中枢神经：脊髓位于椎管的中央，呈扁圆柱状，从横断面看接近椭圆形。脊髓有两处膨大，分别是颈膨大和腰膨大。颈部的脊髓，由于支配上肢特别是双手复杂而灵巧的功能活动，因此，颈脊髓内神经细胞较多，导致颈脊髓增粗，称为颈膨大，是整个脊髓中最粗大的部分。颈膨大是指颈3~胸2髓节，而在颈6髓节处最粗。但此处的颈椎椎管并不相应扩大，故造成颈部椎管相对狭窄，这是发生脊髓型颈椎病的重要内因。在脊髓的血液循环中，最有意义的是脊髓前动脉，它是椎动脉的分支，位于脊髓的前方，提供脊髓前角运动细胞的血液供应，而颈髓的前角运动细胞支配上肢的运动功能。当颈椎间盘突出或椎体后缘骨刺压迫或刺激脊髓前动脉，导致颈部的脊髓前动脉痉挛或阻塞时，颈髓灰质前角中的运动神经细胞可以由于缺血而发生变性坏死，并出现相应的功能障碍。其表现为单纯出现上肢的运动功能障碍，上肢无力，严重者可以引起上肢的肌肉萎缩。由于很少涉及脊髓的白质部分，因此病人可以没有下肢症状，或下肢症状非常轻微，因为脊髓灰质的后角没有受到侵害，病人也可以没有四肢的感觉障碍。临床上脊髓疾患的症状及体征复杂，一种病变可以导致脊髓的多种损害。例如，导致脊髓型颈椎病的椎间盘后突、骨刺形成等，既可以从前方均匀压迫脊髓，也可主要偏左或偏右压迫一侧脊髓，还可同时刺激或压迫脊髓前动脉。因此在临床上，大多数病人脊髓损害的表现是多种损害混合在一起的复杂症状和体征，为临床上的诊断、鉴别诊断及治疗方案的决定带来困难。交感神经：颈段脊髓无交感神经细胞，因此，颈部交感神经都来自胸段脊髓上部，在颈部后侧由上而下分别形成颈上、颈中、颈下三个交感神经链。颈部交感神经的末梢神经纤维分布范围极为广泛，不仅分布到头部和颈部，还分布到上肢以及胸、腹部的内脏器官。另外，还通过交通支分布到咽部。颈内动脉周围的交感神经伴随动脉的分支分布到眼部，支配使瞳孔扩大的肌肉和上眼睑的平滑肌；椎动脉周围的交感神经进入颅内后，伴随迷路动脉到内耳，其他的交感神经可以分布到脊膜、脊髓、纤维环的周缘部、韧带和关节。因此，当颈交感神经受刺激时，可以引起各种不同的复杂症状，如头晕、视力模糊、耳鸣、平衡失调、心动过速、或心率过缓、手指肿胀、咽部不适(或异物感)、鼻堵等。
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