脑脊液无色透明，pH7.40，比重1.003～1.008，局麻药籍脑脊液扩散，直接作用于脊神经根入部分脊髓。前根麻醉后可阻滞运动神经（肌肉松驰）和交感神经传出纤维（血管扩张、缓脉等）；后根麻醉后可阻滞感觉神经（感觉消失）和交感神经传入纤维。各种神经纤维的粗细不等，直径愈粗，所需药物浓度愈高，诱导时间也愈长。局麻药在脑脊液中向头端扩散时，直径最细的交感神经纤维最先被阻滞，其次为感觉神经，最粗的运动神经纤维最后被阻滞。
交感神经阻滞后，其支配区域的阻力血管和容量血管均扩张，医学教|育网搜集整理血管床容积迅速扩大，有效循环血容量相对不足。根据麻醉平面的高低，血压有不同程度的下降，其下降的幅度决定于阻滞范围，可以通过未麻醉区的血管收缩来进行代偿，高平面阻滞更易造成低血压。除骶段外的大部分副交感神经纤维未被阻滞，故有脉缓、肠管收缩和蠕动亢进、牵拉内脏而出现恶心呕吐等反应。感觉神经纤维被阻滞后，其相同区域痛觉消失。运动神经纤维被阻滞后，其所支配的骨骼肌松弛。隔肌由颈3～4神经支配，肋间肌由胸1～2脊神经支配，隔肌和肋间肌完全麻痹，则自主呼吸消失，仅肋间肌完全麻痹，则呈现呼吸抑制。
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