L'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 . Originari del rachide cervicale (da C3 a C5), sono vulnerabili alle lesioni mentre viaggiano lungo il collo e attraverso il torace per inserirsi nel diaframma.

I danni ai nervi dovuti a traumi, compressioni, 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 lo spasmo del diaframma: il singhiozzo.

Anatomia

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

Struttura

I nervi come il nervo frenico sono costituiti da fibre di assoni 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 riveste i nervi e aumenta la velocità di conduzione (velocità del segnale nervoso).

I nervi frenici corrono dal rachide cervicale al diaframma bilateralmente ma sono di lunghezza diversa. Il nervo frenico sinistro è più lungo a causa del corso che prende mentre scende. Entrambi i nervi frenici sono forniti dall'arteria pericardiofrenica, che è un ramo dell'arteria toracica interna, e dalla vena frenica superiore.

Posizione

I nervi frenici iniziano nel collo (colonna 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 contributi sia dal terzo che dal quinto nervo cranico (C3-C5). Quando i nervi lasciano la colonna vertebrale, viaggiano entrambi lungo la vena giugulare interna e lungo il muscolo scaleno anteriore in profondità fino alla vena succlavia.

Quando i nervi entrano nel torace, prendono percorsi leggermente diversi mentre attraversano il mediastino posteriore (l'area tra i polmoni). Il nervo frenico sinistro passa appena anteriormente al pericardio (il rivestimento del cuore) vicino al ventricolo sinistro. Il nervo frenico destro discende lungo l'aspetto interno del polmone e passa appena lateralmente all'atrio destro e al ventricolo destro del cuore.

Quindi passa attraverso lo iato della vena cava nel suo percorso verso il diaframma. (La posizione vicino alla vena cava è dove il nervo viene talvolta bloccato accidentalmente durante un trapianto di fegato). I nervi frenici si inseriscono quindi rispettivamente nella cupola sinistra e nella cupola destra del diaframma.

Variazioni anatomiche note

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

Funzione

Il nervo frenico ha funzioni sensoriali, motorie e simpatiche.

Funzione motoria

Essendo gli unici nervi che controllano il diaframma, i nervi frenici hanno un ruolo vitale nella respirazione. I segnali del nervo (che possono essere volontari o involontari) provocano la contrazione e l'appiattimento del diaframma durante l'inspirazione, attirando 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, dal pericardio (la membrana che riveste il cuore) e dal 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 (dolore riferito).

Ad esempio, l'irritazione del diaframma (come 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 si sposta nelle vicinanze e causare dolore alla spalla.

Il dolore riferito a causa dell'irritazione del diaframma e di altre regioni che innervano il nervo frenico sinistro è solitamente sentito sulla punta della spalla sinistra ed è indicato come segno di Kehr.

Funzione simpatica

Anche i nervi frenici sembrano comunicare con il sistema nervoso simpatico, ma il significato di ciò è in gran parte sconosciuto. È stato notato che la stimolazione del nervo frenico per l'apnea notturna centrale 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 ci sono fibre comunicanti tra il nervo frenico e il tronco simpatico e che il ramo frenicoaddominale del nervo frenico destro è un ramo del plesso celiaco. Questa scoperta potrebbe avere importanti implicazioni per quanto riguarda le pratiche di stimolazione nervosa.

Sapere quale effetto ha la stimolazione del nervo frenico sull'attività simpatica e i risultati di tale attività potrebbero aiutare ricercatori e medici a valutare meglio 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 alla paralisi di entrambi i lati del diaframma e grave distress respiratorio.

Singhiozzo

Il nervo frenico è responsabile del riflesso del singhiozzo. La stimolazione da parte del nervo provoca lo spasmo del diaframma e il suono che si sente si verifica quando il diaframma si contrae e tira l'aria contro la laringe chiusa.

Sebbene sia principalmente un fastidio per la maggior parte delle persone, il singhiozzo cronico, che è un singhiozzo che dura per oltre 48 ore, o "singhiozzo intrattabile", che dura più di 30 giorni, può provocare perdita di sonno, perdita di peso e stanchezza estrema. Comprendere l'anatomia del nervo frenico può essere utile per cercare potenziali cause. Ad esempio, il singhiozzo cronico può essere correlato a condizioni come epatite, morbo di Crohn e ulcere tramite input sensoriali 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. Sono possibili anche le cause del sistema nervoso centrale.

L'importanza del singhiozzo cronico, noto dal punto di vista medico come "singuitis persistente", ha guadagnato una rinnovata attenzione sia per i gravi problemi di qualità della vita che creano sia per l'importanza di un esame approfondito delle potenziali cause.

Sebbene siano stati testati molti trattamenti diversi, l'applicazione dell'anestesia al nervo frenico (un potenziale trattamento) può dare origine a un'altra serie di problemi.

Paralisi del diaframma

Quando uno o entrambi i nervi frenici sono danneggiati o recisi, il diaframma non può più contrarsi, provocando paresi (paralisi parziale) o paralisi. Questo può essere temporaneo o permanente a seconda che il nervo sia solo danneggiato o interrotto. Quando il nervo viene interrotto, non si riprende.

Cause

Esistono numerose possibili cause di lesione del nervo frenico che portano alla paralisi del diaframma. Questi possono essere suddivisi per meccanismo.

Trauma

I nervi frenici possono essere feriti con lesioni del midollo spinale, ma questo dipende dal livello di lesione. Le lesioni del midollo spinale, specialmente sopra C5, spesso portano alla paralisi del diaframma.

La chirurgia al collo, al torace o al fegato può danneggiare il nervo e la cardiochirurgia è la causa più comune di trauma al nervo frenico. È anche molto comune durante gli interventi chirurgici per la cardiopatia congenita nei neonati. Quando la vena cava inferiore viene bloccata durante il trapianto di fegato, il vicino nervo frenico destro è spesso danneggiato.

Inoltre, traumi da incidenti automobilistici o cadute e manipolazioni chiropratiche possono provocare lesioni al nervo frenico.

L'ablazione per aritmie o l'ablazione a radiofrequenza per condizioni come la fibrillazione atriale comporta il rischio di lesione del nervo frenico. Traumi ripetuti al collo (radicolopatia cervicale cronica), lesioni anestetiche (il nervo frenico può essere danneggiato durante un blocco interscalenico per la chirurgia della spalla) e il trauma alla nascita può provocare lesioni al 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 ingrossati
• Aneurismi aortici

Malattie neuromuscolari

La paralisi del diaframma può verificarsi in 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)

Idiopatico

Si pensa che in circa il 20% dei casi la causa della paralisi del nervo frenico sia sconosciuta.

Sintomi

I sintomi della lesione del nervo frenico dipendono dal fatto che uno o entrambi i nervi siano danneggiati, dall'età della persona e da altre condizioni di salute.

Quando un solo nervo è danneggiato in un adulto, potrebbero non esserci sintomi o potrebbe esserci mancanza di respiro che è più evidente con l'esercizio e problemi con disturbi respiratori del sonno.

I sintomi sono spesso più evidenti nei bambini che hanno muscoli più deboli e un torace più cedevole.

Quando entrambi i nervi sono danneggiati, i sintomi spesso includono una grave mancanza di respiro che peggiora quando si è sdraiati o quando si è immersi nell'acqua fino al petto. Altri sintomi possono includere dolore alla parete toracica, tosse, affaticamento, ansia e mal di testa mattutino.

Si nota una significativa diminuzione della capacità polmonare se uno o entrambi i nervi sono danneggiati, con una diminuzione di circa il 50% a causa di una lesione unilaterale e una diminuzione dal 70% all'80% quando sono coinvolti entrambi i nervi.

Diagnosi

La diagnosi a volte è difficile in quanto i sintomi possono imitare quelli di una serie di condizioni cardiache e polmonari. Poiché un diaframma paralizzato provoca un movimento paradossale del diaframma (il diaframma si alza nel torace durante l'inspirazione e si abbassa durante l'espirazione), si può notare che l'addome di una persona si muove verso l'interno piuttosto che verso l'esterno con l'ispirazione.

L'elevazione del diaframma su un lato è spesso vista su una radiografia del torace quando un nervo frenico è ferito. La diagnosi viene spesso effettuata visualizzando il movimento anormale del diaframma mediante ecografia o fluoroscopia. I test di funzionalità polmonare mostreranno un pattern restrittivo (malattia polmonare restrittiva in contrasto con ostruttiva).

Trattamento

Il trattamento di una lesione del nervo frenico e della paresi o paralisi del diaframma dipenderà dal fatto che uno o entrambi i nervi siano coinvolti, nonché se il nervo è reciso (come quando viene interrotto durante l'intervento chirurgico) o rimane funzionale (come con la SLA 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 certo aiuto.

Con alcune lesioni che causano solo una paralisi parziale, la funzione può tornare nel tempo. Quando sono coinvolti entrambi i lati o se è coinvolto un nervo frenico ma una persona è sintomatica, le opzioni includono:

• Ventilazione non invasiva (come CPAP o BiPAP), soprattutto di notte
• Placamento diaframmatico: un intervento chirurgico in cui il diaframma viene "fissato" con punti di sutura per favorire l'ispirazione
• Pacemaker a 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 alla base 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 danneggiato e non distrutto come con l'ablazione con radiofrequenza, la funzione può essere ripristinata in diversi mesi.

Poiché i nervi come il nervo frenico non si rigenerano, la completa rottura 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 essendo gli unici nervi che controllano il diaframma e quindi la respirazione. Sono anche nervi relativamente lunghi che viaggiano attraverso aree del collo e del torace soggette a lesioni. Fortunatamente, le nuove tecniche come i pacemaker diaframmatici e la ricostruzione stanno offrendo la speranza che un numero minore di persone in futuro avrà bisogno di ventilazione meccanica a lungo termine.