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Der Nervus phrenicus entspringt auf beiden Seiten aus den ventralen Ästen des dritten bis fünften Halsnerven. Er verläuft inferior am Hals entlang bis zum seitlichen Rand des Scalenus anterior. Anschließend verläuft er medial über den Rand des Scalenus anterior parallel zur Vena jugularis interna, die inferomedial liegt. An dieser Stelle liegt sie tief in der prävertebralen Faszie, der Arteria cervicalis transversa und der Arteria suprascapularis.
Am vorderen, inferomedialen Rand des Scalenus anterior und damit oberhalb des zweiten Teils der rechten Arteria subclavia verläuft der rechte Nervus phrenicus medial, um die Pleurakuppel tief zur Vena subclavia zu queren. Weiter medial kreuzt er die Arteria thoracica interna etwa in Höhe der ersten costochondralen Verbindung.
Im Thorax hat der rechte Zwerchfellnerv seitlich und medial, nacheinander von oben nach unten, Kontakt mit den folgenden venösen Strukturen:
Auf der Höhe der Vena cava superior vereinigt sie sich mit der Arteria pericardiophrenica und beide verlaufen inferior anterior der Lungenwurzel.
Der rechte Zwerchfellnerv (Nervus phrenicus) durchdringt das Zwerchfell in seinem sehnigen Anteil knapp seitlich des Foramen venae cavale inferior. Anschließend bildet er drei Äste an der Unterseite des Zwerchfells: anterior, lateral und posterior. Diese verzweigen sich strahlenförmig von der Perforationsstelle aus und versorgen den gesamten Muskel mit Ausnahme der Peripherie.
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