Der linke Vagusnerv gibt im Hals und im Brustkorb ähnliche Äste ab wie der rechte Vagus. Nachdem er jedoch vom Schädel durch die Karotisscheiden bis zur Halswurzel verlaufen ist, unterscheiden sich die Wege der beiden Vagi, was vor allem auf die Anordnung der großen Gefäße im Brustkorb zurückzuführen ist.
Der linke Vagus steigt zwischen der linken Arteria carotis communis und der linken Arteria subclavia in den Brustkorb ab. Anschließend verläuft er posterior zur linken Vena brachiocephalica und anterior zum Aortenbogen. Beim Überqueren des Aortenbogens entspringt ihr rezidivierender Kehlkopfast, der sich unter dem Ligamentum arteriosum einhakt, bevor er hinter dem Bogen absteigt. Dann gibt sie viele feine Äste zur Wurzel der linken Lunge ab, die anteroinferior liegt. Schließlich verläuft er inferior und medial entlang der Vorderfläche der absteigenden Aorta, bevor er sich verzweigt und Teil des Plexus oeophageus wird. Über den Plexus trägt er den Großteil der Fasern zum vorderen Vagusstamm bei.
Daher kommt der linke Vagus aufgrund der linken seitlichen Projektion des Aortenbogens nicht so nahe an die Luftröhre heran wie der rechte Vagus.
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