Il midollo spinale è protetto dalla colonna vertebrale cervicale, che fornisce supporto alla testa e permette una notevole quantità di range di movimento (ROM). Sette vertebre cervicali, impilate verticalmente, comprendono la parte scheletrica della colonna vertebrale. Ogni vertebra (tranne C1 e C2) ha un corpo comune anteriormente e un anello di osso formato dalle lamine e dai pedicelli posteriormente. Questo anello protettivo di osso forma il canale spinale, che circonda e protegge il midollo spinale. I tessuti che circondano il midollo e il liquido spinale riempiono lo spazio rimanente. La vertebra C1, o atlante, è a forma di anello, ha grandi masse laterali, e si attacca ai condili occipitali del cranio, fornendo supporto. Vedere le immagini qui sotto.
Struttura ossea della testa e del collo. 
Vertebre cervicali, l’atlante e l’asse. 
Vertebre cervicali. 
Giunzione atlanto-occipitale. Il legamento trasverso si trova anteriormente tra le 2 masse laterali di C1 e appena posteriormente al processo odontoide della vertebra C2, o asse (vedi immagine sotto). Proiettando verso l’alto dal corpo di C2, il processo odontoide è contenuto tra l’arco anteriore di C1 e il legamento trasverso. Lo spostamento di C1 e C2 può essere associato alla rottura di questo legamento, che può provocare una lesione del midollo spinale.
Legamenti craniocervicali interni. Le rimanenti vertebre cervicali (C3-C7) sono simili per funzione e aspetto. I corpi vertebrali ovoidali sono più larghi che alti. I processi uncinati bilaterali in rilievo situati posterolateralmente corrispondono a superfici smussate simili sull’aspetto inferiore del corpo vertebrale superiore. Queste articolazioni di Luschka, conosciute anche come articolazioni uncovertebrali, non sono presenti nello sviluppo embriologico della colonna vertebrale cervicale ma sorgono come risultato dei cambiamenti degenerativi e adattativi del tessuto anulare alle sollecitazioni e ai carichi.
Le articolazioni zigapofisarie cervicali sono di natura sinoviale. Le loro superfici articolari sono coperte da cartilagine ialina e le loro capsule fibrose sono rivestite di sinovia. L’orientamento delle articolazioni zigapofisarie cervicali permette loro di svolgere un ruolo portante e di fornire resistenza alla traslazione anteriore. Poiché la faccetta C2-C3 si trova tra la parte superiore e quella inferiore della colonna vertebrale cervicale che si muovono in modo diverso, è considerata anatomicamente e biomeccanicamente transitoria.
La colonna cervicale inferiore si flette ed estende, e l’articolazione atlantoassiale si muove in rotazione. Durante la flessione laterale, i processi spinosi si spostano verso la convessità della curva (i processi spinosi si spostano verso destra durante la flessione laterale sinistra) nelle regioni cervicali medie e inferiori. La flessione laterale accoppiata avviene nella direzione opposta alla rotazione assiale applicata sopra il livello C2-C3. La flessione laterale da C2-C3 distalmente è sempre accoppiata alla rotazione nella stessa direzione a causa dell’inclinazione di circa 45° delle articolazioni zigapofisarie cervicali. L’obliquità delle superfici articolari nel piano frontale determina la quantità relativa di flessione o rotazione laterale che si verifica. Più la superficie articolare è verticale, più la flessione laterale è accoppiata; più la superficie articolare è orizzontale, più la rotazione è accoppiata.
Con l’età si verificano cambiamenti regressivi nei menischi zigapofisari cervicali. Il menisco si ritrae e si restringe tra l’infanzia e la quarta decade di vita. Il menisco aiuta ad aumentare la superficie di contatto quando le faccette articolari si uniscono, aiutando così a trasmettere parte del carico.
Le molte articolazioni tra le vertebre cervicali rendono possibile l’ampio ROM nella colonna cervicale. Tuttavia, questo ampio ROM viene al costo della stabilità. La stabilità della colonna cervicale è fornita da una combinazione di articolazioni zigapofisarie e numerosi legamenti e muscoli. Estensione, flessione, piegamento laterale e rotazione sono permessi dall’orientamento delle articolazioni zigapofisarie e dei legamenti. Il posizionamento della testa rende necessarie combinazioni di questi movimenti. In una persona giovane, la flessione e l’estensione cervicale è di circa 100°. La rotazione bilaterale è di circa 80°, con circa il 50% di questa gamma che si verifica tra C1 e C2. Il range di flessione laterale è di circa 30-50°. Gli individui più anziani di solito hanno un ROM finale ridotto perché la mobilità cervicale di solito diminuisce con l’età.
I dischi intervertebrali sono situati tra ciascuna delle vertebre cervicali da C2-C7. Questi dischi sono costituiti da una porzione centrale contenente acqua, il nucleo polposo, e da un anello esterno fibroso resistente, l’anulus fibrosis. I dischi sono soggetti a un carico prolungato e ripetitivo da forze muscolari che agiscono su di essi e dal peso della testa. Con la loro porzione centrale viscosa, i dischi intervertebrali sono in grado di trasmettere queste forze tra i piatti finali dei corpi vertebrali adiacenti. Questi dischi biconvessi sono conformi alla concavità dei corpi vertebrali e contribuiscono anche alla normale lordosi cervicale perché sono più spessi anteriormente. Solo un terzo o metà della fibrosi dell’anulus negli adulti riceve un apporto vascolare. Il resto dell’anulus e l’intero nucleo polposo sono avascolari.
Le fibre anulari consistono di 10-20 lamelle collagene circonferenziali. Le fibre all’interno di ogni lamella sono orientate a 35° dall’orizzontale, anche se la direzione di inclinazione si alterna con ogni lamella. Di conseguenza, la rotazione e la traslazione hanno maggiori probabilità di danneggiare l’anulus perché la resistenza può essere offerta solo dalla metà delle lamelle le cui fibre sono orientate nella direzione del movimento.
Le funzioni di un legamento sono: (1) fornire stabilità all’articolazione, (2) assorbire energia durante un trauma e (3) agire come trasduttore di posizione dell’articolazione durante i movimenti fisiologici. I legamenti, insieme ai muscoli paracervicali della colonna cervicale, impediscono il movimento tra le vertebre che potrebbe ferire il midollo spinale o le radici nervose. I legamenti della colonna cervicale hanno numerose e complesse interrelazioni (vedi le immagini seguenti).
Legamenti craniocervicali esterni. Legamenti interni craniocervicali. Correndo verticalmente lungo gli aspetti anteriori e posteriori dei corpi vertebrali, i legamenti longitudinali anteriori e posteriori si attaccano anche ai dischi. Il legamento longitudinale posteriore, strettamente attaccato, è spesso nella sua parte centrale, il che aiuta ad evitare che un’ernia del disco prema direttamente sul midollo posteriormente. I legamenti interspinosi si trovano anche posteriormente, ma non sono così ben sviluppati nella regione cervicale.
Il legamento flavum, una membrana elastica giallastra, ricopre lo spazio tra le lamine delle vertebre adiacenti e gli archi neurali. La posizione posteriore del ligamentum flavum aiuta a contenere l’iperflessione. Il legamento flavum diventa accorciato e più spesso in iperestensione e allungato e più sottile in iperflessione. Durante l’iperestensione, può sporgere nel canale cervicale fino a 3,5 mm. L’impingement sul midollo spinale durante l’estensione è normalmente impedito dalle proprietà elastiche del legamento; tuttavia, l’ipertrofia del ligamentum flavum o la perdita di elasticità attraverso la degenerazione può portare al restringimento del canale o all’impingement del midollo.
I legamenti capsulari, orientati circa ortogonalmente alle faccette articolari, forniscono la massima efficienza meccanica nel resistere alla distrazione delle faccette ma una resistenza relativamente scarsa al taglio. Il legamento longitudinale posteriore limita la flessione e la distrazione, la membrana tettoria limita la flessione e l’estensione, e i legamenti sopraspinoso e interspinoso limitano la flessione e lo spostamento orizzontale anteriore.
La funzione principale dei legamenti alari è di limitare la rotazione. I legamenti alari hanno origine dall’aspetto posterolaterale del dente di C2 e si inseriscono sulle superfici mediali dei condili occipitali. Quando un singolo legamento alare viene tagliato, la rotazione assiale aumenta significativamente su entrambi i lati; quindi, entrambi i legamenti devono essere intatti per limitare il movimento. I legamenti alari sono tesi al massimo quando la testa è ruotata e flessa insieme, e i legamenti sono rilassati durante l’estensione. L’aspetto anteriore del legamento trasverso funge da perno attorno al quale C1 (cioè l’atlante) ruota.
Tenendo il processo odontoide di C2 contro l’anello anteriore dell’atlante, il legamento trasverso funziona come una fascia di contenimento sul dente. La flessione e lo spostamento anteriore dell’atlante sono limitati dal suo orientamento. Le capsule dell’articolazione delle faccette sono forti strutture fibrose che contribuiscono alla stabilità posteriore.
Una lesione o reazione muscolare di qualche grado è associata a quasi tutte le lesioni cervicali. La muscolatura del collo è vulnerabile agli stessi tipi di lesioni che colpiscono i muscoli in altre parti del corpo. Il ruolo dei muscoli è quello di stabilizzare la colonna vertebrale, portare carichi e produrre movimento. L’azione delle forze muscolari intervertebrali consiste nel riportare i movimenti intervertebrali di una colonna vertebrale ferita ai suoi valori intatti.
I muscoli flessori del capitello sono i seguenti:
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Longus capitis
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Rectus capitis anteriore e laterale
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Muscoli soprailoidei e ioidei
I muscoli estensori capitali comprendono i seguenti:
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Splenius capitis
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Semispinalis capitis
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Longissimus capitis
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Obliquus capitis inferiore e superiore
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Rectus capitis posterior major e minor
I muscoli flessori cervicali comprendono i seguenti:
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Scalvo anteriore
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Scalvo medio
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SCM
I muscoli estensori cervicali comprendono:
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Semispinalis cervicis
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Longissimus cervicis
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Splenius cervicis
Perché la maggior parte dei gruppi di muscoli flessori si trova a livello di C4-C5 e la massa principale dei gruppi muscolari estensori copre i livelli C6-T1 e l’area atlantoassiale, questi gruppi muscolari sono probabilmente i siti delle maggiori sollecitazioni. I gruppi muscolari che flettono e ruotano lateralmente la colonna cervicale sono i seguenti:
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Rectus capitis lateralis
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Obliquus capitis inferiore e superiore
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Intertransversarii
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Multifidi
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Iliocostalis cervicis
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Longus colli
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Levatore della scapola
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Longissimus capitis
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Splenius cervicis
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Splenius capitis
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SCM
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Muscoli Scaleni
Le immagini seguenti illustrano diverse viste dei muscoli del collo.
Vista laterale dei muscoli del collo. 
Vista anteriore dei muscoli del collo. 
Muscoli infra-ioidei e sopra-ioidei. 
Muscoli scaleni e prevertebrali.