O suprimento simpático para os pulmões viaja dos núcleos simpáticos centrais inferiormente para as células do corno lateral dos segmentos T2 a T6. A partir daqui, as fibras passam para fora da medula espinhal para fazer sinapse nos segundo a quarto gânglios do tronco simpático.
Os ramos dos gânglios paravertebrais passam anteriormente para se fundirem com as fibras vagais no plexo pulmonar, posteriormente à carina. Do plexo de cada lado, as fibras simpáticas acompanham as fibras parassimpáticas à medida que passam para os pulmões em torno das artérias pulmonares; a ramificação das artérias é acompanhada por uma divergência semelhante de fibras nervosas.
As fibras simpáticas inervam o músculo liso das paredes dos brônquios e dos pequenos vasos pulmonares. A sua ativação provoca broncodilatação e vasodilatação.
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