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不同的肌肉由于不同的神经支配，下肢主要的肌肉神经支配如下：

(1)股四头肌：股四头肌是下肢的主要伸肌，对于人体的直立的行走有重要意义，它受由腰2、腰3、腰4神经根组成的股神经的支配。当出现腰3～腰4椎间盘突出时，可影响腰4神经根，而导致股四头肌肌力减弱。

(2)胫前肌、趾背伸肌的?背伸肌：这是踝关节及足趾的背伸肌群。主要是受由腰4、腰5神经根组成的腓深神经的支配。当出现腰4～腰5椎间盘突出时，可影响腰5神经根，而导致?背伸趾力量减弱、足背伸无力甚至足下垂等病症。

(3)腓肠肌、比目鱼肌、胫骨后肌及趾屈肌：这是踝关节及足趾的跖屈肌群。主要是受由腰5、骶1神经根组成的胫神经支配。当出现腰5、骶1椎间盘突出时，可影响骶1神经根，而导致跖屈踝关节及跖屈足趾无力，并可经常见到小腿肌肉萎缩变细等症状。

腰段的神经根是混合神经，即是由感觉神经和运动神经两种神经纤维组成的。不仅可以支配下肢的皮肤感觉，也可以支配下肢的肌肉而产生运动。