胸交感干位于胸部脊柱的兩側(cè)，它們都有白交通支和灰交通支與胸神經(jīng)相連。節(jié)前纖維起始于脊髓胸段，經(jīng)前根加入胸神經(jīng)，再經(jīng)白交通支與相應(yīng)的交感節(jié)相連，大部分節(jié)前纖維與節(jié)細(xì)胞發(fā)生突觸連接，從節(jié)細(xì)胞發(fā)出的節(jié)后纖維部分經(jīng)灰交通支回到胸神經(jīng)，隨胸神經(jīng)及其分支分布于胸腹壁的血管平滑肌、汗腺和豎毛肌。部分節(jié)后纖維可襻附于鄰近的血管壁，隨之分布于各器官。
一部分節(jié)前纖維并不立即與相應(yīng)的神經(jīng)節(jié)內(nèi)的節(jié)細(xì)胞發(fā)生突觸連接，它們在交感干內(nèi)上升或下降到另一些交感節(jié)，與節(jié)內(nèi)的神經(jīng)元形成突觸。最明顯的例子是從上位胸髓來的交感節(jié)前纖維，上升到頸部各節(jié)，與節(jié)內(nèi)神經(jīng)元形成突觸。此外，有的節(jié)前纖維僅穿過神經(jīng)節(jié)，然后匯成獨立的神經(jīng)，如從T5－9交感節(jié)穿行組成的內(nèi)臟大神經(jīng)和T10、11交感節(jié)穿行組成的內(nèi)臟小神經(jīng)。它們穿膈腳抵達(dá)腹腔神經(jīng)叢，在該叢的腹腔神經(jīng)節(jié)及其副節(jié)（如腸糸膜上節(jié)、腎節(jié)等）內(nèi)，與節(jié)細(xì)胞形成突觸連接。頸交感節(jié)和上4胸節(jié)的節(jié)后纖維，支配胸部呼吸器官、心臟和食管。在分布于肺和心之前，分別形成肺叢和心叢。交感神經(jīng)的作用是使心率加快，冠狀動脈舒張；使氣管、支氣管平滑肌舒張，血管收收縮，粘膜腺分泌減少；食管、胃、腸蠕動減緩。
胸部的副交感神經(jīng)來自左、右迷走神經(jīng)。左、右迷走神經(jīng)干在頸部發(fā)出心支和喉返神經(jīng)的心支參加心叢的構(gòu)成；左、右迷走神經(jīng)干在胸部經(jīng)過肺根后方時，發(fā)出許多細(xì)支形成左、右肺叢，并在食管形成食管前、后叢，最后又組成前、后干隨食管一并穿過食管裂孔入腹腔。迷走神經(jīng)的作用是使心率減慢，冠狀動脈收縮；氣管、支氣管平滑肌收縮，粘膜腺體分泌增加；食管、胃、腸蠕動增強(qiáng)。
胸腔內(nèi)臟的感覺纖維大部分伴隨交感纖維走行，進(jìn)入胸髓上段；小部分伴迷走神經(jīng)直行，入于延髓。
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