L'alimentation sympathique des poumons part des noyaux sympathiques centraux vers l'inférieur jusqu'aux cellules de la corne latérale des segments T2 à T6. De là, les fibres sortent de la moelle épinière pour faire synapse dans les deuxième à quatrième ganglions du tronc sympathique.
Les ramifications des ganglions paravertébraux passent en avant pour fusionner avec les fibres vagales dans le plexus pulmonaire, en arrière de la carène. De chaque côté du plexus, les fibres sympathiques accompagnent les fibres parasympathiques lorsqu'elles passent dans les poumons autour des artères pulmonaires ; la ramification des artères s'accompagne d'une divergence similaire des fibres nerveuses.
Les fibres sympathiques innervent les muscles lisses des parois des bronches et des petits vaisseaux pulmonaires. Leur activation provoque une bronchodilatation et une vasodilatation.
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