(1)躯体运动纤维：起于脊髓灰质前角运动细胞，经前根入脊神经，支配骨骼肌运动。
（2）躯体感觉纤维：起于脊神经节的假单极细胞，其中枢突静候根入脊髓，周围突加入脊神经，传导皮肤、骨骼肌、关节及韧带的感觉。
（3）内脏运动纤维：起于胸1~胸3脊髓节侧柱的细胞，经前根及白质交通支，或至相应的椎旁神经节，在此交换神经元；或只通过相应的椎旁神经节至其他椎旁神经节或椎前神经节，交换神经元。其自椎旁神经节发出的节后纤维，又经灰质交通支至脊神经，随该神经及其分支，分布于脉管、腺体及平滑肌。由骶2~4脊髓节发出副交感纤维经盆内脏神经至盆神经丛，再分布于盆腔各脏器及部分结肠，再脏器德壁内交换神经元。
（4）内脏感觉纤维：来自脊神经节内的假单极细胞，其周围突或随脊神经走行，或经白质交通支，穿行于交感干神经节，在节内不交换神经元，直接分布于内脏。其中枢突脊神经后根入脊髓，可以躯体或内脏传出神经纤维形成反射弧。
在椎间孔内，脊神经的前方是椎间盘和椎体，后方为关节突关节和*韧带，故椎间盘、椎体、关节突关节和*韧带以及孔内其他结构的病变均可累及相应的脊神经而出现感觉和运动障碍。
脊神经干很短，出椎间孔后分为4支：
(1)前支（anteriorbranch）粗大，分布于躯干前外侧部和四肢的肌及皮肤。大多数前支先交织成丛，由丛再分支分布于相应的区域（只有胸2~11神经前支保持明显节段性）。脊神经前支形成左、右对称的颈丛、臂丛、腰丛和骶丛。
（2）后支（posteriorbranch）细短，其分布具有明显的节段性，分布于项背部的肌肉及皮肤。C1神经的后支称为枕下神经，分布于项部深肌；C2神经后支为枕大神经，分布于枕部的皮肤；L1-3及S1-3后支的外侧支，分别分布于臀上部和臀下部的皮肤，即为臀上皮神经和臀中皮神经。S4-5和尾神经的后支，分布于尾骨周围的皮肤。
（3）脊膜支（meningealbranch）细小，经椎间孔返回椎管，分布于脊髓的被膜、椎骨骨膜、椎间盘和韧带等。上3对脊神经的脊膜支还分布于颅后窝的硬脑膜。
（4）交通支（
脊神经的节段性分布是指一对脊神经分布于其相应体节所衍发的结构。胚胎早期，除头部以外，在胚体背侧有排列成对的体节，由此体节衍发出肌节和皮节等；每对体节则有相应的一对脊神经分布。但在胚胎发生中，发生肢体的节段，由于肌节发生迁移和重新组合，致使成人肢体的脊神经节段性分布不明显，但根据发生过程，仍有规律可循。头枕部和后颈部由C2~3，上肢由C4~T1，胸、腹由T2~L1，下肢由L2~S3，臀周由S4~5神经分布。在胸部，每个皮节形成一个基本上与肋间隙相一致的环带，在腹部这些环带逐渐向下内斜行，在四肢则环带不明显。
神经纤维由髓鞘（位于周围）、神经膜和轴突（位于中央）所构成。有髓神经纤维指轴突外有髓鞘和神经膜包裹，无髓神经纤维指轴突仅有神经膜而无髓鞘包裹。
有髓神经纤维髓鞘不是联系不断的，而是有规律的（每隔0.2~lmm中断）分为若干阶段。每两端之间的缩窄部分称为Ranvien结，在该处的轴索较细，无髓鞘包裹。每两节之间一段称为结间体，其髓鞘内面有几个斜裂，呈漏斗型，称为Schmidt-Lantermann切迹。每段结间体的细胞鞘膜来自一个神经膜细胞。髓鞘呈白色，主要含磷脂，周围神经的髓鞘成自神经膜细胞。髓鞘为神经膜细胞膜形成的双层系膜不断旋转包卷轴突后形成的同心圆板层。留在外面的神经膜细胞质和核就是上述的神经膜。
无髓神经纤维由一个神经膜细胞包裹数条轴突，每条轴突各有系膜，不发生旋转，不形成髓鞘，亦无Ranvien结。
每一神经纤维表面都有纤细的结缔组织膜，称为神经内膜（endoneurium）。若干神经纤维相聚成神经束（fascicle）.每一审经束的外面包裹着一层较致密的膜，称为神经束膜（perineurium）。该膜由结缔组织、树膜细胞及基膜组成，厚1.3~μm之间，差别很大，与神经束直径大小成正比。这种特殊结构对于保护神经纤维、维持神经的弹力和张力，决定神经束的通透性等方面都起重要作用。若干神经束相聚成神经干，在神经干外面有一层疏松结缔组织膜称为神经外膜（epineurium）。神经干内的结构排列及其感觉或运动性质鉴定对显微外科手术具有临床意义。
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