Rygmarven er beskyttet af halshvirvelsøjlen, som giver støtte til hovedet og giver mulighed for en betydelig mængde bevægelsesfrihed. Syv halshvirvler, der er stablet vertikalt, udgør den skeletmæssige del af rygsøjlen. Hver ryghvirvel (undtagen C1 og C2) har en fælles krop fortil og en ring af knogle dannet af laminae og pedikler bagtil. Denne beskyttende knoglering danner rygmarvskanalen, som omgiver og beskytter rygmarven. Det væv, der omgiver rygmarven, og rygmarvsvæsken udfylder det resterende rum. C1-hvirvelen, eller atlas, er ringformet, har store sidemasser og er fastgjort til kraniets bagkropskondyler og giver støtte. Se billederne nedenfor.
Det tværgående ligament ligger fortil mellem de 2 laterale masser af C1 og lige bagtil odontoidprocessen af C2-hvirvelen, eller aksen (se billedet nedenfor). Den odontoide proces, der rager opad fra C2’s krop, ligger mellem den forreste bue af C1 og det tværgående ligament. Forskydning af C1 og C2 kan være forbundet med brud på dette ligament, hvilket kan resultere i en rygmarvsskade.
De resterende halshvirvler (C3-C7) er ens i funktion og udseende. De ægformede hvirvellegemer er bredere end de er høje. De bilaterale forhøjede uncinatprocesser placeret posterolateralt svarer til lignende affasede overflader på den inferiore side af det øverste hvirvellegeme. Disse Luschka-led, også kendt som uncovertebrale led, er ikke til stede ved den embryologiske udvikling af halshvirvelsøjlen, men opstår som følge af de degenerative og adaptive ændringer af ringformet væv til belastninger og belastninger.
De cervikale zygapofyseale led er synoviale af natur. Deres ledflader er dækket af hyalinbrusk, og deres fibrøse kapsler er beklædt med synovium. De cervikale zygapofyseled har en orientering, der gør det muligt for dem at spille en vægtbærende rolle og yde modstand mod anterior translation. Fordi C2-C3-facetten sidder mellem den øvre og nedre del af halshvirvelsøjlen, der bevæger sig forskelligt, betragtes den anatomisk og biomekanisk som en overgangsleder.
Den nederste del af halshvirvelsøjlen bøjer og strækker sig, og det atlantoaksiale led bevæger sig i rotation. Under lateral bøjning bevæger de spinale processer sig til kurvens konveksitet (spinale processer bevæger sig til højre under venstre lateral bøjning) i den midterste og nederste del af halshvirvelsøjlen. Koblet lateral bøjning sker i modsat retning af den påførte aksial rotation over C2-C3-niveauet. Lateral bøjning fra C2-C3 distalt er altid koblet med rotation i samme retning på grund af de cervikale zygapofyseleders ca. 45° hældning. Skævheden af ledfladerne i frontalplanet bestemmer den relative mængde af sidebøjning eller rotation, der forekommer. Jo mere lodret ledfladen er, jo mere sidebøjning er koblet; jo mere vandret ledfladen er, jo mere rotation er koblet.
Der sker regressive forandringer i de cervikale zygapofyseale menisker med alderen. Menisken trækker sig tilbage og indsnævres mellem barndommen og det fjerde årti af livet. Menisken er med til at øge kontaktfladen, når ledfacetterne mødes, og er således med til at overføre noget af belastningen.
De mange artikulationer mellem de cervikale hvirvler gør den omfattende ROM i halshvirvelsøjlen mulig. Denne store ROM kommer imidlertid på bekostning af stabiliteten. Den cervikale rygsøjles stabilitet leveres af en kombination af de zygapofyseale led og talrige ligamenter og muskler. Extension, fleksion, lateral bøjning og rotation er mulig på grund af de zygapofyseale led og ligamenter. Hovedets placering gør kombinationer af disse bevægelser nødvendige. Hos en ung person er den cervikale fleksion og ekstension ca. 100°. Den bilaterale rotation er ca. 80°, og ca. 50 % af dette område foregår mellem C1 og C2. Området for lateral bøjning er ca. 30-50°. Ældre personer har normalt reducerede end ROM’er, fordi den cervikale bevægelighed normalt falder med alderen.
Intervertebrale diskusskiver er placeret mellem hver af de cervikale hvirvler fra C2-C7. Disse skiver består af en vandholdig central del, nucleus pulposus, og en hård fibrøs ydre ring, annulus fibrosis. Diskusskiverne udsættes for langvarig og gentagen belastning fra muskelkræfter, der virker på tværs af dem, og fra hovedets vægt. Med deres tyktflydende centrale del er de intervertebrale diske i stand til at overføre disse kræfter mellem endepladerne på de tilstødende hvirvelkroppe. Disse bikonvekse båndskiver tilpasser sig hvirvellegemernes konkavitet, og de bidrager også til den normale cervikale lordose, fordi de er tykkere fortil. Hos voksne er det kun den yderste tredjedel til halvdelen af annulus fibrosis, der er forsynet med blodkar. Resten af annulus og hele nucleus pulposus er avaskulære.
Ringfibrene består af 10-20 cirkumferentielle kollagene lameller. Fibrene inden for hver lamel er orienteret 35° fra vandret, selv om hældningsretningen skifter med hver lamel. Som følge heraf er der større sandsynlighed for, at rotation og translation beskadiger annulus, fordi modstand kun kan ydes af halvdelen af de lameller, hvis fibre er orienteret i bevægelsesretningen.
Funktionerne for et ligament er: (1) at give stabilitet til leddet, (2) at absorbere energi under traumer, og (3) at fungere som en ledpositionstransducer under fysiologiske bevægelser. Ligamenter forhindrer sammen med de paracervikale muskler i halshvirvelsøjlen bevægelser mellem hvirvlerne, som kan skade rygmarven eller nerverødderne. Ligamenterne i halshvirvelsøjlen har talrige og komplekse indbyrdes sammenhænge (se billederne nedenfor).
De anteriore og posteriore longitudinale ligamenter, der løber lodret langs de forreste og bageste sider af hvirvelkroppene, hæfter også på diskusskiverne. Det stramt fastgjorte posteriore longitudinale ligament er tykt i sin centrale del, hvilket er med til at forhindre, at en diskusprolaps trykker direkte på rygmarven bagtil. De interspinøse ligamenter er også placeret posteriort, men er ikke så veludviklede i den cervikale region.
Ligamentum flavum, en gullig elastisk membran, dækker rummet mellem laminerne af de tilstødende hvirvler og neuralbuerne. Den posteriore placering af ligamentum flavum er med til at begrænse hyperflexion. Ligamentum flavum bliver forkortet og tykkere ved hyperextension og forlænget og tyndere ved hyperflexion. Under hyperextension kan det rage op til 3,5 mm ud i den cervikale kanal. Impingement på rygmarven under ekstension forhindres normalt af ligamentets elastiske egenskaber; hypertrofi af ligamentum flavum eller tab af elasticitet på grund af degeneration kan dog føre til indsnævring af kanalen eller impingement af rygmarven.
De kapselagamenter, der er orienteret omtrent ortogonalt til ledfacetterne, giver maksimal mekanisk effektivitet ved at modstå distraktion af facetterne, men relativt ringe modstand mod forskydning. Det posteriore longitudinale ligament begrænser flexion og distraktion, tectorialmembranen begrænser flexion og ekstension, og de supraspinøse og interspinøse ligamenter begrænser flexion og anterior horisontal forskydning.
Den vigtigste funktion af de alariske ligamenter er at begrænse rotation. De alariske ligamenter har deres udspring i det posterolaterale aspekt af C2’s dens og sætter sig ind på de mediale overflader af de occipitale kondyler. Når et enkelt alarligament skæres over, øges den aksiale rotation betydeligt til begge sider; det er derfor nødvendigt, at begge ligamenter er intakte for at begrænse bevægelsen. Alarligamenterne strækkes mest, når hovedet roteres og bøjes sammen, og ligamenterne slappes af under ekstension. Det forreste aspekt af det tværgående ligament fungerer som det omdrejningspunkt, som C1 (dvs. atlas) roterer om.
Da det tværgående ligament holder C2’s odontoideusproces mod atlasens forreste ring, fungerer det tværgående ligament som et tilbageholdende bånd på dens. Fleksion og anterior forskydning af atlas begrænses af dets orientering. Facetledskapslerne er stærke fibrøse strukturer, der bidrager til den posteriore stabilitet.
En muskelskade eller -reaktion af en vis grad er forbundet med næsten alle cervikale skader. Halsens muskulatur er sårbar over for de samme typer skader, som rammer musklerne andre steder i kroppen. Musklernes rolle er at stabilisere rygsøjlen, bære belastninger og producere bevægelse. De intervertebrale muskelkræfter har til opgave at genoprette de intervertebrale bevægelser i en skadet rygsøjle til de intakte værdier.
De kapitale bøjemuskler omfatter følgende:
-
Longus capitis
-
Rectus capitis anterior og lateral
-
Suprahyoid- og hyoidmuskler
De capital extensormuskler omfatter følgende:
-
Splenius capitis
-
Semispinalis capitis
-
Longissimus capitis
-
Longissimus capitis
-
Obliquus capitis inferior og superior
-
Rectus capitis posterior major og minor
Den cervikale bøjemuskulatur omfatter følgende:
-
Anterior scalene
-
Middle scalene
-
SCM
De cervikale ekstensormuskler omfatter følgende:
De cervikale ekstensormuskler omfatter følgende:
-
Semispinalis cervicis
-
Longissimus cervicis
-
Splenius cervicis
Da hovedparten af bøjemuskelgrupperne befinder sig ved C4-C5-niveau, og hovedmassen af de strækkende muskelgrupper ligger over C6-T1-niveauerne samt det atlantoaksiale område, er disse muskelgrupper sandsynligvis steder med store belastninger. De muskelgrupper, der lateralt bøjer og roterer den cervikale rygsøjle, omfatter følgende:
-
Rectus capitis lateralis
-
Obliquus capitis inferior og superior
-
Intertransversarii
-
Multifidi
-
Iliocostalis cervicis
-
Longus colli
-
Longus colli
-
Levator scapulae
-
Longissimus capitis
-
Splenius cervicis
-
Splenius capitis
-
SCM
-
Scalene-muskler
Billederne nedenfor illustrerer flere visninger af nakkens muskler.