En ambos lados, el nervio frénico se origina en las ramas ventrales de los nervios cervicales tercero a quinto. Desciende por la parte inferior del cuello hasta el borde lateral del escaleno anterior. Luego, pasa medialmente a través del borde del escaleno anterior paralelo a la vena yugular interna que se encuentra inferomedialmente. En este punto es profunda a la fascia prevertebral, la arteria cervical transversa y la arteria supraescapular.
En el margen anterior, inferomedial del escaleno anterior y, por tanto, superficial a la segunda parte de la arteria subclavia derecha, el nervio frénico derecho pasa medialmente para cruzar la cúpula pleural profundamente a la vena subclavia. Más medialmente, cruza la arteria torácica interna aproximadamente al nivel de la primera unión costocondral.
Dentro del tórax, el nervio frénico derecho está en contacto con la pleura mediastínica lateral y medialmente, en sucesión de superior a inferior, con las siguientes estructuras venosas
Desde el nivel de la vena cava superior se une con la arteria pericardiofrénica y ambas discurren inferiormente anterior a la raíz pulmonar.
El nervio frénico derecho perfora el diafragma en su porción tendinosa ligeramente lateral al agujero de la vena cava inferior. Luego forma tres ramas en la superficie inferior del diafragma: anterior, lateral y posterior. Estas ramas se ramifican de forma radial desde el punto de perforación para irrigar todo el músculo excepto la periferia.
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