Não há dúvida quanto à capacidade de recuperação cerebral após as lesões sofridas em virtude de traumatismo. Os mecanismos dessa recuperação é que não são completamente conhecidos. Existem algumas teorias a respeito. Uma vez que o paciente tem seu quadro clínico e neurológico estabilizado após o TCE, o cérebro passa a ter condições ‘ideais’ de funcionamento, que independe de modificações intrínsecas.

A perda da função neurológica após a lesão medular pode ser breve devido à concussão ou mais duradoura devido à compressão da medula espinhal em contusão ou hemorragia, bem como pode ser permanente se devido à laceração ou transecção. Em concussão, o edematoso rápido da medula, como na pressão intradural pode resultar em vários dias de disfunção grave; seguido por uma melhora espontânea, mas pode permanecer disfunção residual.

A hemorragia usualmente é confinada à substância cinzenta cervical central (hematomielia). O resultado inclui sinais de lesão de neurônio motor inferior (fraqueza muscular e atrofia, fasciculações, (reflexos do tendão) que usualmente são permanentes. A fraqueza motora é mais proximal que distal e acompanhada por prejuízo seletivo das sensações de dor e temperatura. A hemorragia subaracnóidea, subdural ou extradural também pode ocorrer.

Lacerações ou transecções inevitavelmente deixam disfunções permanentes.

Uma lesão medular transversa aguda causa imediatamente paralisia flácida, perda de todas as sensações e atividade reflexa, abaixo do nível da lesão (choque espinhal). A paralisia flácida evolui gradualmente em horas ou dias para paraplegia espástica devido à exacerbação dos reflexos extensores normais.

Posteriormente, se a medula lombossacral estiver intacta, aparecem espasmos musculares flexores e extensores, reflexos profundos do tendão e retorno dos reflexos autonômicos.

Lesões menos completas causam perda sensorial e motora parcial. O movimento voluntário se torna desordenado.

A perda sensorial depende do trato afetado: postura, vibração e trato epicrítico, se das medulas posteriores; dor, temperatura e tato profundo, se dos tratos espinotalâmicos. Hemisecção da medula resulta em paralisia espástica ipsilateral e perda do senso postural e perda contralateral das sensações de dor e temperatura.