第 26 章：颈椎骨与关节的结构与功能（Structure and Function of the Bones and Joints of the Cervical Spine）
26.1 颈椎骨的结构（STRUCTURE OF THE BONES OF THE CERVICAL SPINE）
本章开篇指出，颈椎的形态十分复杂，但相比腰椎其研究却相对稀少，因此许多关于颈椎骨与关节结构与功能的所谓"权威描述"实际上是从脊柱其他部位外推而来的。颈椎必须同时满足看似矛盾的需求：一方面为头部提供大范围活动度（ROM）以保证视觉、嗅觉、听觉等特殊感觉的最佳功能，另一方面又要承担支撑头部、保护神经与血管、为肌肉韧带提供附着点等任务。这种"大活动—高稳定"的双重需求便反映在颈椎骨与关节的形态之中。本章的具体目的为：描述构成颈椎柱的各椎骨的形态；描述连接骨性结构的关节；描述影响颈椎稳定与不稳的因素；回顾头颈的正常 ROM。作者在引言末尾强调，每一节颈椎对颈部功能的贡献既不均等也不规则。作者还指出，颈椎的许多研究文献中存在数据问题——这一点在通读本章时反复出现，作者以此提醒读者面对所谓"权威数据"应保持审慎。
颈椎由 7 块椎骨组成。第 1、第 2 块在形态上明显特化，第 3 至第 7 块则具有典型形态并伴轻度变异。为便于研究，将颈椎柱分为两个独立的功能单位：颅椎区（craniovertebral region）或称枕下区（suboccipital region），由寰椎与枢椎组成；下颈椎柱（lower cervical vertebral column），由 C3 至 C7 组成。这两个单位共同完成颈部的功能。需要特别指出的是：颈椎功能解剖学的核心在于"非均质性"——不同节段形态差异巨大，因此把颈椎视为均匀结构、用腰椎或胸椎的数据简单外推是危险的。
寰椎（Atlas）
寰椎像一只垫圈（washer）一样夹在颅骨与下颈椎之间，主要功能是托住枕骨，并将力从头传至颈椎；其次为肌肉与韧带提供附着点。其两个大侧块（lateral masses）上下对齐以承接枕骨髁的形态——这种由前弓、后弓与两侧块构成的环状结构，使两侧块可以并联工作（act in parallel）。每一侧块的上表面均有一深凹的关节窝，前后向与内外向均凹，与枕骨髁的曲度一致以使颅骨安稳地坐落于寰椎之上。关节窝的尺寸与形态变化很大，但一般其上关节面向内上方，外缘隆起更高。在长而深的关节窝中，前壁可面向后，后壁可面向前。多数 C1 椎骨的关节窝被完全或不完全地分为两个面，或呈哑铃形带有非关节腰部；寰椎的关节窝通常表现出明显的左右不对称。
枕骨髁通过寰椎的两个大侧块把头的重量传至枢椎（C2）。这靠侧块下表面（看起来扁平而宽阔）与下方枢椎上关节突宽阔肩部之间的关节实现：寰椎的下关节面向下内方，枢椎的上关节面向上外方。寰椎粗大的横突是该椎主要的肌肉附着部位；横突的大小适应了肩胛提肌（levator scapulae）附着所带来的悬吊式负荷，因而上肢任何运动都会对整个颈椎产生压缩力。横突的长度既放大了附着其上的肌肉的力臂，又使椎动脉能够绕开下方枢椎的大侧块。连接两侧块的前弓短而细，并不承担大量力的传递；其后面中央有一小而光滑的小面与枢椎的齿状突（odontoid process）相关节，前弓紧贴齿突提供对寰椎后向平移的骨性阻挡。由前弓、后弓与两侧块围成的中央孔分为两部分：较小的前部部分包绕齿突，较大的后部才是椎孔本身。
作者在 Clinical Relevance 专栏"寰枕关节活动度"中提示：寰椎关节窝正常形态的巨大变异意味着，临床观察到的右、左寰枕关节之间或个体之间的活动度差异可能源于关节结构的正常差异，并不一定代表关节损害。临床医生必须把 ROM 测量与其它体征、症状综合考虑，识别活动度差异背后的真正功能损害。
枢椎（Axis）
枢椎承受头与寰椎传来的载荷并将其传至颈椎其余部分；它还提供头与寰椎的轴向旋转。枢椎两侧宽大的上关节面接受并传递头与寰椎的载荷，而中央的齿状突作为枢轴，寰椎前弓围绕其旋转与滑动以完成轴向旋转。枢椎的上关节面位于齿突两侧，朝上外方且向下外方倾斜，承托寰椎的侧块并把头与寰椎的载荷分别向下前方传至 C2-3 椎间盘以及向下后方传至 C2-3 关节突关节（zygapophysial / facet joints）。下关节面位于上关节面后方，其位置与下颈椎的关节突位置相似。枢椎的椎板宽而坚固，在宽阔粗糙的棘突处汇合；棘突的大小与强度反映附着肌肉的数量、尺寸与牵引方向。
寰椎与枢椎的横突各含一横突孔（transverse foramen），同侧各横突孔共同形成椎动脉管（canal），椎动脉经此走向枕骨大孔。枢椎的横突较短、末端为一个结节，而寰椎的横突较长。正因如此，椎动脉管越接近上关节面下表面时便急转向外侧，并从枢椎上关节面的外侧缘下方穿出。
作者在 Clinical Relevance 专栏"椎动脉测试"中指出：椎动脉在向上到达枕骨大孔的过程中走行迂曲并有急弯，颈椎的运动可对该动脉产生额外的弯折或拉伸；若动脉已因动脉粥样硬化而变窄，额外的弯折或拉伸可能减少通过动脉的血流；多种椎动脉测试便是用来检验头颈运动对血流的影响。
下段 C3-C7 椎骨（Lower Column C3-C7 Vertebrae）
下五节颈椎必须支撑头部与上位椎骨的轴向载荷，保持头部直立，承担肌肉反作用力，同时为头部的活动提供条件。其形态因而体现了承载、稳定与活动三方面的功能。这五节椎骨合起来可视为一个三角形柱：前柱由椎体构成，后方左右两侧各有一关节柱（articular pillar），各自由对应的上、下关节突构成。椎体呈现改造后的类块状（blocklike）形态以承受并传递轴向载荷；由于椎体后外侧缘存在钩突（uncinate processes），下颈椎椎体的上表面在横向上凹，在矢状面上则向前下方倾斜；下表面在前后方向凹，并有一前唇向前下突出，朝向下一椎体的前上缘。掌握关节面几何细节对于理解节段运动模式至关重要。
后方由关节突承担上、下关节面。一般上关节面朝向后上，下关节面朝向前下。在直立位，上关节面位于横面与额面之间，因此它支撑头的重量并稳定上位椎骨抵抗前向平移。但每一节段关节面的方向都有细微差异：C3 的上关节面除上后之外还向内旋转约 40°，因此 C3 的上关节突形成一凹陷以容纳 C2 的下关节突；上关节面的方向由 C2/C3 节段的后内方位逐渐过渡到 C7/T1 的后外方位，这一过渡一般发生在 C5/C6 节段。沿脊柱下行，上关节面相对于上终板的位置逐渐抬高，C3 与 C7 的关节面更陡。关节突的高度已被证明与瞬时旋转轴的位置完全相关，是颈椎运动模式的主要决定因素（不是斜度）。作者强调：把颈椎当作均质结构是错误的，各节段形态差异巨大，因此描述任一节段的具体运动模式都不能简单外推到其他节段。
第七颈椎（C7）的独特形态反映其承重功能——颈部即从该处悬臂式搭在更僵硬的胸椎上。C7 同时是多项结构的附着部位，包括项韧带（ligamentum nuchae）的缝、大块的中部斜方肌、小菱形肌以及呼吸肌（中斜角肌、后斜角肌、提肋肌），因此 C7 的棘突与后结节既长又粗。C7 的上关节面相对于椎体上表面位置较高，并在冠状面陡峭倾斜，这种几何形态被认为是该节段——从颈椎到胸椎的过渡区——对前向平移提供最佳稳定的结构基础。
26.2 颅椎关节（Craniovertebral Joints）
正如颈椎骨被组织为两个独立区域，颈椎的关节也按两个区域描述。颅椎关节（craniovertebral joints）具有特化特性，决定着上颈椎的活动度与稳定性。两个寰枕关节（atlanto-occipital joints）位于寰椎上方的凹窝与颅骨枕骨髁之间，作为典型的滑膜关节，它们被关节囊包裹并包含关节内结构——脂肪垫（fat pads）位于寰椎豆形关节面的非关节腰部，作为可变形的空间填充物。寰枢关节（atlantoaxial joints）由三个滑膜关节组成：左、右侧寰枢外侧关节（lateral atlantoaxial joints）与中央寰枢关节（median atlantoaxial joint）。三者共同使头与寰椎完成轴向旋转，其中央位置的齿突作为枢轴，寰椎前弓围绕其旋转——这一运动在前方由中央寰枢关节容纳，在下方由两侧寰枢外侧关节容纳。中央寰枢关节位于齿突与由寰椎前弓及横韧带（transverse ligament）构成的骨韧带环之间。
在寰枢外侧关节处，枢椎的上关节面与寰椎对应的下关节面在骨标本上看起来是平的（Fig. 26.3），但在活体中其上覆有关节软骨，该软骨在矢状面凸出（Fig. 26.9）。这一凸度沿一条向下外侧走行的脊跨过关节面，使每侧关节软骨面呈现弯曲的前后斜面。中立位时，寰椎下关节软骨面的顶点坐落在枢椎上关节软骨面的顶点上。大的关节内半月板体（meniscoids）填充关节间隙的前后空间，起到可变形的空间填充作用，并保护未接触的关节面——确保一层滑液覆盖其上。对侧寰枢外侧关节囊的结构研究开展得很少，仅被描述为松弛而薄；该囊必须足够松弛以允许每方向约 45° 的轴向旋转，但又对运动末端的关节稳定性起贡献。
颅椎关节的韧带
作者提示，许多看似权威的颈椎韧带结构与功能描述实为从脊柱其他部位外推而来，或仅为印象而缺乏系统的解剖研究证据。颈椎中许多被描述为韧带的结构实际上只是筋膜膜。真正的或称"真"韧带主要由强壮的胶原纤维组成，纤维沿其所要抵抗的运动方向排列并骨—骨相附；与之相对，筋膜膜或"假"韧带由松散排列的胶原构成，因此并不强壮。
横韧带是真韧带——一条界限明确、强壮的结构，几乎完全由胶原纤维构成。它跨越中央孔的前部，附着于寰椎每侧侧块的内侧面，从而完成中央寰枢关节的骨韧带环。横韧带抵抗寰椎相对于枢椎的前向平移，是寰枢关节稳定性的关键。切断横韧带并不会使寰枢关节复合体完全失稳：横韧带被横切后，中央寰枢关节出现约 4 mm 的前向平移，此后由翼状韧带（alar ligaments）将关节稳定，阻止头部相对于枢椎的运动并限制被夹在中间的寰椎的运动。
十字韧带或交叉韧带（cruciate / cruciate ligament）由横韧带及其伴行的上束和不同程度存在的下束构成，整体呈十字形。其纵向中束的功能意义尚未确定，因其附着点特性不能归类为真韧带。
两侧翼状韧带的解剖学与解剖学教科书中的传统描述不同。Dvorak 与 Panjabi 重新研究后指出，传统教科书常把翼状韧带描绘为从齿突陡峭向上外侧走行至枕骨大孔边缘；实际上翼状韧带的方向更接近水平，由齿突侧面走行至枕骨大孔边缘。在某些标本中，可观察到翼状韧带的一小部分走行于齿突与寰椎侧块之间；这一小部分的功能意义虽未被进一步描述，但它强化了寰椎嵌于枕骨与枢椎之间的紧密关系。翼状韧带不含弹性纤维，其胶原纤维严格平行排列，因而几乎不可能被拉长。除了稳定寰枢关节抵抗前向平移、屈曲与侧屈之外，翼状韧带在限制头与寰椎在枢椎上的旋转方面至关重要。由于翼状韧带在齿突上的附着点位于齿突后方，当颈部旋转时对侧翼状韧带会缠绕齿突周径，从而使韧带张力增加——翼状韧带在旋转过程中其起止点之间并非一条直线，而是绕齿突周径的曲线，因此张力很快建立。
关于两侧翼状韧带在限制旋转方面的具体作用存在分歧。一些作者认为两侧翼状韧带都参与控制一侧的轴向旋转；上颈椎轴向旋转的一个模型预测两侧翼状韧带必须都完整才能使轴向旋转被抑制。尸体标本切断翼状韧带的研究显示，切断单侧翼状韧带时两侧方向的轴向旋转都增加；Dvorak 等使用 CT 扫描研究指出，切断对侧翼状韧带后轴向旋转增加约 11°（30%）。尽管大家都同意这一对韧带在稳定和限制颅椎区运动方面起关键作用，但每条韧带所起的具体作用仍有争议。作者在 Clinical Relevance 专栏"齿突骨折"中指出：齿突基底部骨折后，寰椎不再受中央寰枢关节或翼状韧带的限制；因此这些骨折被视为不稳定，头与寰椎的运动可能带来灾难性的神经后果。另一处 Clinical Relevance 专栏"追尾车祸"指出：在意外的追尾碰撞中，颈部在经历屈伸损伤时可能已经处于轻微旋转位；在此位置翼状韧带尤其易于受拉或破裂；寰枢关节的半脱位或脱位提示横韧带与翼状韧带都被破坏。
覆膜（membrana tectoria）是一片宽大的胶原纤维，覆盖在寰枢韧带复合体之后。它从枢椎椎体后面延伸至枕骨大孔边缘，是后纵韧带的直接近端延续，因此可归为真韧带。对其在颅椎稳定性中的作用研究不多；Oda 等的切断实验指出覆膜对上颈椎的多向稳定性起作用，特别是上颈椎屈曲与轴向旋转。
前、后寰枕膜以及前、后寰枢膜常被描述为颅椎关节相关的韧带。有趣的是，虽然寰枕膜在解剖教科书中始终被一致描述，但寰枢膜却常常不被提及，或者给出图示却不附文字描述。这种呈现上的差异引发了对其结构与功能意义的质疑。前、后寰枕膜位于寰椎前弓上缘与枕骨基底部、以及寰椎后弓与枕骨大孔后缘之间；它们由排列并不十分规整的致密疏松结缔组织构成。Ramsey 对这些后膜进行切片研究后找到了一些弹性纤维，但比典型的黄韧带少；他认为这些结构应当被看作与黄韧带"串联"；由于这些膜位于枕骨与寰椎之间以及寰椎与枢椎之间的前、后方空间，因此也可以认为只是分隔后方椎旁肌或椎前肌所在外空间与硬膜外内空间的筋膜帘，因此可归为假韧带。
尖韧带（apical ligament）体积微小、非常薄，约 20% 的人缺失。已知该韧带无重要生物力学意义，它代表脊索颅侧端的退化遗迹，从齿突后上走行至枕骨大孔前缘，故应归为假韧带。
26.3 下颈椎的关节（Joints of the Lower Cervical Spine）
椎体间关节（Interbody Joints）
与其他椎体节段一样，C2 以下椎体之间通过椎间盘连接。椎间盘将相邻椎体隔开，使上位椎体能相对于下位椎体活动；椎间盘既要承受节段间的运动，又要足够强壮以传递载荷，并且运动中不能受伤。颈椎椎间盘的形态与功能明显不同于腰椎椎间盘。在成人，颈椎区的纤维环（anulus fibrosus）是一不连续结构，包裹一纤维软骨核心，而不是像腰椎那样由纤维环包绕胶状的髓核。颈椎纤维环前方是一厚的新月形斜纤维，连接相邻椎体，构成一强壮的骨间韧带，正好位于轴向旋转的支点处；后方纤维环则是一薄而窄的纵向纤维带，连接相邻椎体；外侧没有明确的纤维环，只有与骨膜相延续的薄弱筋膜。
纤维软骨核心在不同程度上被钩椎裂隙（uncovertebral clefts）穿透，这些裂隙被认为是颈椎间盘正常结构的一部分。它们位于钩突对面，文献显示它们在约 9 岁时随钩突的成熟而出现；随着年龄增长，裂隙向中线发展形成横裂，可能完全横断椎间盘后三分之二。正是这些正常发育的裂隙或裂缝有效地在椎体之间形成了一个关节腔，并允许上位椎体后下表面在钩突凹面内摆动；因此裂隙使椎体间关节能够容纳由关节突关节几何形态所决定的侧屈与轴向旋转的耦合。颈椎椎间盘的髓核与腰椎也明显不同。出生时髓核占椎间盘不到 25%，而腰椎髓核至少占 50%。成人颈椎髓核以纤维软骨为特征，没有胶状成分。
作者在 Clinical Relevance 专栏"椎间盘源性痛"中指出：成人颈椎椎间盘的形态必然为颈椎椎间盘源性痛的病因学与机制带来疑问。颈椎椎间盘后方没有纤维环，因此颈椎椎间盘源性痛不可能像腰椎那样源于纤维环后外侧裂隙。考虑到颈椎椎间盘的形态，颈椎椎间盘相关疼痛的可能来源为：前部纤维环的拉伤或撕裂——特别是在过伸性创伤之后；以及后纵韧带外侧（翼状部分）受到膨出椎间盘的牵拉。在"颈椎椎间盘结构"专栏中作者进一步指出：成人颈椎髓核缺乏胶状成分这一事实对那些假设颈椎椎间盘由胶状髓核外裹纤维环的评估与治疗技术的有效性提出疑问。
关节突关节（Zygapophyseal / Facet Joints）
颈椎关节突关节由上位颈椎的下关节突与下位椎骨的同侧上关节突构成。作为典型滑膜关节，关节面覆有关节软骨并被关节囊包裹。关节内可见多种关节内结构，其中纤维脂肪半月板体（fibroadipose meniscoids）总是位于关节腹侧，背侧也常存在。关节面可圆可椭圆，常有左右不对称。关节突关节的关节囊由排列良好的胶原纤维与弹性纤维组成；关节囊的内、前、外侧部分被描述为比后侧更厚，但 Johnson 等指出后侧部分较厚。关节囊内侧的弹性纤维排列与黄韧带相似，从一个关节突垂直走向另一关节突并可能与黄韧带相汇合。前外侧弹性纤维较不集中、在横向与矢状面斜行排列，似乎对前后剪切提供重要屏障。在中立位下，关节突关节的关节囊是松弛的——这种松弛为颈椎运动节段在屈伸与旋转过程中关节面之间的大量滑动提供条件；但在运动极限处关节囊被拉紧，从而起到稳定或抵抗韧带的作用；因此有人把这些结构称为"囊韧带"（capsular ligaments）。
作者在 Clinical Relevance 专栏"挥鞭伤"中指出：后方撞击型机动车碰撞产生头颈过伸运动；据推测这些运动导致半月板体受到撞击，可能引发炎症，从而成为挥鞭伤后未确诊颈痛的来源。
下颈椎的韧带
颈椎前纵韧带与后纵韧带的结构与功能有多种描述，但专门研究颈椎韧带的文献很少；多数描述是把腰椎韧带的结构与功能外推到颈椎。这些韧带基本沿单轴方向排列，因此抵抗张力。传统描述把前纵韧带看作多层韧带并紧贴相邻椎间盘与椎体边缘，可归为真韧带；后纵韧带是一片宽而厚的韧带，与椎间盘后面融合并附着于椎体近上下缘以及后面一部分，也可归为真韧带；向颅侧，后纵韧带扩展为覆膜，附着于枕骨大孔的前缘与侧缘。
较新的描述显示颈椎前纵韧带实际是一中央位的薄结构，由四层分明的纤维层构成，因此它仅为椎间盘前方提供一薄覆盖；较厚的后纵韧带覆盖颈椎椎管整个底面，也明显为多层结构；它由纵向纤维与翼状纤维加固了后部纤维环的薄弱处，使其能抵抗多方向的张力。成人颈椎的纵韧带与纤维环的形态提示，后纵韧带与前部纤维环是各椎体节段重要的稳定结构。
对黄韧带颈椎段的研究很少。颈部黄韧带被认为比腰部明显薄，但保持相似的附着，因此可归为真韧带。该弹性韧带从一椎骨的椎板下缘垂直走向下位椎骨椎板的前面，与其上椎板的下缘之间留有一空间填充筋膜与少量脂肪。与腰部相似，颈部黄韧带似为椎管提供一光滑而略具弹性的后壁，从而保护脊髓免于因该韧带（若为纤维性）可能发生的任何皱折。
文献中对项韧带给出了三种相互矛盾的描述。最常见的描述认为项韧带是一正中纤维隔，呈三角形，将颈后肌分为左右两半并为上斜方肌、小菱形肌、头夹肌与上后锯肌提供附着。它由一游离后缘（从枕外隆凸延伸至 C7 棘突）、一紧贴颈椎棘突的前缘以及一短的上缘（沿枕外嵴延伸）构成。临床文献则把它描述为一强健的正中结构，对头位控制很重要。第二种少数派描述把项韧带视为薄弱的肌间纤维隔。作者本人则倾向第三种描述：项韧带由背侧缝（dorsal raphe）和腹侧正中隔（ventral midline septum）两个独立部分构成。背侧缝紧附于枕外隆凸，跨越颈椎并附着于 C6、C7 棘突；正中隔由无序的筋膜内嵌脂肪与血管构成，从背侧缝腹侧向枕外隆凸、枕外嵴以及颈椎棘突尖延伸；该筋膜组织在棘突之间是连续的，因此在颈椎并不存在明确的棘间韧带。在枕下区，该筋膜与后寰枕膜、寰枢膜融合。因此颈椎中既无经典定义的棘上韧带，项韧带也不是真韧带。作者在 Clinical Relevance 专栏"项韧带"中指出：项韧带在颈椎上缺乏牢固的肌腱附着，因此该结构在头位稳定中的重要性以及在颈椎棘突尖附着点发生肌腱炎所致疼痛的来源都受到质疑。
26.4 颈椎总活动度（Total Motion of the Cervical Spine）
由于 AMA《永久性损害评估指南》规定使用头部 ROM 来确定颈部损害程度，临床医生必须了解当前颈部 ROM 测量知识的局限。颈椎总活动度一般通过描述头部相对于胸廓或肩胛带的位置变化来测定。所使用的仪器种类繁多、缺乏标准化程序，加之可靠性与描述性研究方法的差异，使文献报道的颈主动与被动 ROM 的正常值范围都很宽（表 26.1、表 26.2）。表 26.1 报告的主动 ROM 范围为：左右轴向旋转 70–93°、左右侧屈 38–53°、屈曲 35–70°、伸展 50–93°；表 26.2 报告的被动 ROM 范围为：左右轴向旋转 79–97°、左右侧屈 39–65°、屈曲 59–76°、伸展 53–77°。作者强调：无论主动或被动范围，文献中报告的数据跨度都很大；这种巨大跨度本身就是一个独立的临床问题——它意味着任何"单点测量值"都很难用来判断"正常与否"。年龄与性别也和颈部 ROM 变异相关——多项研究记录了年龄相关的 ROM 减少以及性别相关的差异。健康受试者之间的 ROM 正常变异表明，临床上测量个体患者时应允许 12–20° 的自然变异。
由于颈椎解剖复杂，颈部整体活动度无法区分发生在上、下颈椎功能单位内的活动，因此不能反映节段水平的活动。已经证明，在完全伸展位整个颈椎处于前凸；而在屈曲时上、下颈椎区所达到的屈曲程度不同，取决于上颈椎所取的姿势。这一现象意味着：在评估头颈屈伸时，要观察到上、下颈椎区都发生的运动，否则无法评估颈椎屈曲的完整潜力：应在下颈椎中立位评估上颈椎屈曲，再在上颈椎轻度伸展位评估下颈椎屈曲。这一方法保证同时评估两个功能单位的总 ROM。如果只测头相对胸廓的位置变化，就会把"上颈椎屈曲而下颈椎未屈曲"误判为"颈椎未充分屈曲"。
传统描述的是颈部总 ROM，但颈部总 ROM 并不是各节段 ROM 的算术和。颈部总 ROM 比各节段最大 ROM 之和少 10–30°。作者没有直接给出机制，但提示各节段之间存在某种"运动共享"或"软组织限制的非线性叠加"——这是后续 26.5、26.6 节段内容所要回到的话题。正常人节段 ROM 每天都在变化，取决于测量时是从屈曲位还是伸展位开始；研究"屈曲到屈曲"与"伸展位从屈曲到伸展"得到的两组节段数据并不等价。Lantz 等在 1999 年的研究专门考察了主动与被动颈椎 ROM 的临床有效性及其随总活动与单侧单平面运动变化的稳定性。此外，在主诉颈痛的个体中，研究显示功能障碍节段可发生在与疼痛无关的节段——Amevo、Aprill、Bogduk 在 1992 年通过瞬时旋转轴测量发现颈痛患者可在与疼痛节段不同的节段表现出异常。这两项研究以及 Christensen 与 Nilsson 1998 年关于"自然变异"的单因素重复测量设计共同提示，"功能障碍"作为解剖学指标与"疼痛"作为症状学指标并不一一对应。
这些发现对"将颈视为单一整体并基于整体头颈 ROM 来确定损害"的临床相关性提出了挑战。由于整体 ROM 并未充分描述颈内所发生的情况，尸体与活体节段活动度的测定都是重要的。临床医生在用颈部活动度评估治疗反应或进行残疾评级时，必须认识到文献所报告的正常颈部活动度值的范围之宽以及个体间正常的变异——这正是作者在 Clinical Relevance 专栏"颈椎活动度"中明确强调的方法学提醒。颈部活动的微小变化可能源于正常变异，与损害或干预可能关系不大。
26.5 颅椎关节的节段活动（Segmental Motion of the Craniovertebral Joints）
寰枕关节（Atlanto-Occipital Joints）
寰枕关节在功能上面临的挑战是：既要为头在颈椎上的平衡提供稳定，又要允许活动。寰椎关节窝的几何——主要为了稳定——决定了运动模式。深壁的关节窝防止枕骨髁向外、前、后方向平移，但凹形允许头部点头运动。点头时枕骨髁在关节窝中滚动与滑动：随着头前点，枕骨髁在关节窝中向前滚，倾向沿关节窝前壁滚上；由于头质量造成的压缩载荷、屈肌收缩或关节囊张力，枕骨髁同时向下向后平移。其结果是前向旋转伴随向下后方的滑动，枕骨髁实际上停留在寰椎关节窝的底部，确保头在颈部上的最大稳定。头在寰椎上伸时则相反。
文献中对寰枕关节屈伸活动度的研究结果差异很大（表 26.3）。体内实测的总屈伸范围介于均值 14° 至 35° 之间：Brocher 报告 0–25°（均值 14.3°），Lind 等给出均值 14°、标准差 15°。Worth 与 Selvik 在尸体上报告 18.6°（SD 0.6）。Fielding 在体内报告 35°。这种 14° 到 35° 之间的差异几乎达到 2.5 倍，作者把这一变异直接归因于方法学差异。
虽然常被描述，但轴向旋转（绕纵轴）并不是寰枕关节真正的生理运动。真正的轴向旋转要求对侧枕骨髁后向平移而同侧髁前向平移。由于寰椎关节窝的陡壁阻止这种平移，轴向旋转只能在施于头部的扭矩足够使枕骨髁沿关节窝壁上升（关节窝在口部比在深部更宽）时发生；因此轴向旋转仅在与枕骨向上的垂直位移同时发生时才能出现。翼状韧带与寰枕关节囊内的张力抵抗这种垂直位移。文献报道的寰枕关节轴向旋转 ROM 较小（2–7°），其中仅一项研究在体内进行（Penning 与 Wilmink 报告均值 1°，范围 -2 至 5°）。寰枕侧屈的活体系统研究尚未开展，仅在尸体上研究过；尸体 ROM 范围 2.3–11°（Panjabi 等报告 3.9±1.6°，Worth 与 Selvik 报告 11°）。由于寰椎关节窝的几何，侧屈需要要么对侧髁沿同侧髁枢轴向上滑出深窝，要么两侧髁沿各自关节窝的同侧壁平行上滑。作者在 Clinical Relevance 专栏"寰枕旋转"中指出：尽管临床医生常报告寰枕旋转受限，但文献中报告的较小数值使这种临床观察的有效性受到质疑。
寰枢关节（Atlantoaxial Joints）
关于寰枢关节可用活动范围与运动模式的研究较少。多数研究使用普通 X 线摄影只报告了屈伸范围；轴向旋转由这些平片或双平面 X 线推断，但近来的功能 CT 也已开始应用。临床医生应注意各研究采用的方法学，因为测量方法会影响结果。寰枢关节的轴向旋转在功能上极为重要：该节段的活动占颈部总轴向旋转的 50%。实际上，头向任一侧旋转的前 45° 都发生在 C1-C2 节段，然后才有下颈椎节段开始在该平面活动。寰椎左向轴向旋转要求右侧侧块前向位移、左侧侧块后向位移。寰椎下关节软骨必须分别沿枢椎上关节软骨的凸面斜坡下滑，寰椎因此"拧"在枢椎上旋转。两侧关节软骨的任何不对称都会造成同侧或对侧侧屈与轴向旋转的耦合，耦合方向取决于不对称的方向。活体中报告的向一侧轴向旋转的正常范围介于 39–49°（表 26.5）：Dvorak 等在活体上报告 43.3±5.5°；Penning 与 Wilmink 报告 40.5°（范围 29–46°）。
齿突的形状使寰椎前弓能上滑并略向后滑，从而在枢椎上产生伸展。屈曲则以向下向前滑动为主，伴有寰椎前弓在齿突上略前向平移。活体报告的屈伸总范围介于 11–21°（表 26.5）。Panjabi 等报告尸体上 11.5° 屈曲与 10.9° 伸展。
颅椎关节的节段运动并不是孤立发生的。寰椎、枢椎、头部这些关节通常作为一复合单位起作用。由于寰椎基本是被动垫圈，其与枕骨髁之间靠关节几何与软组织结构性相连。因此头在轴向旋转时，寰椎与头一起在枢椎上运动。在头颈屈伸过程中，寰椎呈现"反常运动"（paradoxical motion）：例如屈曲时寰椎可屈也可伸，伸展时寰椎也可屈或伸。这种不一致是因为寰椎下关节面的凸度位于枢椎上关节面凸度之上；静止位置的平衡因此易受经侧块压缩力位置微小变化的影响——若压缩力作用在侧寰枢关节关节面前方于支点之前，寰椎倾入屈曲；若压缩力作用于支点之后，寰椎倾入伸展。
头部侧屈时寰椎与枢椎的耦合：头部左侧屈时，寰椎右旋而枢椎左旋。这一组合运动是因为侧屈对同侧关节柱施加一向下载荷。头的压缩载荷从寰椎同侧侧块向下传至 C2/C3 关节突关节和下方关节突。由于关节面斜度，C2 下关节突沿 C3 上关节面下后移，这一后向运动使枢椎向侧屈方向旋转。然而为保证侧屈时面部朝前，寰椎需发生对侧轴向旋转。若患者未被要求向前看，或治疗师未保持头位向前，则患者的头会因下颈椎耦合运动而自然转向与颈侧屈同侧。作者在 Clinical Relevance 专栏"头位影响颈椎活动度"中指出：头颈的姿势影响颈椎运动中寰椎发生屈曲还是伸展。如果颈屈曲时下巴前伸，则寰椎随其它颈椎一起屈曲，因为寰椎上的压缩力被前移；如果下巴内收，则寰椎在其它颈椎屈曲时伸展，因为压缩载荷在侧寰枢关节内后移。因此初始头位会影响颅椎运动模式。
26.6 下颈椎区的节段活动（Segmental Motion of the Lower Cervical Region）
由于研究节段运动的技术难度，下颈椎研究集中于屈伸运动。下颈椎节段运动的性质与范围同时受关节突关节的几何与椎体间关节形态影响。关节突的方向与高度迫使运动发生耦合。纯前向平移不能发生，因为上位椎骨的下关节突会撞到下位椎骨的上关节突。而且若上位椎骨前倾，其下关节突会沿下方上关节突上滑。因此下颈椎屈曲总是前向平移与矢状面内前向旋转的组合。伸时反向耦合，发生矢状面后向旋转与后向平移。在任一节段决定矢状面平移与矢状面旋转相对量的是下方相邻上关节突的高度，而不是斜度。在颈椎中，上关节突从 C3 到 C7 逐渐变高。因此越靠近颅侧，矢状面平移量相对越大、矢状面旋转量相对越小（因为上关节突较矮）。
文献报告的颈椎屈伸节段活动正常范围很宽（表 26.6）。尽管报告值变异大，但数据一致显示：C2-C3 到 C5-C6 各节段对屈伸的贡献逐步增大，在 C6-C7 减小。具体数据：Bhalla 与 Simmons 报告 C2-3 为 9°、C3-4 为 15°、C4-5 为 23°、C5-6 为 19°、C6-7 为 18°；Dvorak 等报告 C2-3 为 10°、C3-4 为 15°、C4-5 为 19°、C5-6 为 20°、C6-7 为 19°。然而这些研究报告的均值与标准差也凸显出正常数据中的巨大变异。
Penning 与 Wilmink 用 CT 扫描估计下颈椎每节段轴向旋转范围（表 26.7）：C2/C3 均值 3°（范围 0–10°），C3/C4 均值 6.5°（3–10°），C4/C5 均值 6.8°（1–12°），C5/C6 均值 6.9°（2–12°），C6/C7 与 C7/T1 均值均为 2.1°。另一项较详细研究由 Mimura 等用双平面 X 线摄影的三角重建完成（表 26.8），例如 C2/C3 轴向旋转 7±6°、C3/C4 为 6±5°、C4/C5 为 4±6°、C5/C6 为 5±4°、C6/C7 为 6±3°。这些作者也报告了耦合运动范围，并指出轴向旋转耦合的侧屈量与轴向旋转量大小基本相同。传统上一直教导节段侧屈与轴向旋转相耦合、轴向旋转与侧屈相耦合，其基础在于关节突的形态：轴向旋转时对侧下关节突撞到下位椎骨的上关节突，轴向旋转只能在下关节突沿上关节面上滑时继续，结果使运动椎骨发生同侧侧屈。反过来侧屈时同侧下关节突沿下位椎骨上关节面下移，因此下关节突被推入上关节突而必须后移，从而使该椎骨向侧屈方向旋转——侧屈总是与同侧轴向旋转耦合。
考察颈椎关节结构可知，侧屈与水平旋转事实上是人为构造；运动应被视为发生在关节突关节所在的平面。由于侧屈与旋转不能独立发生，因此不能被视为相互独立的运动。事实上每者只是一个单一滑动运动的部分表现——后者发生在关节突关节平面内。在该平面内观察时，椎体间关节呈现为鞍状关节（saddle joint）。前部纤维环明显加上矢状面上椎体柔和的弧形弯曲使屈伸成为下颈椎的主要运动。若把椎体的外形投影平行于关节突关节平面，则上位椎体的后部呈凸形，下位椎体的后部呈凹形——这一结构提示上位椎体能在钩突凹面内绕前部纤维环作侧向摆动，而关节突关节则自由地相互滑动。下颈椎的椎体间关节可以被描述为鞍状关节，颈椎椎间盘的特化形态的功能意义在此显现。第二种纯粹运动是绕垂直于关节面的轴的旋转。由于关节面方向与椎体横面约呈 45°，旋转轴与水平旋转及侧屈的常规轴均成 45°。因此水平旋转与侧屈总是耦合的——如果以关节面平面而非冠状面或横面来考虑运动，传统上学习的耦合运动规则便不再必要。
本章个人批注
读完第 26 章我意识到这是 Part III 的"颈椎骨与关节"开篇，与第 23 章（TMJ 骨与关节结构）在体例上严格对应：第 23 章按"骨—关节盘—关节—ROM"的顺序展开，本章按"骨—关节—ROM"的顺序展开，二者都强调"研究稀缺，许多描述实为外推"。这种作者主动声明研究局限的做法让我意识到 Oatis 在脊柱单元中延续了她在 TMJ 单元中已经建立的方法论基调——明确告诉读者"我们掌握的并不多，下面这些知识是有保留的"。
我个人对本章最在意的三处定量事实是：(1) 横韧带被切断后中央寰枢关节仅出现约 4 mm 的前向平移、再由翼状韧带稳定——这意味着翼状韧带在极端载荷下的"二次防线"地位，也对应"齿突基底部骨折后必须被视为不稳定骨折"的临床判断；(2) 翼状韧带在旋转时"起止点不是一条直线而是绕齿突周径的曲线"——这解释了为什么它在 30% 的旋转量增加就已经显著（11° 增大对应切断对侧翼状韧带）；(3) 颈椎屈伸总活动度比各节段最大 ROM 之和少 10–30°——这一看似反直觉的发现暗示各节段之间存在"运动共享"或"软组织阻力的非线性叠加"。另外两个数字也值得标注：寰枢关节承担颈部总轴向旋转的 50%；寰枕关节屈伸实测均值跨度 14° 到 35°（表 26.3）——这个 2.5 倍的差距几乎完全由方法学差异造成。
关于下颈椎运动的几何，我反复读了两遍才把"运动应被视为发生在关节突关节平面内"这一关键论断内化：传统解剖学把侧屈与水平旋转当作两个独立平面内的运动、把它们的"耦合"作为需要单独学习的内容；本章则把二者合并为"在关节突平面内绕一根 45° 轴的单次滑动"——这与第 7 章"耦合是关节形态的几何必然"的整体论点一致。我把这一论断作为节内事实保留，避免越界进入"是否所有临床测试都应以关节突平面为参照"这种个人推断。
关于枢椎横突的数据我也特别留意：作者借此解释椎动脉在到达枢椎上关节面下表面时为何要急转外侧——这是一处把骨形态与血管走行直接挂钩的精彩论述，对我做血流动力学建模的同事可能有用，但我只把它作为节内事实复述而不展开。我也注意到作者反复把"uncovertebral clefts"翻译为"钩椎裂隙"并将其归为颈椎间盘的正常结构——这与腰椎"裂隙=损伤"的常识完全相反。把这两种结构的不同点放在节内即已足够；不进入"为什么颈椎间盘需要裂隙而腰椎不需要"这种跨章节评论。
关于"总 ROM 不是各节段 ROM 之和而少 10–30°"这一现象，我将其视为软组织阻力对总活动度的非线性贡献的可能证据，但作者并未明确给出原因——我把这一疑问保留到 questions.md 而不在批注中臆断。
与上下章的衔接（一段话）
第 26 章在 Part III 颈椎三章中开篇，从骨与关节的形态学切入：第 25 章以二维 Box 把 TMJ 的肌肉力与关节反作用力计算收尾，章末"颈椎牵引"Clinical Relevance 已经把读者思路引向脊柱单元；第 26 章承接这一桥梁，把焦点切换到颈椎的骨与关节结构，详细描述寰椎、枢椎、下颈椎 C3-C7 各自的形态特化以及这些特化如何服务"大活动—高稳定"的双重需求；并以独立的"正常活动范围"一节给出寰枕、寰枢、下颈椎各自的 ROM 数据（表 26.1-26.8）以及它们的几何来源。下一章（第 27 章）将把焦点切换到颈椎的肌肉——即"主动力源"——按肌群讨论它们在头颈活动与稳定中所起的作用，第 28 章再把这些肌肉力与外载荷汇合，分析颈椎在活动中的受力。