傳統(tǒng)的頸椎病概念主要關注頸椎椎體、椎間盤、關節(jié)突關節(jié)及韌帶組織，對頸部肌肉、頸部肌肉的控制系統(tǒng)（運動感覺系統(tǒng)）未予重視，因此，頸部疾病的治療手段受到很多制約，尤其在慢性頸痛的處理方面，由于缺乏理論上的支持，單純使用牽引、電療、止痛藥物等治療，療效不甚滿意。本章引入新的生物力學概念，試圖從發(fā)病機制對頸部疾病的病理演變過程做一推測，并將一些在臨床中行之有效的治療手段介紹給讀者。下面將簡要介紹頸部的功能解剖、生物力學機制及其臨床意義，并在此基礎上，總結頸部疾病的發(fā)病機制。

一、頸部功能解剖、生物力學及其臨床意義

頸椎活動范圍、方向和變化程度在整個脊柱中是最大的，頸椎既是一種靜力支持結構，也是一種能活動的動力結構。頸椎由各個功能單位連接集合而成，七個椎骨形成脊柱頸段的前凸部，每兩個相鄰的椎骨及其間的組織形成一個功能單位。功能單位的前部包括兩個相鄰的椎體和其間的椎間盤；后部包括兩個椎弓、兩個橫突、一個居于后方正中的棘突和一對關節(jié)。橫突和棘突是頸部肌肉的附著部。

（一）頸部的曲度與姿勢

1．頸部曲度　頸椎曲線的重心與其下面的胸椎后凸曲線、腰椎的前凸曲線互相平衡。腰椎前凸是主要曲線，它影響著其上方的兩條曲線，但腰椎前凸本身的曲度又受到骶骨傾角的很大影響。任何一條曲線曲度的變化都必須由其他兩條曲線成比例的變化加以代償，否則脊柱在矢狀面上將失去平衡。胸椎曲線在矢狀面上變化很小，因此，明顯的變化必然發(fā)生在下腰部（腰椎前凸）和頸椎（前凸）曲線上。重心沿垂線經過外耳道、樞椎的齒突、第1胸椎和第12胸椎椎體、骶骨岬、髖關節(jié)中心的稍后方，在膝關節(jié)中心的前方下行，并在外踝的稍前方穿過跟骰關節(jié)。成年人的姿勢受著遺傳、疾病和習慣三個主要因素的影響。父母和祖父母的姿勢傳給子孫是影響姿勢的家族遺傳因素，脊柱側彎導致姿勢的異常是疾病影響姿勢的例證，習慣因素較為隱蔽。長期固定不變而乏味的工作最容易引起頸部神經－肌肉緊張，常見不良的姿勢為頭部前移，加大頸椎后部韌帶的負擔。

2．頸椎的運動　頸椎大部分運動發(fā)生在上頸椎，即頭顱到第3頸椎之間。伸展、屈曲、側屈和旋轉運動的大部分發(fā)生在枕骨和寰椎（第1頸椎）及寰椎和樞椎（第2頸椎）之間。樞椎以下的運動范圍取決于韌帶的松弛程度、椎間盤的扭曲性和可壓縮性及肌肉筋膜組織的彈性。寰椎主要伴隨枕骨而發(fā)生運動，而第7頸椎起胸椎的作用，因此，頸部的運動基本上依賴中間的五個椎骨。在枕骨和寰椎之間僅有前后方的屈伸運動，即在矢狀面向上和向下的“點頭”運動。屈曲為10°，伸展為25°。枕骨和寰椎的其他運動由于其關節(jié)面的對合方向而受到限制。當頭頸側屈和旋轉時，枕骨寰椎作為一個整體而運動。在整個頸椎中，運動度最大的部位在寰椎和樞椎之間。在寰樞椎之間，從極左到極右可旋轉90°。在頸部完全旋轉的過程中，50%的旋轉首先發(fā)生在第1和第2頸椎之間，此后才見有其他頸椎的旋轉運動。在第2～7椎骨間均可以發(fā)生屈曲、伸展、側屈和旋轉運動。屈伸運動是上一椎骨在下一椎骨之上的“滑動”。屈曲時椎間盤的前部被壓縮變窄，而后部增寬；伸展時則與之相反。頸部屈曲時椎間孔開大，伸展時變小。前屈時頸部椎管增長，伸展時縮短；屈曲時椎管后部的長度增長多于前方，而伸展時則與此相反。頭部向左或向右旋轉時也使椎管變得狹窄，但這并不是骨性狹窄，而是硬膜本身扭轉引起的狹窄。頭側屈和轉向的一側椎間孔縮小，對側的椎間孔開大。正常情況下，椎間孔縮小的程度不足以壓迫其中的組織。也就是說，當頸部屈伸和旋轉時，椎間孔留有適當的間隙。不正常的脊柱，椎骨相互接近或活動過大，則椎間孔可以縮窄，使其中的組織受到壓迫。

其臨床意義在于，屈曲時頸椎管變大，伸展時縮短。但老年人普遍有頸椎管的輕度狹窄，所以放風箏治療頸椎病這一方法顯然不適用于老年患者。

（二）頸部的肌肉與神經及其生物力學

1．頸部肌肉　頸部肌肉就其功能可分為兩組，即屈伸頭顱的肌肉和屈伸頸椎的肌肉。頭屈肌主要為頭短直肌和頭長肌。頭伸肌包括位于顱底和寰樞椎之間的四條短?。^后小直肌、頭后大直肌、頭上斜肌、頭下斜?。┖妥咝休^長的肌肉（頭夾肌、頸夾?。?，它們在單側收縮時為伸肌。其他許多肌肉是整個豎脊肌的延伸部分，作用于頸椎。頸部伸肌的主要肌體覆蓋在寰樞椎部，說明此處是受力較大的部位。屈肌體積最大的部位集中在第4頸椎水平，表明這里是屈曲應力最大的受力部位。

2．頸神經　頸神經是一種混合性神經，由來自頸脊髓兩側的前根（腹根或稱運動根）和后根（背根或稱感覺根）聯合而成。前根和后根在離開椎間孔之前合并為一條混合神經，混合神經在出椎間孔處分為前原支和后原支。每一對頸神經都以相應頸椎的順序而命名，實際上組成神經根的神經纖維由脊髓發(fā)出的水平與相應的每個椎骨水平之間有一定的距離，即第7頸神經根離開脊髓的位置一般在第6頸椎體的位置。

第1、2頸神經主要為感覺神經，離開椎管之后，它們的絕大部分徑路是在柔軟的結締組織，并主要是在肌肉之間。這些神經的感覺支配區(qū)是在頭皮的后外側。第3頸神經的分支與第1、2頸神經的分支構成枕大神經和枕小神經，其感覺范圍向前延伸到前額眶上部，所以該神經在顱底受累時可以引起牽涉性疼痛，類似鼻竇疾病的表現。

頸部屈曲時，硬膜被拉緊，神經根隨之變得緊張，位于椎間孔的最上部，與椎弓根下面相接觸。頸在伸展位時，硬膜呈折曲或皺紋狀外觀，神經根也變得松弛，并在椎間孔內下降而脫離與上方椎弓根的接觸。椎間孔的內壁是由椎體的外側部和鉤椎關節(jié)構成；外側壁由關節(jié)突關節(jié)組成（關節(jié)突關節(jié)由上關節(jié)突、下關節(jié)突和關節(jié)囊組成）。混合神經在傳出椎間孔之前，其運動與感覺部分仍保持分離。神經的運動根（腹根）緊貼鉤椎關節(jié)，感覺根（背根）則靠近關節(jié)突及其關節(jié)囊。神經根損害的病理包括椎間隙腔隙的狹窄、椎間盤退變性改變、骨刺、關節(jié)突炎癥及增生等。

在頸椎中部正常的椎管呈橢圓形，其前后徑平均為14．7mm，成人頸部脊髓的最大前后徑為10mm。椎管的前后徑在屈頸時加大，伸頸時縮小。

其臨床意義在于，由上述解剖可以推測，來自于關節(jié)突的增生更可能刺激感覺根，出現典型的根性刺激癥狀。而來自于鉤椎關節(jié)增生及椎間盤突出的壓迫，可能導致運動根的刺激，進而出現肌肉的痙攣性疼痛，臨床表現為肩部、肩胛區(qū)、上臂等處的深在的不適感。

在正常情況下，神經根僅占據椎間孔的1／5～1／4，只有椎間孔發(fā)生狹窄、神經根本身發(fā)炎時，神經根的功能才發(fā)生障礙。頭側屈和轉向的一側椎間孔縮小，對側的椎間孔開大。正常的脊柱，椎間孔縮小的程度不足以壓迫其中的組織。神經根型頸椎病的很多患者出現上肢放射性疼痛時，采取頭歪向患側并前傾的體位可以減輕患側上肢的放射性疼痛。在這種體位下，由于頭部、頸部向患側的上肢靠近，神經根得以松弛，但實際上在此體位椎間孔是縮窄的，會導致對神經根壓迫的加重。在此體位下，癥狀能否緩解，取決于神經根松弛獲得的益處是否大于椎間孔縮窄的弊端，臨床上大部分患者可以通過此種體位緩解癥狀的事實，說明椎間孔具有足夠大的空間抵消體位變化造成的椎間孔縮窄。

維持頸部在輕度屈曲位置對大多數患者是有利的，因為這種體位能使后部關節(jié)分離，并使椎間孔增大。揮鞭性損傷的患者通常喜歡過伸位置，因為在這一位置上，頸后部損傷的韌帶與肌肉受到的應力較少。

3．交感神經系統(tǒng)　頸部交感神經系統(tǒng)有兩個主要部分，即交感鏈和椎神經，頸脊髓沒有中間側角細胞，頸部的節(jié)前纖維起自胸髓的中間側角細胞，并上行到頸神經節(jié)。所有的頸部交感神經支都是灰色無髓鞘的節(jié)后神經，它們起自交感神經節(jié)，并在神經節(jié)內同胸髓發(fā)出的上行白色節(jié)前纖維相突觸。這些節(jié)后纖維向著三個方向走行：①節(jié)后神經通向腦神經、眼睛，頭部的動脈、鎖骨下動脈和心叢；②伴隨前根并沿周圍神經的前原支和后原支分布到其支配的部位；③一支經椎間孔回行，沿腹根與支配硬脊膜和椎管內韌帶的脊膜返神經匯合。

頸部交感神經系統(tǒng)的第2部位為椎神經和椎叢。椎神經被認為沿椎動脈走行，位于橫突的椎動脈孔內。椎動脈走行中的任一部位受到刺激時，都可能刺激椎神經。

4．上部的頸神經　對正常的頸部脊柱在靜態(tài)和動態(tài)中的神經－肌肉－骨骼有了明確的概念，就容易對那些引起疼痛的、功能障礙的異常情況做出估計。

其臨床意義在于，有血管舒縮性能的椎神經受到刺激可能出現三種類型的臨床癥狀，稱為Barre－Lieou綜合征，包括頭痛、眩暈、耳鳴、鼻功能失調、面部疼痛、面部潮紅和咽部感覺異常。

二、頸部疼痛的主要組織及可能機制

（一）產生疼痛的組織

椎間盤對疼痛不敏感，髓核組織中未見有神經組織和神經末梢。后縱韌帶是由脊膜返神經的纖維支配，壓力作用到韌帶上可引起頸痛。椎管和椎間孔內的神經根顯然是一種疼痛敏感的組織。引起神經根疼痛的刺激可能發(fā)生在三個部位：①神經根硬膜鞘的神經纖維；②背根（感覺根）；③運動根的感覺纖維。關節(jié)突關節(jié)的滑膜富有感覺神經和支配血管運動的交感神經。當這些滑膜的神經和血管受刺激、擠壓或其他炎癥累及時，能夠產生顯著和相當劇烈的疼痛，疼痛也以不同方式作用于肌肉。神經根受壓可引起反射性肌肉痙攣，痙攣又導致疼痛。疼痛還可因肌肉缺血而產生。持續(xù)性肌肉收縮使代謝性產物聚集于肌肉組織內，并使肌肉的血液供應減少。代謝的最終產物具有刺激性，并在“頸緊張狀態(tài)”的頸痛中起一定作用。強力的肌肉收縮與持續(xù)性收縮一樣能使肌筋膜的骨膜附著處受到牽拉，對骨膜的牽拉性刺激引起局部疼痛和壓痛。此外，被動地牽拉肌肉或使肌腹主動地收縮都可能產生疼痛。細小肌纖維的撕裂或肌肉內纖維成分的斷裂可產生同樣的后果。

（二）軟組織疼痛的可能機制

廣義的頸痛包括頸痛和自頸部產生的疼痛兩種。產生疼痛的部位很多，而其機制各異。疼痛可以在頸部直接感覺到，或者是產生于頸部而在其他部位感覺到。疼痛常常不表現在它發(fā)生的部位。骨和皮膚引起的疼痛位于發(fā)病部位，而由軀體其他深部組織引起的疼痛，其疼痛部位常模糊不清，分布彌散并向遠方牽涉。頸痛和頭痛可發(fā)生于頸部肌肉，頸緊張狀態(tài)和緊張性頭痛是由于肌肉持續(xù)收縮所引起的。

肌肉緊張所致的疼痛機制有許多種。疼痛可以發(fā)生在肌肉附著的骨膜部位，因為大多數頸部肌肉的末端不是肌腱，而是借助于筋膜組織與骨膜融合附著在骨上。肌肉的牽拉作用會在骨膜上引起疼痛和壓痛，持續(xù)性的肌肉收縮，如精神緊張或長時間處于不良姿勢，都可以使肌肉止點部位受到持續(xù)性牽拉。肌肉的劇烈收縮或韌帶受牽張，如意外損傷或頭部急速活動，都能強烈牽拉肌肉附著部的骨膜，并使其受到刺激。無論是急劇的還是持續(xù)的牽拉收縮，都會使這些對疼痛敏感的組織產生局部疼痛或壓痛。常見的局部壓痛部位是在顱底枕骨的頸伸肌附著部，肌肉在枕部的附著點是枕上神經穿出和行走的部位，當此神經受到刺激時，能使疼痛傳導并牽涉越過頭頂或頭皮側方到達額部。當肌肉急劇或持續(xù)收縮時，疼痛和壓痛發(fā)生在肌腹內，肌肉的強力收縮會導致肌肉內的小血管萎陷、肌肉纖維撕裂、肌肉內壓增高，臨床常見的揮鞭性損傷的發(fā)生機制與此有關。

頸椎的局部穩(wěn)定肌功能下降，外層的運動肌代償性緊張，持續(xù)的肌肉緊張導致肌肉內壓增高，血管被壓縮并阻斷肌肉內的血循環(huán)，無氧代謝產生一系列的代謝產物，引起進一步的刺激，出現劇烈的疼痛。持續(xù)牽拉緊張的肌肉，可使疼痛減輕或消失。這是因為肌腱中的高爾基肌腱小體受到反射性抑制的緣故。由于高爾基肌腱小體被拉長產生中樞性反應，從而解除肌梭細胞的負荷，使肌肉纖維松弛。

頭部突然或過度旋轉可使一對或多對關節(jié)面的活動超過其正常范圍，導致過度牽張關節(jié)囊并將韌帶拉長。此時關節(jié)面之間失去其正常關系，頭部側屈及轉向的那一側兩個關節(jié)發(fā)生嵌頓，而對側關節(jié)面則互相分離。產生疼痛的原因包括：①關節(jié)囊被拉緊和撕裂；②滑膜受撞擊而出現滑膜和關節(jié)囊腫脹；③關節(jié)突關節(jié)炎癥，一側椎間孔縮小，擠壓椎間孔內的神經根和其他組織。

在進行椎間盤造影時，針頭觸及椎間盤前表面就能引起肩胛帶部疼痛，因此，椎間盤的盤內破裂可能是頸椎病患者常見的肩胛區(qū)疼痛不適的原因。

椎間盤突出和關節(jié)突關節(jié)的炎癥與增生導致椎間孔狹窄，神經后根的損害，前根較少受到損害。神經根受累引起的疼痛可分為神經源性和肌源性疼痛。神經根的感覺部分受刺激引起神經源性疼痛，腹側運動神經根受刺激時則出現肌源性疼痛。試驗證明，刺激背側根時，可引起“閃電”或“電休克”樣疼痛，在肢體遠端最明顯，疼痛范圍與已知的皮節(jié)分布一致。刺激腹側運動根時，疼痛在近側的肩部、腋部和上臂，是深在性穿鑿樣不適感。這種痛感模糊不明，一般位于深部組織，如肌肉、肌腱和筋膜。