Спинной мозг является более элементарным, но не менее важным отделом центральной нервной системы, чем мозг головной. Через спинномозговые нервы он непосредственно контролирует опорно-двигательный аппарат туловища и конечностей, а также внутренние органы грудной и брюшной полостей. Как бы ни был развит головной мозг, без спинного мозга и его связей он не может влиять на их функции.
Организация спинного мозга подчиняется закономерностям конструкции самого туловища (конечности, с точки зрения развития, являются его придатками), в первую очередь, его сегментарности. Под этим понимается построение туловища человека в вертикальном направлении из последовательного ряда принципиально сходных частей — сегментов. Таких сегментов в туловище человека 31, каждый из них включает костную основу, конечный ободок, мышечную пластинку. Признаки сегментации наиболее отчетливы у эмбрионов, позднее их внешние проявления несколько вуалируются развивающимися конечностями, но продолжают существовать, особенно в грудном отделе. Это проявляется, в частности, в чередовании позвонков, ребер, межреберных мышц.
Каждый из таких сегментов туловища находится под контролем соответствующего участка (сегмента) спинного мозга посредством правой и левой пар корешков, которые, соединяясь, дают начало правому и левому спинномозговым нервам. Последующие разветвления этих нервов пронизывают ткани соответствующего сегмента туловища. Передний (двигательный) корешок состоит из отростков двигательных нейронов, тела которых находятся в передних рогах спинного мозга — передних расширенных участках его серого вещества. Задний (чувствительный) корешок имеет утолщение, которое составляют тела чувствительных нейронов (спинномозговой узел), остальная его часть представлена их отростками.
У эмбрионов спинной мозг расположен на всем протяжении позвоночника. Однако скорость их роста неодинакова, и нижний конец спинного мозга начинает «подниматься» относительно туловища. В конечном итоге он занимает положение между 1-м и 2-м поясничными позвонками, в результате часть сегментов спинного мозга оказывается значительно выше соответствующих туловищных сегментов, к которым их корешки спускаются косо или вертикально в позвоночном канале ниже окончания спинного мозга в виде так называемого «конского хвоста».
Сам спинной мозг представляет собой столб, сердцевина которого является серым веществом (тела нейронов), а наружный ободок — белым (отростки нейронов). На поперечном срезе спинного мозга серое вещество имеет вид бабочки, выросты «крыльев» составляют рога. В передних рогах (правом и левом) находятся тела двигательных нейронов, отростки которых через передний корешок, спинномозговой нерв и его разветвления пойдут к мышцам данного сегмента. В суженых задних рогах располагаются вставочные нейроны, постоянно получающие информацию от чувствительных нейронов спинномозговых узлов и распределяющие ее посредством своих отростков в разных направлениях: к двигательным нейронам передних рогов с замыканием коротких рефлекторных дуг; к центрам мозгового ствола, промежуточного и конечного мозга, замыкающим высокие рефлекторные дуги разных уровней. Такие восходящие отростки и волокна, идущие от этих центров к нейронам спинного мозга, и составляют его белое вещество.
В промежуточной между передними и задними рогами зоне серого вещества расположены тела нейронов, чьи отростки входят в состав передних корешков, спинномозговых нервов, но быстро покидают нервы, направляясь в сторону внутренних органов. Они относятся к вегетативной нервной системе.
В белом веществе спинного мозга выделяют передние, боковые и задние канатики, разделенные рогами. Передние содержат преимущественно системы нисходящих волокон, задние — восходящих, боковые — те и другие.
Затронутые особенности положения и функции компонентов спинного мозга позволяют врачу определять место повреждения в нервной системе.