胞体，可受病变刺激而引起肌束性震颤。

白质（white matter）与其他部位的中枢神经系统一样，由混合神经纤维、神经胶质和血管组成，其颜色发白是由于有髓鞘的神经纤维含量较多。白质借脊髓的纵沟分为3个索，其中前正中裂与前外侧沟之间为前索（anterior funiculus），前、后外侧沟之间为外侧索（lateral funiculus），后外侧沟与后正中沟之间为后索（poster funiculus）。在灰质连合的前方，连接两侧前索的薄层横行白质，称为白质前连合（anterior white commissure），在后角基部外侧与白质之间，灰、白质混合交织，称网状结构，在颈部比较明显。

白质中的纤维可分为：传入纤维、传出纤维、上行纤维、下行纤维和固有纤维，起始、走行和功能相同的纤维集合成束，称纤维束或传导束。

传入纤维由脊神经节神经元的中枢突组成，经背根进入脊髓，分内、外侧两部分。内侧部为粗的有髓纤维，沿后角内侧部进入后索，组成薄束、楔束，主要传导本体感觉和精细触觉；外侧部主要由细的有髓和无髓纤维组成，这些纤维进入脊髓上升或下降1～2节段，在胶状质背外侧聚集成背外侧束（dorsolateral fasciculus）或称Lissauer束，由此束发出侧支或终支进入后角。

传出纤维由灰质前角运动神经元发出的纤维和侧角发出的交感神经节前纤维（或骶副交感核发出的副交感神经节前纤维）组成，经腹根至周围神经管理躯体运动和内脏活动。

本书将在下一节详细介绍脊髓上行、下行传导束及功能。

脊髓上行传导束也叫感觉传导束，能把来自周围的各种感觉传向脑的不同部分（图3-1-3）。经由脊髓上传的感觉大致可分为浅感觉、深感觉和内脏感觉三类。

浅感觉的感受器主要存在于皮肤和黏膜内，包括温度觉、痛觉、触觉和压觉等，这些感觉又称外部感觉。深感觉的感受器存在于肌、腱和关节等器官内，能感受肌肉和关节的运动觉、位置觉和震动觉等，这些感觉又称为本体感觉。部分本体感觉的冲动，可经上行传导束传导至大脑皮质，能为人们所知觉，因而称意识性本体感觉。另一部分本体感觉的冲动传至小脑，不为人们所感知，而只是与反射性的调节作用有关，所以称非意识性本体感觉。

痛温觉冲动由快传导的较细的A _δ（有髓鞘）纤维和慢传导的C（无髓鞘）纤维传导入脊髓（图3-1-4）。A _δ纤维传导的疼痛常感知为尖锐的痛、刺痛，C纤维则感知为烧灼痛、酸痛、搏动性疼痛。Melzack和Wall发表的“闸门控制”理论认为：痛觉冲动经较细的A _δ和C纤维终止于脊髓后角的胶质，即脊髓的“门”，其他感觉信息如粗触觉和压觉，是由较粗大的A _β纤维传导的，它们也终止于脊髓的这个“门”。粗纤维传递的信息将关闭接受细纤维信息的“门”，使痛觉减轻。如对A _β纤维进行电刺激，可逆行抑制脊髓接受细纤维传递的信息，该理论是脊髓电刺激的镇痛机制之一。

痛温觉传导的第1级神经元经脊髓背根进入脊髓后角，随后脊髓背根的外侧部纤维经背外侧束（Lissauer束）终止于灰质第Ⅰ、Ⅳ～Ⅷ层，即第2级神经元所在处。背外侧束在疼痛刺激传入纤维的调节中发挥了重要作用，该束的外侧部将中央胶状质的抑制性冲动传递给邻近的节段，而内侧部将每一背根的兴奋性冲动传至邻近的节段。严重的慢性损伤时，有害刺激通过C纤维重复到达脊髓灰质后角，导致第2级神经元反应性增高。临床中常将脊髓背根入髓区（dorsal root entry zone，DREZ）作为一些神经病理性疼痛手术治疗的靶点，该区域包括背根分支、背外侧束以及脊髓后角的第Ⅰ～Ⅴ层。DREZ切开术通过永久性地破坏痛觉传导通路，同时消除脊髓后角的异常电生理活动，达到缓解疼痛的目的。

痛温觉传导的第2级神经元发出纤维经白质前连合时上升1～2节段，或先上升1～2节段再经白质前连合交叉至对侧的外侧索，组成脊髓丘脑侧束（lateral spinothalamic tract）。伴随脊髓丘脑侧束的上升，新的纤维加入到传导束的前内侧，这样，在颈髓上段，骶部的纤维在外侧，颈部的纤维在内侧。痛觉纤维位于温度觉纤维的前方。

脊髓丘脑侧束上行经延髓下橄榄核、脑桥和中脑内侧丘系，终止于背侧丘脑的腹后外侧核。位于腹后外侧核的第3级神经元胞体发出纤维参与组成丘脑中央辐射，经内囊后肢投射到中央后回中、上部和中央旁小叶后部。

传导粗触觉和压觉的A _β纤维经背根内侧部进入脊髓后索，同痛温觉传导通路一样，终止于脊髓灰质第Ⅰ、Ⅳ～Ⅷ层的第2级神经元，经白质前连合交叉至对侧的前索内上行，组成脊髓丘脑前束（anterior spinothalamic tract），终止于背侧丘脑的腹后外侧核。腹后外侧核的第3级神经元发出纤维穿过内囊后肢和放射冠，投射到中央后回的躯体感觉区。

该传导通路可帮助识别触觉强度的等级，精确的定位两点的区别，感受震动觉和肢体的位置信息。第1级神经元的周围突分布于肌、肌腱、关节等处的本体感受器和皮肤的精细触觉感受器，神经冲动经脊神经背根的内侧部进入脊髓后索。来自T ₅以下的脊神经行于后索的内侧部，形成薄束（fasciculus gracilis），薄束传导下肢和躯干下部的本体感觉和精细触觉；来自T ₄以上的脊神经行于后索的外侧部，形成楔束（fasciculus cuneatus），楔束传导上肢和躯干上部的本体感觉和精细触觉。两束分别止于延髓的薄束核和楔束核。第2级神经元的胞体位于薄、楔束核内，其发出的纤维形成内侧弓状纤维，与对侧的薄、楔束核发出的纤维交叉，转折向上，排列于锥体束的背侧，行于延髓中线两侧，称内侧丘系（medial lemniscus）。内侧丘系通过延髓、脑桥和中脑，与丘脑腹后外侧核的第3级神经元形成突触，并发出纤维穿过内囊后肢和放射冠，投射到中央后回的躯体感觉区。

该传导通路实际上是反射通路的上行部分，将本体感觉传导至小脑。第1级神经元的周围突分布于肌、肌腱、关节的本体感受器，神经冲动经脊神经背根的内侧部进入脊髓后索，终止于C ₈～L ₂节段胸核和腰骶膨大第Ⅴ～Ⅶ层外侧部的第2级神经元。

由C ₈～L ₂节段胸核发出的第2级纤维在同侧脊髓外侧索组成脊髓小脑后束，向上经小脑下脚进入小脑皮质。脊髓小脑后束传递的信息可能与肢体个别肌的精细动作和姿势的协调有关。

由腰骶膨大第Ⅴ～Ⅶ层外侧部发出的第2级纤维组成对侧和同侧的脊髓小脑前束，经小脑上脚止于小脑皮质。脊髓小脑前束所传递的信息与肢体的运动和姿势有关。

上述两条通路传导躯体（除颈部外）和下肢的本体感觉，传导上肢和颈部的本体感觉的第2级神经元胞体位于颈膨大部的第Ⅵ、Ⅶ层和延髓的楔束副核，其发出纤维经小脑下脚进入小脑皮质。

除脊髓丘脑束、薄束、楔束和脊髓小脑束外，脊髓还含有其他上行传导束系统，包括脊髓网状束、脊髓顶盖束、脊髓橄榄束等。脊髓网状束为网状结构提供传入通路，在意识水平起重要作用；脊髓顶盖束主要为视听反射提供传入信息，并引起头和眼睛向刺激源方向运动；脊髓橄榄束将皮肤和本体感觉器官的信息传入小脑。

脊髓下行传导束也叫运动传导束，它们起于脑的各部分，直接或间接止于脊髓前角或侧角，其中把起于大脑皮质，直接终于前角的传导束归为锥体系；大脑皮质通过皮质下各中枢间接与脊髓前角发生联系的传导束，则归为锥体外系。锥体系包括皮质脊髓束和皮质核束（见锥体系章节），锥体外系包括红核脊髓束、前庭脊髓束等。

皮质脊髓束起于大脑皮质中央前回和其他一些皮质区域的锥体细胞，下行的纤维在放射冠集合并通过内囊的后肢，靠近内囊膝部的纤维与颈部活动有关，后方的纤维则与下肢活动有关（图3-1-5）。纤维束继续通过中脑脚底中间的3/5，进入脑桥后，传导束被横向的脑桥小脑纤维分为许多束支。在延髓，这些束支沿着前缘成群集合，形成一个膨胀体，称为锥体（pyramid），这些束支则称为锥体束（pyramid tract）。在锥体下端，约75%～90%的纤维交叉至对侧，称为皮质脊髓侧束（lateral corticospinal tract），该束沿对侧脊髓侧索内下行，沿途发出侧支，逐节终止于前角运动神经元，主要支配四肢肌。皮质脊髓束中有小部分未交叉的纤维称为皮质脊髓前束（anterior corticospinal tract），该束沿同侧脊髓前索内下行，其中多数纤维经白质前连合逐节交叉至对侧，终止于前角运动神经元，支配躯干和四肢肌，皮质脊髓前束中有少数纤维始终不交叉而止于同侧前角运动神经元，主要支配躯干肌。因此，躯干肌是受双侧大脑皮质支配，而四肢肌只受对侧支配。

下行于脊髓的侧索，将红核发出的冲动传至脊髓前角兴奋屈肌的运动神经元，抑制伸肌运动神经元，协调肢体远端肌肉运动。

下行于脊髓的前索，将前庭外侧核发出的冲动传至脊髓中间带及前角底部，主要兴奋伸肌运动神经元，抑制屈肌运动神经元，以调节身体平衡。

行于前索及外侧索，连接脑桥和延髓的网状结构与脊髓中间带神经元，主要参与躯干和肢体近端肌肉运动的控制。

在对侧前索下行，将中脑上丘的冲动传至上颈髓中间带及前角基底部，兴奋对侧颈肌及抑制同侧颈肌活动，参与完成视觉、听觉的姿势反射。

综上所述，图3-1-6展示出各类上行及下行传导束在脊髓平面的相对位置。

脊柱的解剖在不同的书籍中论述的角度不同，本章重点介绍与功能神经外科相关疾病和治疗的解剖知识。

人体的脊柱主要由椎骨及其他们之间的骨连接构成，幼年时为32或33块，可分为颈椎7块，胸椎12块，腰椎5块，骶椎5块，尾椎3～4块，成年后5块骶椎长合成骶骨，3～4块尾骨长合成1块尾骨。脊柱主要起到了支撑整个身体、保护脊髓和神经根以及运动躯干的作用。

胚胎发育1～3个月时脊髓和脊柱的长度一致，以后脊柱生长超过脊髓，出生时脊髓末端在腰 ₃椎体水平，至成人其末端在腰 ₁椎体水平下缘。腰骶部的脊神经从脊髓发出后，斜向下走行，在相应的脊柱节段出椎间孔，脊髓以下的神经呈现为马尾状，又称为马尾神经。临床上腰椎穿刺、髓腔造影多在此水平以下进行，以免损伤脊髓。

脊柱从前后看，呈一条直线，从侧面观察，可见颈、胸、腰、骶4个生理弯曲（图3-2-1）。其中颈曲和腰曲凸向前，胸曲和骶曲凸向后。在胚胎晚期和新生儿时期，整个脊柱只有一个向后的弯曲，为以后的胸曲和骶曲。当婴儿开始坐位，头逐渐抬起时，颈段脊柱向前凸形成了颈曲。当婴儿开始站立，为了维持身体的前后平衡，髂腰肌将腰段脊柱向前牵拉形成腰曲。胸曲和骶曲在一定意义上扩大了胸腔和盆腔的容积。脊柱在弯曲交界处易产生损伤，如胸 ₁₂、腰 ₁椎体，弯曲交界处同时也易产生慢性劳损，如颈 ₅、颈 ₆及腰 ₄、腰 ₅，这些部位也是颈、肩及腰背痛的好发部位。

各椎骨的解剖结构，除颈 ₁、颈 ₂、骶骨、尾骨外，其余均相似。椎骨可以分为两个基本部分：前方的椎体和后方的椎弓，二者合围成椎孔，所有锥孔相连成椎管。椎骨的外层为骨密质（compact bone），内部为海绵状的骨小梁（trabecular bone）。不同部位的椎骨有着不同的特点（图3-2-2～图3-2-4，表3-2-1）。

椎体呈短圆柱形，各个部位以及不同人种的椎体有所不同，一般男性较女性更大。椎体是脊柱负重的主要部分，承受及传达身体的重力。随着承受重力的逐渐增大，越往低位椎体越大。由C ₃～L ₃椎体的横径逐渐增大，最后两节腰椎椎体横径往往不固定，由骶骨到尾骨末端横径逐渐减小。

椎体的主要构成为骨松质，周围包裹一薄层骨密质，可因压缩而产生变形。椎骨的上、下面平坦（并非水平），也可呈连锁的鞍状。

在椎骨的前方和侧方有一些用于通行血管的小孔，后方有一些小的动脉孔和一两个大孔，大孔为椎体静脉的出口。

椎弓由一些独特的结构构成（图3-2-4），包括椎弓根、椎板、上关节突、下关节突、横突、棘突。

椎弓根是椎弓前方较窄的部分，短粗的圆形，连接于椎体的后外侧，位于椎体的上半部。由于椎弓根相对于椎体较小，所以在和椎体连接处的上、下方各形成一个凹陷，称为椎上切迹、椎下切迹，椎上切迹较椎下切迹浅而小。

椎板是椎弓根的延续，为板状，向后方中线汇聚形成棘突，围成椎孔。棘突的形态在不同部位差异较大（表3-2-1），棘突轻微的偏离中线属于正常现象，在X线上或查体时发现棘突不位于中线并不一定是发生了棘突骨折。棘突是众多肌肉的附着点，用于维持脊柱的姿势以及运动。

横突从椎弓根和椎板的连接处侧方向外伸出。横突同棘突一样，在脊柱的不同部位有很大的差异。颈椎的横突向前外侧伸出，位于关节突的前方，横突和上、下椎体之间由椎间孔所分开。胸椎的横突向后外侧伸出，位于关节突、椎弓根和椎间孔的后方，并与肋骨形成关节。腰椎的横突位于关节突前方，椎弓根和椎间孔后方。作为众多肌肉的附着点，与脊柱的旋转和侧屈关系最为紧密。

上、下关节突成对，和横突一样起自与椎弓根和椎板的连接处，分别向上和向下伸出。上、下关节突的朝向在不同部位有所差异，可以向内侧或外侧倾斜（表3-2-1）。相邻椎体的上、下关节突构成关节突关节，并构成椎间孔的后壁，关节突关节具有一定程度的活动度。

椎骨之间借韧带、软骨和关节相连，可分为椎体间连接和椎弓间连接（图3-2-5）。

各椎体间由椎间盘、前纵韧带和后纵韧带相连接。

椎间盘位于相邻两个椎体之间，占整个脊柱高度的20%～33%，是由髓核、纤维环和上下两端的软骨终板组成的具有黏弹性的结构（图3-2-6）。椎间盘具有重要的临床意义，椎间盘疾病是造成腰腿痛、神经受压、根性症状等的主要原因之一。寰椎与枢椎之间没有椎间盘，由C ₂～S ₁有23个椎间盘。骶骨和尾骨之间有一个小的椎间盘，部分人会在尾骨间或骶骨间可以看到未融合的椎间盘，通过MRI上都可以分辨。

髓核位于椎间盘中央，是柔软而富有弹性的胶状物质；纤维环位于周围，由胶原纤维构成的同轴层叠带组成，呈同心圆排列，其中心部分连接于终板软骨，而其最外层纤维连接于椎体外缘的皮质骨。椎间盘含有胶原、蛋白多糖和80%的水分。胶原为人体主要的结构蛋白，纤维环中有40%Ⅰ型胶原和60%Ⅱ型胶原，髓核内全部为Ⅱ型胶原。Ⅰ型胶原抗张力强，主要分布在纤维环外层；Ⅱ型胶原抗压力强，主要分布在髓核内。95%的椎间盘为高度无氧代谢，乳酸浓度高，位于内部的髓核几乎与外界完全隔绝，是天然的免疫豁免组织，一旦破裂溢出，其所含的糖胺多糖、β-蛋白具有抗原性质，可引起自身免疫反应，产生炎性介质（缓激肽、前列腺素E1等），另一方面，突出的髓核可产生神经源性递质（P物质、血管活性肠肽等），引起强烈刺激，出现髓核压迫神经及炎症反应。

椎间盘是脊柱功能单位的负载活动中心。椎间盘既坚韧，又富有弹性，承受压力时被压缩，除去压力后又复原，具有“弹性垫”样作用，可缓冲外力对脊柱的震荡，也可增加脊柱的运动幅度。脊柱载荷通过终板作用于髓核和纤维环，髓核内压增大使纤维环向外扩张，纤维环外层承受着最大的张应力。脊柱扭转时外层纤维环移动度比内层大，承受更大的剪切力，易造成外层纤维环的破裂。纤维环长期磨损引起的疲劳损害，导致透明变性和放射状撕裂，由肉芽组织愈合充填裂缝，形成瘢痕，瘢痕因失活和无弹性而易再损伤，这可能是腰痛反复发作的原因之一。长期的劳损使Ⅱ型胶原纤维减少，使纤维环对张应力的承受功能降低，且后部纤维环承受的张应力为轴负荷的4～5倍，髓核便容易向薄弱易撕裂的后外侧纤维环突出，突入椎管或椎间孔，压迫相邻的脊髓或神经根引起放射痛，临床称为椎间盘突出症（图3-2-7）。

椎间盘的大部分结构无直接血供，椎间盘组织只能从椎体内和纤维环外周血管，通过弥散的形式获得营养。椎体终板周围的渗透压较低，不易吸收周围的营养，且吸收能力随着年龄的增长而下降，加之软骨终板逐渐硬化增厚，滋养血管逐渐减少，妨碍椎间盘营养物质的供应而致椎间盘营养十分匮乏，又妨碍代谢产物的排除，以致乳酸浓度增高、pH降低。95%的椎间盘组织为高度无氧代谢，椎间盘内基质降解酶活性增高，基质疲劳显著以至衰竭，免疫反应之炎性介质的参与，均加速细胞凋亡，因此修复和再生能力较差。

前纵韧带是椎体前面延伸的一束坚固的纤维束，其纤维束牢固地附着于椎体和椎间盘，有防止脊柱过度后伸和椎间盘向前脱出的作用。前纵韧带上至枕骨大孔前缘，下至第1或第2骶椎体，是人体最长的韧带。前纵韧带在上颈椎区最窄，呈条索状，向下逐渐变宽，在腰椎区前纵韧带几乎覆盖椎体和椎间盘的前外侧面。

后纵韧带位于椎管内椎体的后方，窄而坚韧，有限制脊柱过度前屈的作用（图3-2-8）。后纵韧带起自枢椎并与覆盖枢椎体的覆膜相续，向下至骶管，移行为骶尾后深韧带。锯齿样外形是后纵韧带的特点，即在椎体处狭窄而在椎间盘处宽，形似锯齿。后纵韧带与椎体上、下缘紧密连接，但与椎体中部连接较疏松；向两侧延伸出去的韧带边缘与椎间盘附着牢固，但在椎间盘中心部分有一个菱形的疏松区域，形成一个筋膜裂隙，这个筋膜裂隙对于包裹突出的椎间盘起到了重要作用。后纵韧带有骨化的现象，尤其以颈段后纵韧带骨化出现率较高，会导致出现脊髓压迫症状。

椎弓间连接包括椎弓板之间和各突起之间的连接（图3-2-5）。

黄韧带覆盖于上位椎板下后缘和下位椎板的上前缘之间，由80%的黄色弹性纤维和20%的胶原纤维构成，故呈黄色（图3-2-9）。黄韧带协助围成椎管，并有限制脊柱过度前屈的作用。黄韧带在脊柱上段厚约0.2cm，越往下越厚，腰段可达0.4～0.5cm。脊柱过伸时黄韧带可松弛并向前折叠，使椎管矢状径减小，脊柱前屈时黄韧带紧张并可稍拉长使椎管矢状径稍增大。慢性劳损时黄韧带可增厚达0.7～0.8cm，造成局部的椎管狭窄。

棘间韧带为连接相邻棘突间的薄层纤维，前方与黄韧带相连，后方与棘上韧带和项韧带相连，有限制脊柱过度前屈的作用。棘间韧带在颈、胸段薄弱，腰段较发达，有研究发现棘间韧带出现撕裂的情况十分普遍，是腰背痛的可能原因之一。

棘上韧带是连接胸、腰、骶椎各棘突之间的纵行韧带，两侧与背部筋膜相延续，前方与棘间韧带融合，与棘间韧带都有限制脊柱过度前屈的作用。在颈部，从颈椎棘突尖向后扩展成角形板状的弹性纤维膜，称项韧带，上缘附于枕外隆凸，向下至第7颈椎棘突并续于棘上韧带。

横突间韧带是连接相邻椎骨横突之间的纤维索，其主要作用是限制脊柱过度侧屈。横突韧带在腰椎部最清晰，与周围组织分解明确，在下2个腰椎水平，横突韧带参与构成髂腰韧带。

椎小关节又称关节突关节，位于相邻的两个椎弓之间，左右各一，由上位椎体的下关节突和下位椎体的上关节突组成。椎小关节属于滑膜关节，有软骨关节面、关节腔及关节囊，囊内层为滑膜，可分泌黏液滑润关节，只能做轻微滑动，但各椎骨之间的运动总和很大，两侧的椎小关节属于联动关节。

椎小关节的功能是维持脊柱稳定，一定范围的导向作用和承担部分负重。椎小关节损伤后可因脊柱失稳而导致疼痛，另外关节的炎症、创伤、增生、退变、半脱位等也可引起疼痛，是腰痛的常见原因之一，被称为小关节综合征。

在相邻两个椎骨之间的运动是微小的，但是当所有节段的运动叠加在一起时，脊柱就拥有了很大的运动功能，包括了屈、伸、侧屈、旋转和环转运动。环转运动为屈、侧屈、伸、旋转等一系列运动的结合。

脊柱各部位的运动性质和范围与椎间盘的厚度、关节突关节的方向及形状、韧带的位置及厚薄等相关。在颈段椎间盘较厚，关节突关节面略呈水平面，关节囊松弛，并且拥有独特的枕寰枢复合体，屈伸和旋转活动幅度较大。胸段椎间盘较薄，关节突关节面呈冠状位，与肋骨相连，棘突呈叠瓦状，这些因素均限制了胸椎的运动，故活动度较小。腰椎椎间盘最厚，屈伸运动范围较大，关节突关节在上位腰椎呈近似矢状位，侧弯和旋转运动较小，下位腰椎关节突关节逐渐向冠状位靠近，侧弯和旋转运动幅度逐渐增大。

椎管与椎间孔作为神经通行的通道，具有保护脊髓、脊神经的作用，是脊柱的重要功能之一。

椎管由各椎骨的椎孔叠加而成，前壁为椎体的后缘、椎间盘后缘和后纵韧带；两侧为椎骨的椎弓根和相邻椎骨上、下切迹围成的椎间孔；后方为椎板、黄韧带和关节突关节。由于各段椎骨的椎孔大小不一，故椎管在不同区域的大小也不同。椎管在颈、腰段较宽阔，横截面呈三角形，在胸段较小，呈卵圆形。

当椎管因各种原因导致的前后径或者横断面积减小，会造成椎管狭窄。除了先天发育的问题外，主要原因有后纵韧带骨化、关节突关节增生、黄韧带增生等，会在相应章节有更详细的叙述。

椎间孔是一个由骨性结构和韧带所构成的通道，从C ₂到骶骨，两个相邻的椎骨间都有一对椎间孔，是连接中枢神经系统与周围神经系统的一个通道。椎间孔由六个面所构成：上方为上一椎弓根的下缘；前方为上一椎体后缘、椎间盘、下一椎体后缘；下方为下一椎体上缘；后方为小关节，包括上一椎体下关节突、下一椎体上关节突和由一部分黄韧带构成的关节囊前缘，内侧面为硬膜囊，外侧面为腰大肌以及其筋膜。

椎间孔的形态在不同部位有各自的特点。颈部的椎间孔近似卵圆形，胸部的椎间孔近似倒梨形，在腰部也大体呈倒梨形，在L ₅～S ₁更近似卵圆形。椎间孔的面积在颈椎部最小，向下到L ₄椎体之间一直逐渐增大。不同于人体任何其他的孔道，椎间孔包括了两个活动的相邻的椎骨和两个关节，椎体间关节和关节突关节，脊柱的活动可以使得椎间孔的面积发生很大的变化。经Fujiwara的测量，当屈曲的时候，椎间孔的高度（上下径）和宽度（前后径）都会显著增加，同时椎间盘（IVD）正常突出的长度会减少，黄韧带的厚度会减少；而在背伸的情况下，椎间孔各个径线值的变化与屈曲完全相反。

椎间孔内部有许多重要结构通行，主要有脊神经、硬膜囊、血管、淋巴管以及韧带，这些结构被脂肪组织所包绕（图3-2-11）。椎间孔的上部较宽，脊神经位于这个部位，脊神经伴随着一支（或数支）节段动脉、联系椎管内外静脉丛的上椎间静脉以及窦椎神经。椎间孔的下方一般较为狭窄，这个部分椎间盘可以向后突出，同时由于后方的黄韧带，可以使之更为狭窄，下椎间静脉一般位于这个部位。北京功能神经外科研究所使用薄层CT对60例椎间盘突出患者的L ₃～S ₁椎间孔进行测量，发现椎间盘突出患者的椎间盘高度、椎间孔上下径、椎间孔前后径、椎间孔面积均较正常人减少，当经椎间孔治疗椎间盘突出时，需要对患者进行认真评估，注意避免神经损伤。

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