椎管的解剖与生理
（一）脊椎与脊柱
1.脊椎
脊椎包括椎体、后方的椎弓和由椎弓发出的棘突三部分。椎体的功能是承重，椎弓根及椎板位于椎体后方，呈半环形。其中椎弓与椎体相连接的部分（侧方）称椎弓根，其余部分（后方）称椎板。相邻两个脊椎的椎弓根切迹之间围成的孔叫椎间孔，脊神经由此通过。棘突是椎板向后突出延伸部分，颈椎和腰椎的棘突基本呈平行排列，而胸椎棘突呈叠瓦状排列，棘突与椎体呈锐角。
椎体及与后方半环形的椎弓共同围成椎孔，所有脊椎的椎孔连通在一起形成的骨性管道称为椎管。椎管上起枕骨大孔，下达骶骨裂孔。椎管起保护脊髓的作用。骶管位于骶骨（由5块骶椎融合而成）中央部分，是椎管内硬脊膜外腔向下的延续，上自第2骶椎，下至骶骨裂孔，后者为硬脊膜外腔隙的终止点。
连接棘突尖端的韧带较坚韧，称为棘上韧带。连接棘突间的韧带较疏松，称为棘间韧带。棘间韧带前方在椎板部与黄韧带相接，后方与棘上韧带相连。连接椎板间的是坚韧厚实并富有弹性的黄韧带。在椎管内麻醉穿刺时，穿刺针尖穿过黄韧带时，可有明显的落空感。
2.脊柱及其生理弯曲
脊椎重叠构成了脊柱。它由7节颈椎、12节胸椎、5节腰椎、5节骶椎（融合成一块）和4节尾椎组成。正常成人脊柱呈四个生理弯曲，即颈曲、胸曲、腰曲和骶曲。仰卧位时，正常脊柱的最高点分别位于L3和C3，最低点分别位于T5和骶部。有时其生理弯曲度会受某些病理生理因素的影响，如妊娠晚期孕妇腰曲前突增大，脊柱后凸时则后弯曲增大等。生理和病理弯曲对药液在蛛网膜下隙的移动乃至麻醉效果产生重要影响，应综合局部麻醉药液的比重、患者体位等因素注意这个问题。
（二）脊髓
椎管内容纳有脊髓及包裹脊髓的脊膜。脊髓上端从枕骨大孔开始向上与延髓相连，下端在成人一般终止于L2上缘或L1，但个体差异较大，约有10%终止于L2以下。小儿则终止于L3或L4在人类生长发育过程中，脊椎的生长速度快于脊髓，形成脊神经根在离开脊髓（颈髓以下）后在椎管内向下斜行穿出相应的椎间孔的现象，且愈接近末端愈明显。成人从L2以下至S2之间的蛛网膜下隙只有脊神经根（即马尾神经），其腔隙称为终池。这就是腰椎穿刺时多选择L2以下间隙的原因。
脊髓的脊膜从内到外共分三层，即软膜、蛛网膜和硬脊膜。软膜覆盖于脊髓表面，与蛛网膜之间形成蛛网膜下隙。蛛网膜与硬脊膜紧贴，两层之间的潜在腔隙称为硬脊膜下腔。硬脊膜与椎管内壁之间构成的腔隙称为硬脊膜外腔。
（三）脊神经
脊神经有31对，包括8对颈神经、12对胸神经、5对腰神经、5对骶神经和1对尾神经。脊神经从脊髓发出后，分别经过蛛网膜下隙和硬脊膜外腔出椎间孔而离开椎管。每条脊神经由前、后根合并而成。前根（腹根）司运动，从脊髓前角发出，由运动神经纤维和交感神经节前传出纤维（骶段为副交感神经纤维）组成。后根（背根）感觉，从后角发出，由感觉神经纤维和交感神经传入纤维（骶段为副交感神经纤维）组成。各种神经纤维粗细不同，分为无髓鞘和有髓鞘纤维。在相同局部麻醉药浓度下，其阻滞顺序依次为：交感神经血管舒缩神经纤维→冷觉→温觉→温度识别觉→慢（钝）痛→快（锐）痛→触觉→运动→压力觉→本体感觉。即最细的交感和副交感纤维最先受到阻滞，其次是感觉纤维，而运动纤维相对较粗，较迟受到阻滞，且运动神经阻滞持续时间短。在阻滞范围上，运动神经阻滞平面比感觉神经阻滞平面一般低（或少）1～4节段，而交感神经阻滞平面又比感觉神经阻滞平面高（或多）2～4节段。(https://www.daowen.com)
（四）蛛网膜下隙及脑脊液
蛛网膜下隙在蛛网膜与软膜之间，上与小脑延髓池和脑室相通，下端止于S2平面，蛛网膜下隙内含脑脊液。脑脊液主要由侧脑室及第Ⅱ、Ⅲ脑室的脉络丛分泌。成人脑脊液量为120～150 mL，其中60～70 mL在脑室，35～40 mL在颅蛛网膜下隙，25～30 mL在脊蛛网膜下隙分布。从S2开始向上计算，每脊椎节段约分布脑脊液1 mL。脑脊液压力正常时，每天生成12 mL脑脊液。如在人工引流的情况下，分泌速度明显加快，如丢失20～30 mL脑脊液，在1小时内即可补足。
正常脑脊液外观无色透明，pH约7.4，比重1.003～1.009，渗透压292～297 mmol/L。脑脊液中含葡萄糖2.5～4.5 mmol/L，蛋白质0.2～0.45 mmol/L，氯化物120～130 mmol/L（以NaCl计算）。含糖量是决定脑脊液比重的重要因素，氯化物则对维持渗透压有重要意义。
脑脊液压力：正常成人平卧时不超过100 mmH2O，侧卧时70～170 mmH2O，坐位时达200～300 mmH2O。颅内占位性病变、静脉压上升和PaCO2升高等可使脑脊液压力增高，而脱水和老年患者等压力偏低。
（五）硬脊膜外腔及骶管
1.硬脊膜外腔
硬膜由硬脑膜和硬脊膜两部分组成。颅腔内的硬膜称为硬脑膜，分内层和外层，在静脉窦处两层分开，其他部位两层紧密融合。椎管内的硬膜称为硬脊膜，在枕骨大孔处与枕骨骨膜连着，从此以下分为内外两层，形成间隙。硬脊膜相当于内层及其在枕骨大孔向下延续部分，形成包裹脊髓的硬脊膜囊并终止于S2。因此，通常所说的硬脊膜实际上是指硬脊膜的内层，俗称为硬膜。而椎管内壁的骨膜和黄韧带融合形成外层。内外两层之间的腔隙即为硬脊膜外腔（也称硬膜外腔），该腔上方因在枕骨大孔处闭合，故不与颅内相通。可以说，硬膜外腔起于枕骨大孔，终止于骶骨裂孔。
硬脊膜外腔为一潜在腔隙，充满血管、脂肪、淋巴及疏松结缔组织，其中血管以静脉丛为主。硬脊膜外腔后方（背间隙）从背正中或黄韧带至硬脊膜之间的距离上窄下宽，下颈部为1.5～2 mm；中胸部为3～4 mm；腰部以L2间隙最宽，为5～6 mm。成人硬脊膜外腔总容积约100 mL（骶部占25～30 mL）。其容积受诸多因素的影响，如妊娠末期由于腹内压增加使硬脊膜外腔静脉丛怒张或老年人骨质增生等因素使椎间孔变窄均可造成硬脊膜外腔隙的窄小。
硬脊膜包裹着脊髓和脊神经根，在向外延伸中形成神经鞘膜管，后者一般止于椎间孔内。椎间孔内的神经鞘膜远较椎管内的神经鞘膜为薄，易为一定浓度的局部麻醉药所渗入并暂时麻痹脊神经根，这便是关于硬脊膜外腔阻滞作用机制方面获得多数学者支持的椎旁阻滞学说。当然，局部麻醉药可经多种途径产生阻滞作用，经蛛网膜绒毛阻滞以及药物弥散通过硬脊膜进入蛛网膜下隙产生脊麻亦可为其作用方式。
关于硬脊膜外腔穿刺时出现负压的机制众说纷纭，至今尚无定论。主要归纳为如下几种：①硬脊膜被穿刺针推向前方，间隙增大而产生负压；②胸膜腔内负压通过椎间孔或椎旁静脉系统传递至硬脊膜外腔；③脊柱屈曲使硬脊膜外腔间隙增大产生负压；④穿刺针尖压顶黄韧带，黄韧带弹性回缩时形成负压。颈胸段负压发生率可高达90%以上，腰段负压发生率在50%～80%不等，而骶管穿刺则不出现负压。妊娠、咳嗽、憋气等可使负压变小，甚至出现正压。
2.骶管
骶管是硬脊膜外腔的终末部分，从S2开始向下渐窄直至骶骨裂孔，呈三角形。成人骶管容积占硬脊膜外腔的25%～30%，其间含有疏松结缔组织、脂肪组织和丰富的静脉丛。骶骨裂孔是骶管阻滞的穿刺部位，从尾骨尖沿中线向上摸到骶骨末端呈“V”或“U”形的凹陷处即为骶骨裂孔（成人尾骨尖至骶骨裂孔的距离一般为4 cm左右，但应注意变异较大），其两侧上方可触及豆大结节为骶角，骶裂孔中心与两髂后上棘相互连线，呈一等边三角形，可作为寻找骶裂孔的参考。应当指出，骶裂孔的解剖变异较大，可偏向一侧，一般成人骶裂孔至硬脊膜囊的长度为4.5 cm左右，但有相当一部分患者的骶裂孔位于S2甚至S3，从而缩短了其距离。为避免刺破硬脊膜囊使药物进入蛛网膜下隙，穿刺针切勿超过髂后上棘连线（相当于S2）。