La composante sensorielle du nerf vague se compose de deux divisions fonctionnelles clés.
Les sensations générales provenant de l'oreille externe passent par la branche auriculaire du nerf vague à travers la partie pétreuse de l'os temporal. De là, il traverse le ganglion vagal supérieur, puis le foramen jugulaire avant de pénétrer dans la moelle pour se terminer dans le noyau trigéminal spinal.
Les fibres afférentes viscérales générales prennent naissance dans les parois de diverses voies et transmettent, par exemple, des informations sur la pression et le volume. Les fibres provenant de l'œsophage forment le plexus œsophagien, et il existe des plexus similaires pour le cœur et les poumons. Elles se rejoignent sur le nerf vagal proprement dit lorsqu'il remonte dans la gaine carotidienne, dans le prolongement des troncs vagaux formés à partir des plexus abdominaux.
Les fibres afférentes du larynx et du pharynx - y compris les fibres gustatives de la langue et de l'épiglotte - rejoignent le nerf vague à l'angle de la mandibule avant de remonter en tant que radicelle vagale vers le tronc cérébral. Toutes les fibres afférentes viscérales générales contribuent au tractus du noyau solitaire, qui est étroitement associé à la formation réticulaire et aux centres cardiovasculaires et respiratoires médullaires.
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