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颈椎是脊柱的最上段，由七个椎骨组成，从第一颈椎到第七颈椎，分别标记为C1到C7。颈椎具有独特的生理性前凸弧度，这种自然弯曲有助于维持头部平衡，分散重力负荷，并起到减震作用。颈椎椎体相对较小，但椎孔较大，为脊髓和神经根提供充足的通道空间。
寰椎是第一颈椎，具有独特的环形结构，没有椎体和棘突，由前弓、后弓和两个侧块组成。枢椎是第二颈椎，最显著的特征是向上突出的齿突，齿突插入寰椎的前弓内侧，形成寰枢关节。这个关节是头部左右旋转运动的主要解剖基础，可以实现约50度的旋转角度。寰枕关节则主要负责头部的屈伸运动。
第三到第七颈椎为典型颈椎，具有标准的椎骨结构。椎体相对较小，椎弓围绕椎体后方形成椎孔，为脊髓提供通道。横突上的横突孔是颈椎独有的特征，椎动脉和椎静脉通过此孔上行。钩椎关节位于椎体上缘外侧，是颈椎特有的关节结构，有助于防止椎体侧方滑脱，并参与颈椎的侧屈和旋转运动。椎间孔由相邻椎骨的椎弓根围成，神经根从此处穿出。
颈椎关节系统由三大部分组成。椎间关节包括椎间盘，由外层纤维环和内层髓核构成，提供缓冲和运动功能。小关节即关节突关节，是滑膜关节，控制运动方向。钩椎关节位于椎体外侧，限制过度运动。颈椎可实现六个方向的运动：前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转。各关节协调配合，使颈椎既有良好的活动度，又保持必要的稳定性。
颈椎的稳定性由韧带和肌肉系统共同维持。主要韧带包括前纵韧带和后纵韧带，沿椎体前后方纵行分布；黄韧带连接相邻椎弓；项韧带是颈部特有的强韧结构，维持颈椎稳定。肌肉系统包括颈深屈肌群负责颈椎前屈，颈伸肌群负责后伸，胸锁乳突肌参与颈椎的侧屈和旋转。这些软组织结构协调工作，既保证颈椎的稳定性，又允许灵活的运动。