Der Nervus vagus entspringt aus vagalen Kernen in der Medulla. Eine Reihe von Wurzeln aus diesen Kernen entspringt auf jeder Seite der ventralen Medulla in der Spalte zwischen dem Pons und dem unteren Kleinhirnstiel; an dieser Stelle liegen sie inferior zu den Wurzeln des Nervus glossopharyngeus und superior zu den Wurzeln des Nervus accessory. Die Wurzeln verschmelzen dann auf jeder Seite zu einem Nerv, wenn sie anterolateral mit dem N. glossopharyngeus (superior) und dem N. accessory (inferior) verlaufen. Jeder Vagusnerv verläuft dann durch den zentralen Teil des Foramen jugulare und im Tandem durch die Arachnoidea und die Dura mater, wobei der akzessorische Nerv seitlich liegt.
Auf der Höhe des unteren Randes des Foramen jugulare auf jeder Seite bildet jeder Vagusnerv ein oberes und dann ein unteres Ganglion. Im unteren Ganglion empfängt er spezielle viszerale motorische Fasern des akzessorischen Nervs. Auf der Höhe jedes oberen Ganglions entspringen zwei kleine zervikale Äste. In Höhe des Unterschlupfganglions werden folgende Äste abgeleitet:
Jeder Vagusnerv tritt dann in der Karotisscheide nach hinten und zwischen der Vena jugularis interna und der Arteria carotis interna superior bzw. der Arteria carotis communis inferior ab. Die rechte und die linke Vagi nehmen dann unterschiedliche Wege innerhalb des Thorax. Beide bilden einen rezidivierenden Kehlkopfnerv und verzweigen sich zu den Geflechten des Herzens, der Speiseröhre und des Bronchialbaums, bevor sie das Zwerchfell als vagale Stämme durchqueren, um die abdominalen Eingeweide zu versorgen. Auf diese wird im Untermenü näher eingegangen.
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