上颌神经是三叉神经的第二支，是感觉神经，它主要有以下分支：
在颅中窝段，上颌神经发出脑膜中神经，该神经分布于硬脑膜，主要负责硬脑膜的感觉传导，让机体感知硬脑膜处的有关刺激。
在翼腭窝段，上颌神经会发出多个要紧分支。第一是颧神经，它经眶下裂入眶，分为颧面神经和颧颞神经，分别分布于颧部皮肤和颞部皮肤，将这类部位的感觉信息传递回中枢。翼腭神经也称神经节支，一般有2 | 3支，它向下连于翼腭神经节，再由此节发出分支，如鼻支、腭神经等。鼻支又可分为鼻后上外侧支和鼻后上内侧支，分布于鼻腔黏膜，参与鼻腔内感觉的传导；腭神经分为腭前神经、腭中神经和腭后神经，腭前神经分布于上颌3 | 8腭侧黏骨膜及牙龈，腭中神经和腭后神经分布于软腭及腭扁桃体，这类神经对于口腔和鼻腔内的感觉感知起到重点用途。
在上颌神经的眶内段，会发出眶下神经和上牙槽后神经。眶下神经是上颌神经的终支，经眶下裂入眶，继续前行经眶下沟、眶下管，出眶下孔至面部，它发出睑下支、鼻内侧支、鼻外侧支和上唇支，分布于下睑、鼻翼、上唇的皮肤和黏膜。上牙槽后神经在翼腭窝内自上颌神经主干发出后，向下穿入上颌骨后面的牙槽孔，分布于上颌7、8及6的腭根及远中颊根、牙周膜、牙槽骨及颊侧牙龈。
在上颌神经的面段，眶下神经在出眶下孔后发出上牙槽中神经和上牙槽前神经。上牙槽中神经分布于上颌4、5及6的近中颊根、牙周膜、牙槽骨及颊侧牙龈。上牙槽前神经分布于上颌1 | 3及其牙周膜、牙槽骨、唇侧牙龈。
综上所述，上颌神经的这类分支广泛分布于上颌牙、牙周组织、鼻腔、口腔黏膜与面部的皮肤等部位，对于这类地区的感觉功能起着至关关键的用途。
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