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(図537(腕神経叢) 、図541(右腋窩の神経)、図542(右上腕の神経（内側面からの図）)、図543(右前腕屈側の神経)、図544(右前腕伸側における橈骨神経の分枝) 、図546(右手背の神経)、図547(右上肢の皮神経分布領域)、548(右上肢の皮神経分布領域))
図547(右上肢の皮神経分布領域)、548(右上肢の皮神経分布領域)
橈骨神経は腕神経叢の背側神経索の続きであり、腕神経叢の最も太い枝である正中神経とほぼ同じ太さである。橈骨神経はすぐに尺側上腕二頭筋溝内の神経や血管から分かれ、上腕動脈の背側、大円筋と広背筋の腱の前方を通り、上腕深動脈と共に上腕の背側面に至る。そこで上腕三頭筋の長頭と橈側頭に覆われながら、上腕骨の橈骨神経溝を通って上腕の外側面に達する。上腕の遠位1/3の始まりで腕橈骨筋の起始部を貫き、この筋と上腕筋の間の隙間深部に入る。
この隙間を通って橈側上顆まで達し、ここで2つの終枝、すなわち深枝Ramus profundusと浅枝Ramus superficialisに分かれる（図544(右前腕伸側における橈骨神経の分枝)）。この神経は上腕ですでに多くの枝を出しているが、2つの終枝は前腕と手に向かう。
橈骨神経は手背の尺側半を除く上腕と前腕の伸側全体に運動性と知覚性の枝を出す。手背の尺側半のみは尺骨神経の背側枝によって支配される。
a) 橈骨神経から上腕に分布する枝
a) 上腕三頭筋長頭への複数の枝；b) 上腕三頭筋尺側頭への1本の枝；これは多くの場合、上枝と下枝に分かれる。下枝は長く、橈骨神経の尺側側副枝R. collateralis ulnaris nervi radialisと呼ばれる。この枝は尺骨神経と共に部分的に1つの結合組織鞘に包まれ、尺側上腕筋間中隔の後方に沿って下行し、三頭筋尺側頭に入る。また、数本の小枝が肘関節の関節包に達する；c) 上腕三頭筋の橈側頭および肘筋への1枝；これは2本に分かれ、1本は上腕三頭筋の橈側頭に分布し、もう1本は上腕三頭筋の尺側頭に枝を与えた後、この筋の内部を通って肘筋に至る。
上腕筋と腕橈骨筋の間の隙間で橈骨神経から出る枝：a) 腕橈骨筋への枝；通常1枝が肘関節に至る；b) 長橈側手根伸筋への枝；この枝は橈骨神経の深枝からも出ることがある；c) 上腕筋への1枝（存在は不定）。
b) 橈骨神経の両終枝
1. 橈骨神経の深枝Ramus profundus n. radialis
これは2本の終枝のうち太い方で、回外筋を貫いて前腕背側面に現れる。ここでこの神経は多数の枝に分かれ、これらの枝は伸筋群の浅層と深層の間を通り、前腕のすべての伸筋に分布する。これらの枝のうち最も長いものは背側前腕骨間神経N. interosseus antebrachii dorsalisである。これは伸筋群の深層と浅層の間にあり、前腕遠位1/3で前腕骨間膜背側面に達する。初めは短母指伸筋と長母指伸筋の間にあるが、次いで長母指伸筋に覆われ、最後に総指伸筋の腱群と固有示指伸筋に覆われて手根背面に出て、ここで広がって終わる（図544(右前腕伸側における橈骨神経の分枝)）。
その枝を詳しく述べると次の通りである（図544(右前腕伸側における橈骨神経の分枝)）：α. 短橈側手根伸筋と回外筋への複数の枝；β. 尺側手根伸筋、総指伸筋、固有小指伸筋への1本の枝；γ. 長母指外転筋と短母指伸筋に至る1枝；δ. 長母指伸筋への1枝；ε. 固有示指伸筋への1枝；ζ. 前腕骨間膜に分布する複数の小枝（このうち1本がしばしば前腕骨間膜を貫いて掌側前腕骨間神経の1小枝と結合する）；また橈骨と尺骨の骨膜への細い枝が出る；η. 手関節Handgelenk背側面への複数の小枝；θ. 手根間関節および総手根中手関節背側面に至る複数の小枝（その遠位端は尺骨神経の深枝Ramus profundus n. ulnarisの穿通枝と結合することがある）。
2. 橈骨神経の浅枝Ramus superficialis n. radialis