严重脊髓功能损伤有多种原因，但75%的患者由交通事故、工业或运动意外引起创伤性损伤所致。其他原因包括糖尿病、硬膜外脓肿、肿瘤（特别是转移性肿瘤）、血管意外、横切性脊髓炎、脊髓空洞症。很明显，伤残的发作是突然的，但某些情况下可以是亚急性或慢性，不过造成的结果一样，脊髓损伤对呼吸系统的影响是间接的。

（一）高位颈脊髓损伤

颈脊髓损伤可以同时影响传入和传出脊髓神经通路，从而导致呼吸功能障碍。第3颈椎（C3）水平以上损伤引起的呼吸肌麻痹几乎都是完全性的。这些患者实际上不能呼吸或说话，也不能咳嗽。破坏上颈髓腹侧网状脊髓通路的病变可去除呼吸的自主控制，偏于侧面的病变由于破坏皮质脊髓通路，因此不可能进行随意的呼吸运动，但能保持自主控制。创伤性损伤时，这两种通路都容易受损害，因此随意的和不随意的自主呼吸功能减弱或丧失。

主要症状是窒息和呼吸困难，这些症状在坐位时加重，而且常伴痰咳出困难，呼吸暂停，胸锁乳突肌和斜方肌明显的吸气性收缩。膈肌不随呼吸而移动，但患者由仰卧变为坐位时可见膈肌下降。腹肌迟缓，患者无力咳嗽。

（二）中、低位颈脊髓损伤

C3～C4病变患者表现四肢瘫痪，因为支配呼气肌的神经位于C8以下，而支配膈肌和斜角肌的神经居于C3和C8之间。C3～C5病变的患者，呼气功能即可能完全丧失，吸气功能也可能明显受损。事实上，患者还是保留一些呼气功能，而且往往很难鉴别C3～C5水平病变和C5～C8水平病变患者的吸气功能。

这类患者通常不依赖于机械通气，唤醒时动脉PCO₂水平正常，但有些患者可有轻度慢性高碳酸血症。总体的肺功能损害是限制性缺损，FEV₁/FVC正常。

四肢瘫痪（quadriplegia）的患者由于肋间肌功能的丧失，吸气时肋骨胸廓反而向内运动，使潮气量相对减少。上肋胸廓矛盾运动的范围很大程度上决定于斜角肌功能是否存在。腹肌麻痹还可引起上肋胸廓扭曲，腹部受压使其扩张程度极度受限。膈肌收缩使下肋胸廓横径增加，坐位比仰卧位尤为明显。四肢瘫痪的患者，下肋胸廓运动相对正常。四肢瘫痪的患者一般有轻度低氧血症和肺泡动脉氧差的增大。

中、低位颈脊髓损伤的显著特点之一是不能根据外周运动和感觉检查来判断吸气和呼气缺损的范围。四肢瘫痪的患者由于呼气肌麻痹，因而在静息呼气末位（即FRC位）以下不能进行呼气。然而，ERV仍可中等度保留，平均约为0.5L。呼气的机制是胸部主要肌肉的锁骨部分收缩，而腹肌没有电刺激反应。

通气功能的自发恢复一般发生于受伤后的前12个月。低位颈脊髓损伤的呼吸肌功能和通气功能可经训练而进一步改善。但四肢瘫痪的患者极易受到损伤而使肺功能降低。低位颈脊髓损伤的患者第一年死亡率15%～40%，大部分死于呼吸衰竭。经支气管插管和机械通气以后，胸部X线虽可正常，但通气/灌注显像明显不正常，对于这类患者必须严密监护，及时治疗。

（三）胸脊髓损伤

胸段脊髓损伤引起瘫痪的患者，呼吸障碍通常比四肢瘫痪的患者轻，主要是咳嗽障碍。呼气肌无力的程度，中段胸脊髓与下段颈脊髓损伤相似，而下段胸脊髓和上段腰脊髓损伤时呼气肌无力的程度较轻，肺容量和最大呼吸压变化范围较大，上、中胸脊髓病变的患者肺功能改变有大量重叠。脊髓损伤部位越低，肺功能所受影响就越小。

（四）脊髓病变的临床特征及其定位

脊髓病变的主要临床特征比较明确，但有时定位较难。

1.高位截瘫

脑干至C1损伤，则引起高位截瘫，表现颈、上肢、下肢、膈肌运动和感觉缺失。截瘫是由于第1胸椎（T1）与第1骶椎（S1）之间脊髓受累引起下肢感觉和运动的缺失。

截瘫患者常伴发轻度限制性通气功能障碍，VC和最大随意通气量（maximal voluntary ventilation，MVV）均相当正常预计值的60%～100%。有报道高位和低位胸椎横断性损伤的患者VC分别减少到正常预计值的60%和78%。

2.四肢瘫痪

患者脊髓损伤水平在C4～C8，上臂和下肢的运动和感觉均缺失。呼吸性四肢瘫痪时，脊髓病变水平在C2～C3，引起上、下肢和膈肌的运动和感觉缺失。

四肢瘫痪患者VC为正常人的2/3，最大呼吸容积（maximal breathing capacity，MBC）相当正常人的1/2。强直性麻痹引起胸壁顺应性的降低和吸气及呼气储备量的减少。四肢瘫痪期间似乎不改变肺功能测定的反应，四肢瘫痪早期胸锁乳突肌代偿性增强呼吸动作的力量，使呼吸增强，但其代偿作用需要一定的时间，而且需要全身运动的配合。另一组辅助肌的作用是在用力呼气过程造成对气道的动力性加压。

四肢瘫痪患者仰卧位时呼吸力学的最显著特征是吸气过程肋胸廓矛盾地向内运动，这就引起胸壁的功能性变形，而且增加呼吸做功。其膈肌做功约为正常人的9倍，呼吸做功的增加伴随着呼吸困难的发生。要使呼吸做功减少，势必减少呼吸频率以达到低通气的程度，因此随之发生慢性肺泡低通气。这些患者气管切开的死亡率很高，因此通常用射频膈肌电刺激呼吸起搏治疗四肢瘫痪患者的低通气。非侵袭性通气疗法对轻度低通气患者可能有效，如持续正压通气（CPAP）。

3.偏瘫

偏瘫患者表现受影响的身体一侧强直性麻痹或无力，可能累及膈肌和肋间肌。然而，即使同侧膈肌发生功能障碍，呼吸并发症与偏瘫并发症间也无直接关系。左侧偏瘫累及左侧膈肌比右侧偏瘫累及右侧膈肌更为常见。用力呼气肺活量（forced vital capacity，FVC）和第一秒用力呼气容积（FEV₁）可能分别减少到正常预计值的60%和70%，有时可显示轻度限制性通气功能障碍，这时患者通常没有呼吸系统症状。但若VC减少到正常预计值的25%或更低，即可发生通气衰竭。