O componente autonómico do nervo facial é parassimpático e alimenta uma variedade de glândulas e o músculo liso das paredes dos vasos sanguíneos.
A origem das fibras parassimpáticas é o núcleo salivatório superior, que se encontra rostral à junção pontomedular no tronco cerebral. Este núcleo recebe informação do hipotálamo e da formação reticular. As fibras pré-ganglionares passam do núcleo salivar superior para o gânglio geniculado dentro da raiz sensorial do nervo facial. A partir daqui, as fibras dividem-se em três feixes.
O primeiro feixe passa anteriormente como o nervo petroso maior no osso temporal antes de se juntar ao nervo petroso profundo simpático para formar o nervo do canal pterigoide. Este penetra na fossa pterigoide para fazer sinapse com o gânglio pterigopalatino. As fibras pós-ganglionares deste último local inervam as glândulas e o músculo liso da cavidade oral, a mucosa nasal e a glândula lacrimal produtora de lágrimas.
O segundo ramo de fibras parassimpáticas passa do gânglio geniculado lateralmente para se juntar ao ramo timpânico do nervo craniano IX. Combinado, este é o nervo petroso menor que viaja para a frente até ao forame oval, descendo através dele para fazer sinapse com o gânglio ótico. As fibras pós-ganglionares deixam o gânglio ótico para inervar a glândula parótida.
O terceiro ramo de fibras parassimpáticas do gânglio geniculado junta-se ao nervo facial no canal facial. Dentro do canal, estas fibras voltam-se anteriormente para formar o nervo corda do tímpano, que atravessa o ossículo do martelo antes de se juntar ao nervo lingual. O nervo lingual projecta-se para a frente na face interna da mandíbula para fazer sinapse com o gânglio submandibular. As fibras pós-ganglionares inervam as glândulas salivares submandibulares e sublinguais vizinhas.
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