As estruturas neurovasculares (artéria e veia subclávia, fascículos do plexo braquial) passam por vários espaços anatômicos estreitos na região toracocervical: espaço esternocostovertebral, hiato dos escalenos, espaço costoclavicular e espaço do peitoral menor (coracopeitoral). Alterações congênitas e adquiridas no equilíbrio anatômico entre as várias estruturas podem, devido à compressão ou angulação, lesionar o feixe neurovascular. A TOS em mulheres ocorre principalmente em indivíduos magros e não atléticos, enquanto nos homens afeta particularmente os homens musculosos e atléticos (por exemplo, jogadores de basquete e fisiculturistas).

1. Bandas fibromusculares

Bandas fibromusculares atípicas congênitas frequentemente predispõem à patogênese da TOS. Existem 20 tipos diferentes conhecidos de fixações fibromusculares entre o processo transverso longo da 7ª vértebra cervical (C7), a região apical de uma costela cervical, a primeira costela ou a cúpula pleural.

2. Costela cervical

Fatores ósseos que contribuem para a patogênese da TOS incluem vários tipos de costelas cervicais, seja na forma ligamentosa ou como ossificações de remanescentes de anlage. Variantes simples envolvem apenas o alargamento do processo transverso da 7ª vértebra cervical, costelas cervicais mais desenvolvidas podem se estender até o meio da primeira costela e tocá-la, enquanto formas puramente ligamentosas se estendem anteriormente até a articulação esternoclavicular.

A incidência estimada de costelas cervicais é de 0,5% a 1%, das quais apenas 5% a 10% se tornam sintomáticas. A incidência de costelas cervicais em mulheres é duas vezes maior do que em homens.

3. Músculo escaleno mínimo

Esse músculo acessório surge do processo transverso da 7ª vértebra cervical, passa entre o plexo braquial e a artéria subclávia e se insere na primeira costela ou na cúpula pleural, assim constrangendo o hiato escaleno e também impedindo o acesso a ele. Em particular, carregar cargas pesadas e mudança postural por abdução do braço aumenta a compressão das estruturas neurovasculares com queixas associadas.

Outras variantes anatômicas incluem, por exemplo, inclinação >45°da primeira costela ou uma primeira costela rudimentar, hipertrofia dos músculos escalenos, bem como variantes de suas inserções na primeira costela, resultando em um ângulo estreitado entre o músculo escaleno anterior, a primeira costela e a clavícula, deslocando e comprimindo assim o feixe neurovascular.

1. Queda da cinta escapular

Em TOS relacionado à anlage, suspeita-se de perda do tônus muscular da cinta escapular com queda consecutiva do ombro por volta dos 3 anos de idade e pode levar à compressão do feixe neurovascular entre a clavícula e a primeira costela. Tensão com retração excessiva do ombro (mochila, ciclismo, carregar/levantar cargas pesadas) estreita a distância entre a clavícula e a primeira costela, exercendo uma força de cisalhamento sobre o feixe neurovascular. Abduzir o braço acima da cabeça causa uma torção quase em ângulo reto do feixe neurovascular abaixo da inserção do músculo peitoral menor no processo coracoide, e pode resultar em compressão.

2. Trauma

Deve-se notar que mais de 60% dos pacientes com TOS têm um histórico prévio de lesão no ombro, pescoço ou cervical. Lesões teciduais como contusão, laceração tecidual e hematoma muscular, dando origem a encolhimento e encurtamento muscular fibroso cicatricial, podem levar ao estreitamento subsequente dos espaços escalenos com manifestação clínica de TOS.

Outras causas adquiridas de TOS podem incluir exostose da primeira costela, formação excessiva de calo após fratura de clavícula, tumores e alterações inflamatórias da pleura, tronco simpático ou dos tecidos conjuntivos e de suporte circundantes, bem como tecido cicatricial induzido por radiação.