分布于椎管内的窦椎神经，也叫脊膜支或返神经，是由脊神经发出的一支分支，起于背神经节之上，通过椎间孔之后又重返椎管，有两个根，脑脊根起自脊神经或脊神经节，交感根常起自临近脊神经节的后交通支或脊神经节，窦椎神经在脊神经干分为前后支，经椎间孔返回椎管，并下行到硬膜外组织，分布于此的神经起始部下为后纵韧带和椎间盘，在椎管内，窦椎神经分成较大的升支和较小的降支，各相邻的升支与降支相互吻合，形成脊膜前丛和脊膜后丛，遍布于脊膜全长，并伸入颅内。窦椎神经分布于脊膜、椎管、椎骨的韧带及脊髓的血管，亦从椎管内分布于椎间关节的关节囊。它在人椎间孔内有数个分支，一支是主窦神经，由脊神经根和交感神经根组成，主要支配硬膜前间隙及周围组织，另有3—6支较细的副窦椎神经主要支配硬膜外间隙及其周围组织，包括椎间盘纤维软骨环、关节突、黄韧带、侧隐窝等，通常与血管伴行，分布在椎管内壁的组织，它是直径5mm以下的无髓或薄髓纤维，窦椎神经的上下分布相连，并可越过中线与对侧相连，神经内同理含感觉及交感成分，是椎管内存在无菌性炎症、化学性或机械性损害时引起颈肩腰痛的传导系统，该神经受刺激时可引起腰部及股后肌群反射性痉挛及腰腿痛。窦椎神经含有痛觉纤维，在急性腰椎间盘突出时，刺激它可引起腰背痛，这也是腰椎间盘突出时引起腰背疼痛的另外一个解剖学因素。
退行性变关节的变性或慢性损伤，也可通过它们导致不同程度的疼痛。即使不存在椎间盘突出，只要椎管内压增加(如咳嗽、打喷嚏)都可加重原来已有的组织水肿、粘连等刺激的信号。小关节突内压增加、位置改变或增生(关节突综合症)与椎弓根崩裂等也能引起根性疼痛。疼痛病人常伴有交感神经症状，且于刺激交感神经时疼痛加重。阻滞L2或L3交感神经节可缓解下腰痛及其伴随症状。
颈3神经根
由于颈3神经根后根神经节靠近硬膜囊，易受增生肥大的颈3钩突和上关节突压迫，而颈2～3椎间盘突出则不易对神经根形成压迫。疼痛剧烈、表浅，由颈部向耳廓、眼及颞部放射，患侧头部、耳及下颌可有烧灼、麻木感。体检有时可发现颈后、耳周及下颌部感觉障碍。无明显肌力减退。
颈4神经根
常以疼痛症状为主，疼痛由颈后向肩胛区及胸前区放射，颈椎后伸可使疼痛加剧。体检时可见上提肩胛力量减弱。
颈5神经根
感觉障碍区位于肩部及上臂外侧，相当于肩章所在部位。主诉多为肩部疼痛、麻木、上肢上举困难，难以完成穿衣、吃饭、梳头等动作。体检时可发现三角肌肌力减退，其他肌肉如冈下肌、冈上肌及部分屈肘肌也可受累，但体检时难以发现。肱二头肌反射也可减弱。
颈6神经根
仅次于颈7神经根受累。疼痛由颈部沿肱二头肌放射至前臂外侧、手背侧(拇指与食指之间)及指尖。早期即可出现肱二头肌肌力减退及肱二头肌反射减弱，其他肌肉如冈上肌、冈下肌、前锯肌、旋后肌、拇伸肌及桡侧腕伸肌等也可受累。感觉障碍区位于前臂外侧及手背“虎口区”。
颈7神经根
最为常见。患者主诉疼痛由颈部沿肩后、肱三头肌放射至前臂后外侧及中指，肱三头肌肌力在早期即可减弱，但常不被注意，偶尔在用力伸肘时方可察觉。有时胸大肌受累并发生萎缩，其他可能受累的肌肉有旋前肌、腕伸肌、指伸肌及背阔肌等。感觉障碍区位于中指末节。
颈8神经根
感觉障碍主要发生于环指及小指尺侧，患者主诉该区麻木感，但很少超过腕部以下部位。疼痛症状常不明显，体检时可发现手内在肌肌力减退。
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