Венозная система спинного мозга не повторяет артериальную систему, за исключением передней и задней спиномозговых вен. Число вен на дорсальной поверхности спинного мозга больше, чем на вентральной. От вещества спинного мозга кровь отводится из капиллярной сети серого и белого вещества преимущественно по радиально расположенным сосудам.
Основная масса венозной крови из центральных отделов спинного мозга оттекает по наиболее постоянным и значительным по диаметру задним срединным венам. От остальной периферической части серого и от белого вещества спинного мозга кровь отводится прямо к периферии спинного мозга по многочисленным периферическим венам, образующим поперечные боковые ветви, анастомозирующие с системами передней и задней спиномозговых вен.
Из поверхностной венозной сети отток происходит через передние и преимущественно задние корешковые вены. Число корешковых вен варьирует от 6 до 35. Задние корешковые вены крупнее передних: в 90 % случаев имеется большая корешковая вена (соответствующая бассейну артерии Адамкевича), которая проходит с первым или вторым поясничным корешком слева, но может входить в канал с одним из корешков от шестого грудного до третьего крестцового. Система вен спинного мозга с оттоком крови по корешковым венам является автономной.
Эта система заканчивается в венозных сплетениях межпозвонковых отверстий. Блокирование дренирующих корешковых вен, обеспечивающих отток от спинного мозга, в силу анатомических вариантов строения венозной системы, когда отсутствуют функционирующие анастомозы, или при определенных функциональных состояниях, когда нарушается венозный переток из одного коллектора в другой, может создавать условия для застоя в венах спинного мозга с развитием морфологических и функциональных изменений его ткани.
Серое вещество спинного мозга орошается кровью в 2 - 3 раза больше, чем белое. Серое вещество более чувствительно к редукции кровотока. В зоне функциональной активности нейронов спинного мозга происходит локальное увеличение кровотока. Этот факт имеет значение в клинике, когда при ходьбе возникает относительная ишемия спинного мозга в результате недостаточности его кровоснабжения.