颈椎
郭卜乐 CPO生理健康网 http://www.zgxl.net
参考资料：
颈椎有何生理特点?
颈椎骨骼小，上面负担着较大体积和重量的头颅，同时颈椎具有伸屈、旋转及侧屈等较大幅度的运动范围，因而在力学上形成了不稳定的骨骼结构，在生理状态下，它们借助颈椎坚强的骨骼和软组织得以保持平衡。到成年期，由于体力劳动强度增加，及头颈部过度运动和不良姿势等原因，致使颈肩背部肌肉和韧带等组织劳损或捩伤，而引起颈椎及其周围软组织损伤。随着年龄的增大，颈椎的椎间盘、关节囊以及韧带等相继发生退行性病理改变。
颈椎间盘
颈椎间盘在颈椎总长度中占20%～40%，它是椎体间的主要连接结构，而且极富有弹性，故能使其下位椎体所承受的压力均等，起到缓冲外力的作用，并减缓由足部传来的外力，使头部免受震荡。颈椎间盘还参与颈椎活动并可增大运动幅度，其前高后低的结构，使颈椎具有向前凸出的生理弯曲。
什么是颈椎的生理曲度?
人体端坐或站立时，从侧方看人的颈部似乎是直的，但包绕于内的颈椎并不是直的，而是在其中段有一向前凸出的弧度。这一向前的弧形凸起，在医学上称为颈椎的生理曲度。在X线片上，沿此曲度走行，在各个颈椎椎体后缘形成的连续、光滑的弧形曲线，称之为颈椎生理曲线，正常值是12±5mm。其测量方法是，从齿状突后上缘开始向下，将每个椎体后缘相连成为一条弧线，然后从齿状突后上缘至第7颈椎椎体后下缘做一直线，上述弧线的最高点至这条直线的最大距离就是反映颈曲大小的数值。
颈椎曲度是如何形成的，有什么意义?
颈椎曲度的形成是由于颈4至颈5椎间盘前厚后薄造成的，这是人体生理的需要。可增加颈椎的弹性，起到一定的缓冲振荡的作用，防止大脑的损伤。同时，也是颈部脊髓、神经、血管等重要组织正常生理的需要。颈椎生理曲度的改变可引起相应的病理变化。
哪些原因可致颈椎生理曲度变直?
颈椎正常的生理曲度是向前呈弧形凸起，但在某些情况下可见颈椎僵硬、发板，X光颈椎侧位片可见颈椎曲度变直。其原因有：
(1)急性颈部肌肉扭伤：由于肌肉的疼痛、痉挛，肌肉牵拉骨骼，致使颈部生理曲度变直。
(2)颈肩部肌纤维组织炎：由于长期坐姿不良、着凉等原因可引起颈肩部肌纤维组织炎，使肌肉由于疼痛而痉挛。关节囊、韧带及小关节的炎症引起的疼痛，也可反射性地使有关颈部肌肉痉挛，以保护受累关节，故颈部肌肉的痉挛可致颈椎生理曲度变直。
(3)根型颈椎病：在急性期，由于受累的小关节呈急性炎症，关节骨膜及关节囊肿胀，邻近的神经根受激惹，病人多有颈肩部肌紧张，活动明显受限，可引起颈椎生理曲度变直。
(4)颈椎的病变：如颈椎的肿瘤、结核、化脓性感染等均可引起颈部疼痛、肌肉痉挛、颈椎活动受限及生理曲度变直。
(5)强直性脊柱炎：晚期可引起颈椎僵硬强直。
颈椎有哪些特点?
颈椎位于人体颈部，是脊柱的重要组成部分。
颈椎共有七个组成，除颈1、颈2外，其他颈椎之间都夹有一个椎间盘,加上颈7、胸1之间的椎间盘，颈椎共有6个椎间盘。每个颈椎都由椎体和椎弓两部分组成。椎体呈椭圆形的柱状体，与椎体相连的是椎弓，二者共同形成椎孔。所有的椎孔相连就构成了椎管，脊髓就容纳其中。椎弓根的上下缘各有一个凹陷，医学上称之为切迹。上下切迹相对形成了椎间孔，颈神经根就从此发出。通常颈神经仅占椎间孔的一半，因而不会受到挤压，但在颈椎错位、骨折、骨刺、韧带肥厚等病变时，椎间孔就会变小或相对变小，神经根就会受到刺激或压迫而出现手指麻木、疼痛等症状。
在每一颈椎上有7个突起，突向后下方的是棘突，其尾部多呈叉状。伸向两侧的为横突，其上有一横突孔，内有椎动脉通过。在椎弓的两侧各有一上关节突和下关节突。该关节近水平位，上关节面向后上，下关节面向内下，这样有利于颈椎的屈伸活动。
颈椎还有一个有别于其他椎体的特殊关节，称为钩椎关节。它由椎体侧后方的钩突和椎体下面侧方的斜坡对合而成。该关节能防止椎间盘向侧后方突出，但当因退行变化发生增生时，则可影响位于其侧方的椎动脉的血液循环，并可压迫位于其后方的脊神经根。
第一颈椎有什么特点？
颈椎病防治250问第一颈椎又叫寰椎，它没有椎体和棘突，由前后弓和侧块组成。前弓较短，其后（内）面中部有关节面与第二颈椎的齿状突构成寰齿关节；前面中部有前结节，是两侧颈长肌的附着处。后弓较长，其后方有一结节而无棘突；此后结节突向上、后方，是两侧头小直肌的附着处。后弓上面两侧近侧块部各有一沟，称椎动脉沟；椎动脉上行出横突孔，绕过侧块，跨过此沟，再穿通环枕后膜，经枕骨大孔而进入颅腔。侧块上方有椭圆形凹陷的关节面，朝向内、前、上方，与枕骨髁构成寰枕关节；侧块下方有较平坦的关节面，朝向前、下、稍内方，与第二颈椎的上关节面构成寰枢关节。侧块的外方有横突，能作为寰椎旋转运动的支点，比其他颈椎的横突既长且大。
第二颈椎有什么特点?
第二颈椎又叫枢椎。它和一般的颈椎相似，但椎体上方有齿状的隆突称为齿突，此齿突可视为寰椎的椎体。齿突根部的后方，有寰横韧带，但此韧带较细小；齿突前面有一关节面与寰椎前弓构成寰齿关节。上关节面位于椎体和椎根连结处上方的粗大稍出的骨块上，朝向上、后、稍外方，与寰椎的下关节面构成寰枢关节；第二颈脊神经位于该关节的后方，与下位颈脊神经和椎间关节的位置关系不同。枢椎的椎板较厚，其棘突较其下位者长而粗大，在X线相上看到上部颈椎有最大棘突者即为第二颈椎。枢椎的横突较小，方向朝下，只具有一个明显的后结节。
第七颈椎有什么特点？
第七颈椎除了它伸向后方的棘突很长外，其余的结构和普通颈椎一样。由于其棘突很长，末端不分叉而呈结节状，隆突于皮下，而被称为隆椎，它随着颈部的转动而转动，是临床上作为辨认椎骨序数的标志。
颈椎间盘是如何进行连结的？
颈椎椎体、椎间盘和前、后纵韧带紧密相连。椎间盘位于相邻椎体之间，前后纵韧带分别位于椎体的前后方。
前纵韧带是人体内最长的韧带，厚而宽，较坚韧。上端狭窄，附着于寰椎的前结节，下端止于第一、第二骶椎的前面。前纵韧带的弹性和张力很大，当脊柱前屈受到压挤时能保持其形态不变，且能限制脊柱的过伸运动。
后纵韧带较细长，虽然也很坚韧，但较前纵韧带为弱，位于椎体的后方，为椎管的前壁。上端起自第二颈椎，向上移行至覆膜，向下至骶管，移行到骶尾后深韧带。
椎弓由椎间关节和韧带所连结。相邻椎骨的上下关节面构成椎间关节，由薄而松弛的关节囊韧带连结起来，颈椎的横突之间没有韧带。椎板之间有黄韧带，呈扁平状，黄色，弹性大，很坚韧，是由弹力纤维组成的。棘突之间有棘间韧带和棘上韧带，使之相互连结。在颈部，棘上韧带形成项韧带。项韧带是三角形的弹力纤维膜，其底面向上方附着于枕外隆凸和枕外嵴，尖端向下移行于棘上韧带。项韧带有协助颈肌支持头颈的作用，并有对抗颈脊柱屈曲的作用。
第一、二颈椎在连结上有什么特殊性?
第一、二颈椎之间没有椎间盘，第二颈椎即枢椎的齿状突向上伸入寰椎，并与寰椎前弓后的关节面共同形成寰枢关节。枢椎的齿突尖部称齿突尖，是齿尖韧带的附着部，其两侧有翼状韧带附着。齿突的后方，有寰横韧带，肥厚且坚韧；自其中部向上下方各发出一条纵行纤维束，向上附着于枕骨大孔的前缘，向下与枢椎椎体的后面相连。此二条纤维束与寰椎横韧带共同构成寰椎十字韧带。
正常人的颈椎活动范围有多大？
颈椎为了适应视觉、听觉和嗅觉的刺激反应，需要有较大而敏锐的可动性。因此，颈椎的活动范围要比胸椎和腰椎大得多，如前屈后伸，左右侧屈，左右旋转以及上述运动综合形成的环转运动。
在医学上，关节活动范围称为关节活动度，一般用量角器进行测定。测量时颈部自然伸直，下颔内收。一般情况下，颈椎的前屈、后伸（俗称低头、仰头）分别为45°颈椎的前屈、后伸运动是上下椎体的椎间关节前后滑动的结果。过度前屈受后纵韧带、黄韧带、项韧带和颈后肌群限制；过度后伸则受前纵韧带和颈前肌群的约束。颈椎的屈伸活动主要由第二至第七颈椎完成。左右侧屈各为45°，主要依靠对侧的关节囊及韧带限制过度侧屈，侧屈主要由中段颈椎完成。左右旋转各为75°，主要由寰枢关节来完成。环转运动则是上述活动的连贯作用来完成。点头动作发生在寰枕关节；摇头动作发生在寰枢关节。颈椎的活动度个体差异较大，与年龄、职业、锻炼情况有关。一般随年龄增长，颈部活动亦渐受限制
颈椎的前凸生理曲度是怎么回事？
正常脊柱各段因人体生理需要，均有一定的弯曲弧度，称为生理曲度。在颈椎的正常侧位X光片上颈椎呈轻度前凸。颈脊柱在胚胎时期是呈后凸的，在幼儿起坐后逐渐变为前凸，这种变化称为继发曲度。继发曲度的形成一般是由于负重后椎体及椎间盘前厚后薄所致。颈椎的生理曲度主要是颈4、颈5椎间盘前厚后薄造成颈椎中段有一向前凸出的弧度，这在侧位X线片上甚为明显。
颈椎的正常生理屈度测量颈椎生理曲度的方法为沿齿状突后上缘开始向下，连每一椎体后缘成一弧线，再由齿状突后上缘至第七颈椎椎体后下缘作一直线，弧线的最高点至直线的最大距离为颈椎生理曲度的数值。正常范围大约在12（±5）mm范围内。
颈椎生理曲度的存在，能增加颈椎的弹性，减轻和缓冲重力的震荡，防止对脊髓和大脑的损伤。由于长期坐姿、睡姿不良和椎间盘髓核脱水退变时，颈椎的前凸可逐渐消失，甚至可变直或呈反张弯曲，即向后凸，成为颈椎病X线上较为重要的诊断依据之一。
颈脊柱的运动与椎管变化有什么关系？
虽然颈部两个相邻椎骨间的运动范围很小，但是整个颈部的运动范围却是很大的，能沿三个方向进行运动。颈脊柱运动的轴线，在前屈时，椎管被拉长。颈脊柱完全屈曲时，椎管的前缘可被拉长1．5cm，其后缘可被拉长5cm，椎内的脊髓亦被牵长，变细而紧张。后伸时，椎管变短，脊髓松弛而稍粗。
颈椎间盘与颈脊神经的关系是怎样的？
颈脊神经总共有8对，第一颈脊神经是在寰椎的后弓上方穿出，以下第二至第七颈脊神经都是在相应颈椎椎弓的上方穿出，第八颈脊神经是在第一胸椎的椎弓的上方穿出。在描述椎间盘时，多以相应颈椎的下方为标准，或标以两椎骨的数目。所以，当椎间盘病变时，受累的神经根的数字应比椎间盘的数字多一个，或取标有两椎骨数目的下位数字。如颈5、颈6椎间盘（第五颈椎下方的椎间盘）病变时，受累的神经根是颈6脊神经根，其余依次类推。
颈椎椎骨的血液是如何供应的?
椎骨的血液供应主要来自椎间动脉。颈部的椎间动脉发自椎动脉。椎间动脉一般是一条，有时成对，沿脊神经的腹（前）侧进入椎管，在椎间孔内分为三个主要分支。 ①背侧支，主要供应该部硬膜、硬膜外组织、黄韧带和椎弓的血运。②中间支，供应脊神经根和其脊膜的血运。③腹侧支，供应该部硬膜、硬膜外组织、韧带和椎体的血运。椎体的血液供应除上述者外，尚有肌支和骨膜支，在椎骨表面形成动脉网，以供应椎骨的血运。
椎静脉丛分椎内静脉丛和椎外静脉丛两部分。椎内静脉丛收集椎骨和脊髓的静脉血，汇入位于椎间孔部的椎间静脉，在颈部再入椎静脉。椎外静脉丛收集椎管及其周围肌肉的静脉血。
颈椎间盘中的髓核是如何产生退行性病变？
由于急性创伤和慢性的劳损而引起颈椎间盘中的髓核水分减少，纤维网和粘液样基质逐渐为纤维组织和软骨细胞代替，变为一个纤维软骨性实体而颈椎间盘发生退变现象。这种病理变化在各个椎间盘的发展是不平衡的，而且每个人体都不同，有早有晚，有慢有快，但是颈椎的负重部分是最为明显的改变。大体从30岁以上开始变性，一般来说，当人体50岁以后，髓核的退变就越来越明显了。
颈椎间盘中的纤维环如何发生生理退变？
当人体的青春发育期过后，在20岁左右，椎间盘的纤维环停止发育而发生退行性变化。表现为纤维环变粗，透明变性，最后破裂，或可以发生纤维环向心性裂缝。裂缝一般发生在外侧，髓核可由此而突出。由于纤维环变性以后弹性减少，受肌肉的上下牵拉，重力的压迫和慢性劳损的影响而向周围膨出，使椎间隙变窄。最后，发生椎间盘的钙化和骨化。
颈椎间盘的软骨板如何发生变性？
颈椎软骨板由于慢性损伤和人体自行的退化而引起软骨板的变性，逐渐变薄，或为髓核侵蚀而发生缺损。这样损伤的软骨板和缺损的纤维环都失去了附着点而变弱，并失去了半透明的作用而体液营养物质的交换减少，这样加快了纤维环和髓核的变性和坏死;而且小血管可以从松质骨向缝内生长，形成肉芽，吸收髓核物质而变为纤维组织;而且变性的严重程度随年龄增大而加重。同时因为软骨板的破裂，人体自身保持着修复作用，这种修复作用可以使大部分椎间盘纤维化，并相对加强了其稳定性。但是，在这种条件下，颈椎如有不适当的活动，就可以产生骨刺，或因为外部的力量而产生颈椎间盘突出的症状。
临床上所常见的颈椎椎体骨刺是如何形成的？
一般认为颈椎间盘发生退变之后，塌陷的椎间盘两端椎体周围的韧带已经松弛，而前纵韧带和后纵韧带已失去了防止脊柱过度活动的能力,而椎体的异常活动刺激了骨膜下新骨形成而产生骨刺。同时，椎体之间韧带的不断牵拉，反复创伤，而使骨刺不断增加。
为什么颈椎间盘的退化也会引起黄韧带的变性？
因为慢性损伤，颈椎长期过度前曲位，黄韧带的张力增大，颈椎间盘退变以后其稳定性较差，必然黄韧带的负担会加重，这样因为慢性的刺激而引起黄韧带的增厚、钙化或骨化。
变性的黄韧带如何刺激脊髓而产生临床症状?
钙化和骨化的黄韧带可以压迫脊髓，即使是肥厚的黄韧带，当颈椎后伸时也可以出现皱折，突入椎管内，使椎管前后径明显变小而压迫脊髓，黄韧带刺激颈椎或者是黄韧带的牵拉，椎管出现增生肥厚，使得椎管狭窄，直接压迫脊髓而出现临床症状。
为什么颈椎间孔会出现前后径变窄的现象呢？
因为颈椎的小关节面具有前上向后下倾斜的解剖特点，所以当椎间盘变窄时，上面的椎体沿着这个斜面向后滑而发生半脱位，引起椎间孔前后径变窄。
为什么颈椎间孔前后径变窄之后能产生一系列临床症状？
因为颈椎椎管前后径变窄以后必然会压迫神经根，同时也压迫脊髓，另外小关节和钩椎关节因为应力的增加以及反复过度活动而产生骨刺以及创伤反应，而使椎管、椎间孔和横突间变小而压迫脊髓、神经根和椎动脉，特别是椎间孔的前后径变小而压迫神经根，而产生一系列临床症状。
颈椎后关节的结构如何发生病理变化?
因为颈椎间盘的变薄，使后关节的上下关节突接触面增大，增加损伤的机会。颈椎后关节囊的松弛，使上下关节突发生错位。同时关节突也可以发生骨赘，而引起椎间孔的缩小而产生病变。
为什么颈椎局部的血运障碍能引起颈脊髓的变性反应？
因为在正常的情况下，颈椎前屈位时脊髓即变为扁平形，并向左右扩张引起侧索和前角变形，而横行的血管也被拉长，引起血管腔变窄，也可以因为周围血液循环的代偿不会发生缺血性症状。但是颈椎病患者因为颈椎骨质增生，黄韧带肥厚和椎间盘突出，加重了血运的障碍，而导致前角和侧索的缺血性变化，产生症状。同时因为颈椎椎管的狭窄而致椎管内的回流不畅，使脊髓产生充血性缺氧，而影响脊髓的功能。而且颈椎骨刺刺激引起脊髓血管痉挛缺血，和动脉硬化性缺血，都可以引起脊髓功能障碍和变形反应。
颈椎椎管的退变是如何引起脊髓的变性反应？
因为颈椎间盘的退化，椎间隙发生狭窄或消失，使椎管长度短缩，而脊髓的长度是不变的，颈脊髓的长度超出了颈椎椎管的长度，引起颈脊髓在椎管内侧屈变形。同时侧屈的脊髓引起脊髓的血管屈曲，血运障碍而使脊髓发生变性反应。
颈椎间盘的特点怎么样?
第一颈椎与第二颈椎之间为寰枢关节，无椎间盘。从第二颈椎至第一胸椎共有六个椎间盘。每个椎间盘由纤维环、髓核和椎体的透明软骨板所组成，纤维环前部厚，后部较薄，其上下纤维均由软骨细胞与软骨板相连，组成一个封闭的球样体。不论外力从上下来，还是从左右来, 它的体积均不变，压力则平均地分配到各个方面。
颈椎椎间盘的营养主要来自于何处?
颈椎椎间盘营养供应主要来自于渗透过软骨板及纤维环的淋巴液，它无神经及血管，因此一经损伤就无修复能力。
椎间盘的生物学有哪些特点?
当人体站立时，一个椎间盘所承受的压力比它上面的体重要大的多。Hachemson(1960年) 查出人在坐位时,一个椎间盘所承受的压力比躯干重3倍。人在跳跃时,椎间盘所承受的压力比人静止时大两倍，即为体重的6倍。脊柱屈伸、侧弯时,椎间盘一部分受到牵拉张力，另一部份受到挤压。当躯干在骨盆上扭转时,椎间盘还会受到剪力，所以脊柱屈曲加旋转时，可使腰椎间盘同时受到张力、压力和剪力的作用。
正常椎间盘受到上面的压力一般不会破裂，压力加大常常引起软骨板和椎体破裂或骨折。椎间盘的纤维环与椎板成30度角，每层纤维环之间成120度角，所以椎间盘承受较大压力而不破裂。
(2)脊柱屈曲加旋转时受力是损伤椎间盘的主要原因。正常椎间盘扭转16度才会发生损伤。
(3)实验证明，要有260N/mm(58.5磅/英尺)的平面剪力才能使椎间盘破裂，而临床上极少见到如此大的剪力。
(4)椎间盘内是半流体胶状物，在密封下受力，只有变形而不变容量。正常椎间盘蠕动到最后变形，时间长则粘度弹性增高，吸收震荡力也较强。反之，退行性椎间盘的粘度弹性变化，也就失去吸收震荡的能力，也会失去把压力平均分布至椎板及纤椎环的能力。
(5)人在跳跃时,震荡力从脚传到脑，基本上被椎体和椎间盘所吸收。体重轻的年轻人，滞后力大，即吸收震荡力强;体重大的和年龄大的人,其椎间盘滞后力就小。震荡力反复作用于同一个椎间盘，其滞后力就会变小，也就容易发生椎间盘破裂。因此有些特殊职业或工种的人, 如汽车司机、骑摩托车者,椎间盘突出症发病率较高。
(6)椎间盘的疲劳容纳度很小，有学者试验脊椎前屈位的轴心压力反复1000次，可引起椎间盘破裂。完全破裂者都是其后方，一部分为椎间盘向双侧后外方突出，纤维环由内向外破裂，也有少部份向正后方破裂突出。这就可说明临床上见到的双侧腰椎间盘突出症及中央型椎间盘突出症的发病原因。
(7)椎间盘的压力测量：用腰椎穿刺针刺入第三、四腰椎之间，当手持20kg重物站立时，椎间盘承受的压力约三倍于此人的体重;当重物减到1/2时(即10kg)，而腰向前屈曲，其椎间盘所受压力增加到19倍于体重。反过来说，若人仰卧，椎间盘所受的压力比站立位时减少50—80%，因此,急性腰椎间盘突出症者严格卧床休息，有利于疾病康复。
枕—环—枢椎复合体的生物力学特征如何?
枕—环—枢椎复合体，无论是从解剖学还是从运动学方面来看，都是人体最复杂的关节。
两个关节在矢状面参与屈伸活动的范围基本相同，侧屈活动发生在枕环关节，而轴向旋转则主要发生在环枢关节。
环枕关节的解剖结构限制了轴向旋转，它们作为一个单元在Y轴上运动。枕骨的拱形关节面与环椎的杯状关节面在矢状面形成了一个拱状或杯状结构。
环枢椎之间的轴向旋转范围很大，大约有47°左右。颈部50%的旋转发生在环枢椎之间，其余的旋转发生在下位颈椎的关节间。通常是最初旋转的45°发生在环枢之间，然后是下位颈椎参与旋转。当头向一侧倾斜的同时,再向相同方向做轴向旋转时，环椎向枢椎的侧前方移动，穿行于这两个椎体间的动脉被牵拉变窄。总之，头在三维空间的旋转是通过枕—环—枢三个运动单位完成的：屈伸活动(Qx)发生在枕环和环枢，轴向旋转(Qy)发生在环枢，侧屈活动 (Qz)发生在枕环。
下位颈椎的力学偶合特征是什么?
下位颈椎的力学耦合作用有重要的临床意义。这种耦合表现在背柱侧弯时，棘突向侧弯的相反方向移动。即向左侧弯时棘突移向右侧，向右侧旁时棘突移向左侧。这两种耦合作用对于了解背柱侧弯及某些脊柱损伤的治疗是有意义的。例如，一个暴力损伤使椎间关节超过了它的正常运动范围就可以产生脱位，这种力的耦合作用就起到产生轴向旋转和侧方弯曲的作用，造成一侧关节突脱位。
不同节段颈椎骨的轴向旋转及侧方弯曲程度是不同的，在颈2，每3°侧方弯曲就伴有2° 的轴向旋转。在颈7，每7.5°侧方弯曲则伴有1°的轴向旋转。从颈2至颈7，呈从上到下逐渐降低的趋势。
相关参考：颈椎病