Anatomia del nervo frenico

I due nervi frenici sono gli unici nervi che controllano il diaframma, e quindi hanno un ruolo critico nella respirazione. Hanno anche funzioni sensoriali e simpatiche e sono ben noti per essere responsabili del dolore riferito alla spalla che può accompagnare disturbi addominali. Originati nella colonna cervicale (da C3 a C5), sono vulnerabili alle lesioni mentre viaggiano lungo il collo e attraverso il torace per inserirsi nel diaframma.
Danni ai nervi a causa di traumi, compressione, alcune infezioni e malattie neuromuscolari possono portare alla paralisi parziale o totale di uno o entrambi i lati del diaframma. I nervi frenici sono anche i nervi responsabili di un sintomo molto comune legato alla contrazione e allo spasmo del diaframma - il singhiozzo.

Anatomia

Comprendere l'anatomia dei nervi frenici è essenziale per i chirurghi e gli altri che eseguono procedure nel collo o nel torace.

Struttura

I nervi come il nervo frenico sono costituiti da fibre assoniche al di fuori del sistema nervoso centrale, che trasmettono informazioni da e verso il cervello. Il tessuto nervoso è uno dei quattro tipi di tessuto ed è costituito da neuroni (cellule nervose) e cellule di supporto chiamate neuroglia. La neuroglia secerne una sostanza chiamata mielina che allinea i nervi e aumenta il tasso di conduzione (velocità del segnale nervoso).
I nervi frenici vanno dalla spina cervicale al diaframma bilateralmente ma sono di lunghezza diversa. Il nervo frenico sinistro è più lungo a causa del decorso che prende mentre discende. Entrambi i nervi frenici sono forniti dall'arteria pericardiofrenica, che è un ramo dell'arteria toracica interna, e la vena frenica superiore.

Posizione

I nervi frenici iniziano nel collo (colonna vertebrale cervicale) e viaggiano verso il diaframma destro e sinistro per controllare la contrazione e l'ispirazione.
I nervi frenici provengono principalmente dal quarto nervo cranico, ma includono i contributi sia del terzo che del quinto nervo cranico (C3-C5). Quando i nervi escono dalla colonna vertebrale, entrambi viaggiano lungo la vena giugulare interna e lungo il muscolo scaleno anteriore fino alla vena succlavia.
Quando i nervi entrano nel torace, percorrono strade un po 'diverse mentre attraversano il mediastino posteriore (l'area tra i polmoni). Il nervo frenico sinistro passa appena anteriore al pericardio (il rivestimento del cuore) vicino al ventricolo sinistro. Il nervo frenico destro discende lungo l'aspetto interno del polmone e passa solo lateralmente all'atrio destro e al ventricolo destro del cuore.
Passa quindi attraverso la vena cava iato verso il diaframma. (La posizione vicino alla vena cava è dove il nervo a volte viene accidentalmente bloccato durante un trapianto di fegato). I nervi frenici quindi si inseriscono rispettivamente nella cupola sinistra e nella cupola destra del diaframma.

Variazioni anatomiche note

In alcune persone, un nervo frenico accessorio è presente e può fornire il muscolo sottoclavorale. Questa variante può anche ricevere rami dal plesso brachiale e cervicale.

Funzione

Il nervo frenico ha funzioni sensoriali, motorie e simpatiche.

Funzione motore

Come i soli nervi che controllano il diaframma, i nervi frenici hanno un ruolo vitale nella respirazione. I segnali dal nervo (che possono essere volontari o involontari) fanno sì che il diaframma si contragga e appiattisca durante l'inspirazione, aspirando aria nei polmoni. Quando il diaframma si rilassa, l'aria viene espulsa.

Funzione sensoriale

I nervi frenici trasmettono anche informazioni sensoriali al cervello dalla regione del tendine centrale del diaframma, il pericardio (la membrana che riveste il cuore) e il rivestimento esterno (pleura parietale) che si trova sulla regione mediale dei polmoni.
Il dolore rilevato dai nervi frenici è spesso sentito in un'altra regione (riferito dolore).
Ad esempio, l'irritazione del diaframma (come ad esempio l'anidride carbonica iniettata nell'addome durante la chirurgia laparoscopica) può essere avvertita come dolore alla spalla destra. Allo stesso modo, alcuni tumori vicino alla parte superiore dei polmoni, i tumori di Pancoast, possono irritare il nervo mentre viaggia nelle vicinanze e causare dolore che viene rilevato nella spalla.
Il dolore riferito a causa dell'irritazione del diaframma e di altre regioni innervate dal nervo frenico sinistro è solitamente sentito sulla punta della spalla sinistra e viene indicato come segno di Kehr.

Funzione simpatica

Anche i nervi frenici sembrano comunicare con il sistema nervoso simpatico, ma il significato di questo è in gran parte sconosciuto. È stato notato che la stimolazione del nervo frenico per apnea centrale del sonno può causare attività simpatica (rilascio di catecolamine) che può portare a un peggioramento o addirittura a un aumento del rischio di morte.
Uno studio del 2018 ha rilevato che vi sono fibre comunicanti tra il nervo frenico e il tronco simpatico e che il ramo frenico-mascellare del nervo frenico destro è un ramo del plesso celiaco. Questa scoperta potrebbe avere importanti implicazioni per quanto riguarda le pratiche di stimolazione nervosa.
Sapendo quale effetto ha la stimolazione del nervo frenico sull'attività simpatica, ei risultati di tale attività potrebbero aiutare ricercatori e medici a meglio valutare i rischi ei benefici di questi trattamenti.

Condizioni associate

Le condizioni associate alla funzione o alla disfunzione del nervo frenico possono variare da singhiozzo benigno a paralisi di entrambi i lati del diaframma e grave sofferenza respiratoria.

singhiozzo

Il nervo frenico è responsabile del riflesso del singhiozzo. La stimolazione da parte del nervo provoca uno spasmo del diaframma, e il suono che si sente si verifica quando il diaframma si contrae e tira aria contro la laringe chiusa.
Mentre principalmente un fastidio per la maggior parte delle persone, singhiozzo cronico, che sono singhiozzo che durano per più di 48 ore, o "singhiozzo intrattabile", singhiozzo che dura più di 30 giorni, può causare perdita di sonno, perdita di peso e affaticamento estremo. Comprendere l'anatomia del nervo frenico può essere utile per cercare potenziali cause. Ad esempio, il singhiozzo cronico può essere correlato a condizioni come l'epatite, il morbo di Crohn e le ulcere attraverso l'input sensoriale al nervo frenico.
Il singhiozzo cronico potrebbe anche essere potenzialmente correlato alla pressione sul nervo frenico in qualsiasi punto del suo corso dal collo al diaframma, come un tumore nel mediastino che preme sul nervo. Anche le cause del sistema nervoso centrale sono possibili.
L'importanza del singhiozzo cronico, medicalmente noto come "persistente singuitis", ha guadagnato una rinnovata attenzione sia per la grave qualità dei problemi di vita che creano sia per l'importanza di un accurato lavoro per le potenziali cause.
Mentre sono stati testati molti trattamenti diversi, applicare l'anestesia al nervo frenico (un potenziale trattamento) può dare origine a un altro insieme di problemi.

Paralisi del diaframma

Quando uno o entrambi i nervi frenici sono danneggiati o tagliati, il diaframma non può più contrarsi, causando paresi (paralisi parziale) o paralisi. Questo può essere temporaneo o permanente a seconda se il nervo è solo ferito o se è interrotto. Quando il nervo è interrotto, non si riprende.

Le cause

Ci sono un numero di possibili cause di lesione del nervo frenico che portano alla paralisi del diaframma. Questi possono essere suddivisi in base al meccanismo.
Trauma
Il (i) nervo (i) frenico (i) può essere ferito con lesioni del midollo spinale, ma questo dipende dal livello di lesione. Circa il 75% delle lesioni del midollo spinale cervicale porta alla paralisi del diaframma.
La chirurgia al collo, al torace o al fegato può danneggiare il nervo e si pensa che il danno si verifichi in circa il 10 percento degli interventi cardiaci. È anche molto comune durante l'intervento chirurgico per cardiopatie congenite nei bambini. Quando la vena cava inferiore viene bloccata durante il trapianto di fegato, il vicino nervo frenico destro viene spesso danneggiato.
Inoltre, il trauma causato da incidenti automobilistici o cadute e la manipolazione chiropratica può provocare lesioni al nervo frenico.
L'ablazione per aritmie, o ablazione a radiofrequenza per condizioni come la fibrillazione atriale, comporta un rischio di lesione del nervo frenico. Trauma cranico ripetuto (radiculopatia cervicale cronica), danno anestetico (il nervo frenico può essere danneggiato durante un blocco interscalenico per la chirurgia della spalla), e trauma alla nascita può portare a lesioni del nervo frenico.
Compressione del nervo
I tumori o altre strutture che premono sul nervo frenico possono causare danni, tra cui:

• Cancro ai polmoni
• Linfonodi mediastinici ingranditi
• Aneurismi aortici

Malattie neuromuscolari
La paralisi del diaframma può verificarsi con condizioni quali:

• Sclerosi laterale amiotrofica (SLA)
• Distrofia muscolare
• Sclerosi multipla (SM)

Processi neuropatici, autoimmuni e infettivi
Le condizioni possono includere:

• Sindrome di Guillain Barre
• Infezione congenita da virus Zika
• Fuoco di Sant'Antonio
• malattia di Lyme
• Malattia della tiroide
• Sindrome post polio
• Sindrome di Parsonage-Turner (neuropatia del plesso brachiale)

idiopatica
Si ritiene che in circa il 50% dei casi la causa della paralisi del nervo frenico non sia nota.

Sintomi

I sintomi della lesione del nervo frenico dipendono dal fatto che uno o entrambi i nervi siano danneggiati, così come l'età della persona e altre condizioni di salute.
Quando un solo nervo è danneggiato in un adulto, non ci possono essere sintomi, o ci può essere mancanza di respiro che è più evidente con l'esercizio fisico e problemi con la respirazione disordinata del sonno.
I sintomi sono spesso più evidenti nei bambini che hanno muscoli più deboli e un torace più aderente.
I sintomi sono più comuni con paresi o paralisi del nervo frenico destro rispetto al danno del nervo frenico sinistro.
Quando entrambi i nervi sono danneggiati, i sintomi includono spesso una grave mancanza di respiro che è peggiore quando si è sdraiati o immersi in acqua fino al petto. Altri sintomi possono includere dolore alla parete toracica, tosse, affaticamento, ansia e mal di testa mattutino.
Una significativa diminuzione della capacità polmonare è nota se un singolo o entrambi i nervi sono danneggiati, con una diminuzione di circa il 50 percento a causa di un infortunio su un lato e una diminuzione del 70 percento all'80 percento quando entrambi i nervi sono coinvolti.

Diagnosi

La diagnosi è a volte difficile dato che i sintomi possono simulare quelli di un numero di condizioni cardiache e polmonari. Poiché un diaframma paralizzato provoca un movimento paradossale del diaframma (il diaframma si muove verso l'alto durante l'inspirazione e verso il basso durante l'espirazione), si può notare che l'addome delle persone si muove verso l'interno piuttosto che verso l'esterno con ispirazione.
L'elevazione del diaframma su un lato è spesso vista su una radiografia del torace quando un nervo frenico viene ferito. La diagnosi viene spesso effettuata visualizzando il movimento anormale del diaframma su ultrasuoni o fluoroscopicamente. I test di funzionalità polmonare mostreranno uno schema restrittivo (malattia polmonare restrittiva in contrasto con ostruttiva).

Trattamento

Il trattamento di una lesione del nervo frenico e paresi o paralisi del diaframma dipenderà dal fatto che uno o entrambi i nervi siano coinvolti, così come se il nervo sia reciso (come quando viene interrotto durante l'intervento chirurgico) o resti funzionale (come con ALS o una lesione del midollo spinale).
Per alcune persone con lesione del nervo frenico unilaterale, non è necessario alcun trattamento. I muscoli accessori di ispirazione, come i muscoli intercostali e addominali, forniscono un aiuto.
Con alcune lesioni che causano solo una parziale paralisi, la funzione può tornare nel tempo. Quando entrambe le parti sono coinvolte o se è coinvolto un nervo frenico, ma una persona è sintomatica, le opzioni includono:

• Ventilazione non invasiva (come CPAP o BiPAP), specialmente di notte
• Placation diaframmatica: un intervento chirurgico in cui il diaframma è "appiattito" con punti di sutura per aiutare l'ispirazione
• Pacemaker del diaframma (se i nervi frenici sono ancora funzionanti, un pacemaker può funzionare bene)
• Ventilazione meccanica (spesso è necessaria una tracheotomia e ventilazione meccanica)
• Ricostruzione del nervo frenico (una procedura relativamente nuova e molto specializzata, la ricostruzione può essere efficace)

È anche importante trattare la causa sottostante della lesione del nervo frenico.

Prognosi

La prognosi di una lesione del nervo frenico che porta alla paresi o alla paralisi del diaframma dipende dalla causa. Con alcune condizioni infettive o autoimmuni, o quando il nervo è solo ferito e non distrutto come con l'ablazione a radiofrequenza, la funzione può essere ripristinata in diversi mesi.
Poiché i nervi come il nervo frenico non si rigenerano, la rottura completa del nervo porterà alla paralisi permanente del diaframma.

Una parola da Verywell

I nervi frenici non solo hanno funzioni sensoriali e simpatiche, ma hanno una funzione molto importante nell'essere gli unici nervi che controllano il diaframma e, quindi, la respirazione. Sono anche nervi relativamente lunghi che viaggiano attraverso le aree del collo e del torace che sono soggetti a lesioni. Fortunatamente, nuove tecniche come pacemaker e ricostruzione diaframmatica offrono la speranza che un minor numero di persone in futuro necessiterà di una ventilazione meccanica a lungo termine.
Che cos'è una malattia polmonare restrittiva?