Πνευμονογαστρικό νεύρο

Η πορεία του γλωσσοφαρυγγικού, πνευμονογαστρικού και παραπληρωματικού νεύρου

Το πνευμονογαστρικό νεύρο είναι το δέκατο κρανιακό νεύρο ή νεύρο X και σχετίζεται με τον παρασυμπαθητικό έλεγχο της καρδιάς, των πνευμόνων και του πεπτικού σωλήνα. Υπάρχουν δύο πνευμονογαστρικά νεύρα αλλά αναφέρονται συνήθως στο ενικό. Είναι το μακρύτερο νεύρο του αυτόνομου νευρικού συστήματος στο ανθρώπινο σώμα και περιλαμβάνει αισθητήριες και κινητικές ίνες. Οι αισθητήριες ίνες προέρχονται από νευρώνες του οζώδους γαγγλίου, ενώ οι κινητικές ίνες προέρχονται από νευρώνες του ραχιαίου κινητικού πυρήνα του πνευμονογαστρικού και του ασαφούς πυρήνα.^[1]

Δομή

Κατά την έξοδο από τον προμήκη μυελό μεταξύ της ελαίας και του κατώτερου παρεγκεφαλίδου σκέλους, το πνευμονογαστρικό νεύρο εξέρχεται από το κρανίο μέσω του σφαγιτιδικού τρήματος, στη συνέχεια περνά μέσα στο περίβλημα καρωτίδας μεταξύ της έσω καρωτίδας και της έσω σφαγίτιδας μέχρι το λαιμό, το στήθος και την κοιλιά, όπου συμβάλλει στη νεύρωση των σπλάχνων, φτάνοντας μέχρι το παχύ έντερο. Εκτός του ότι νευρώνει διάφορα όργανα, το πνευμονογαστρικό νεύρο περιλαμβάνει μεταξύ 80% και 90% των προσαγωγών νεύρων που μεταφέρουν κυρίως αισθητήριες πληροφορίες για την κατάσταση των οργάνων του σώματος στο κεντρικό νευρικό σύστημα.^[2] Τα σώματα των νευρώνων των σπλαχνικών προσαγωγών αισθητικών ινών του πνευμονογαστρικού νεύρου βρίσκονται αμφοτερόπλευρα στο άνω και κάτω γάγγλιο του πνευμονογαστρικού, με το πρώτο εντός του σφαγιτιδικού τρήματος και το δεύτερο ακριβώς από κάτω.^[3] Το αριστερό και το δεξί πνευμονογαστρικό νεύρο αφότου περάσουν στην καρωτιδική θήκη μεταξύ των έσω και έξω καρωτίδων καρωτιδικών αρτηριών, περνούν οπίσθια της κοινής καρωτίδας.

Το δεξί πνευμονογαστρικό νεύρο δημιουργεί το δεξιό παλίνδρομο λαρυγγικό νεύρο, το οποίο κινείται γύρω από τη δεξιά υποκλείδια αρτηρία και ανεβαίνει στον λαιμό μεταξύ της τραχείας και του οισοφάγου. Στη συνέχεια, το δεξιό πνευμονογαστρικό κινείται πρόσθια προς τη δεξιά υποκλείδια αρτηρία, πίσω από την άνω κοίλη φλέβα, και κατεβαίνει οπίσθια από τον δεξιό κύριο βρόγχο και συμβάλλει σε καρδιακά, πνευμονικά και οισοφαγικά πλέγματα. Σχηματίζει το οπίσθιο στέλεχος του πνευμονογαστρικού στο κάτω μέρος του οισοφάγου και εισέρχεται στο διάφραγμα μέσω του τρήματος του οισοφάγου.

Το αριστερό πνευμονογαστρικό νεύρο εισέρχεται στον θώρακα μεταξύ της αριστεράς κοινής καρωτίδας και της αριστερής υποκλείδιας αρτηρίας και κατεβαίνει στο αορτικό τόξο. Δημιουργεί το αριστερό παλίνδρομο λαρυγγικό νεύρο, το οποίο κινείται κυκλικά γύρω από το αορτικό τόξο στα αριστερά του αρτηριακού συνδέσμου και ανεβαίνει μεταξύ της τραχείας και του οισοφάγου. Το αριστερό πνευμονογαστρικό διακλαδίζεται περαιτέρω σε θωρακικούς καρδιακούς κλάδους, χωρίζει στο πνευμονικό πλέγμα, συνεχίζει στο οισοφαγικό πλέγμα και εισέρχεται στην κοιλιά ως το πρόσθιο στέλεχος του πνευμονογαστρικού στο τρήμα του οισοφάγου στο διάφραγμα.

Κλάδοι

• Φαρυγγικό νεύρο
• Άνω λαρυγγικό νεύρο
• Ανώτεροι αυχενικοί καρδιακοί κλάδοι
• Κατώτερος αυχενικός καρδιακός κλάδος
• Παλίνδρομο λαρυγγικό νεύρο
• Θωρακικοί καρδιακοί κλάδοι
• Κλάδοι προς το πνευμονικό πλέγμα
• Κλάδοι προς το οισοφάγο πλέγμα
• Πρόσθιο στέλεχος πνευμονογαστρικού
• Οπίσθιο στέλεχος πνευμονογαστρικού
• Αντανακλαστικό Hering – Breuer στις κυψελίδες ^[4]

Το πνευμονογαστρικό είναι παράλληλο με την κοινή καρωτιδική αρτηρία και την εσωτερική σφαγίτιδα φλέβα στο εσωτερικό του θηκαριού.

Πυρήνες

Το πνευμονογαστρικό νεύρο περιλαμβάνει νευράξονες που αναδύονται ή συγκλίνουν σε τέσσερις πυρήνες του προμήκη μυελού:

1. Ο ραχιαίος πυρήνας του πνευμονογαστρικού νεύρου - που παρέχει παρασυμπαθητική νεύρωση στα σπλάχνα, ειδικά στα έντερα
2. Ο ασαφής πυρήνας - ο οποίος δημιουργεί τις διακλαδισμένες κινητικές ίνες και τους προγαγγλιακούς παρασυμπαθητικούς νευρώνες που νευρώνουν την καρδιά
3. Ο πυρήνας της μονήρους δεσμίδας - ο οποίος λαμβάνει προσαγωγές πληροφορίες για τη γεύση και πρωτογενείς προσαγωγές από σπλαχνικά όργανα
4. Ο ραχιαίος τρίδυμος πυρήνας - ο οποίος λαμβάνει πληροφορίες σχετικά με τη αδρή αφή, τον πόνο και τη θερμοκρασία του εξωτερικού αυτιού, τη σκληρά του οπίσθιου κρανιακού βόθρου και τον βλεννογόνο του λάρυγγα

Λειτουργία

Το πνευμονογαστρικό νεύρο νευρώνει με κινητικές παρασυμπαθητικές ίνες σε όλα τα όργανα (εκτός από τα επινεφρίδια), από το λαιμό μέχρι το δεύτερο τμήμα του εγκάρσιου κόλου. Το πνευμονογαστρικό νεύρο ελέγχει επίσης μερικούς σκελετικούς μύες, όπως:

• Κρικοθυρεοειδής μυς
• Ανελκτήρας μαλακής υπερώας
• Σαλπιγκοφαυργγικός μυς
• Υπερωογλωσσικός μυς
• Υπεροφαρυγγικός μυς
• Ανώτεροι, μεσαίοι και κατώτεροι φαρυγγικοί συστολείς
• Μύες του λάρυγγα (ομιλία).

Αυτό σημαίνει ότι το πνευμονογαστρικό νεύρο είναι υπεύθυνο για ποικίλες διαδικασίες όπως ο καρδιακός ρυθμός, η γαστρεντερική περίσταλση, η εφίδρωση και αρκετές μυϊκές κινήσεις στο στόμα, συμπεριλαμβανομένης της ομιλίας (μέσω του παλίνδρομου λαρυγγικού νεύρου). Έχει επίσης μερικές προσαγωγές ίνες που νευρώνουν το εσωτερικό (κανάλι) τμήμα του εξωτερικού αυτιού (μέσω του αυχενικού κλάδου, επίσης γνωστό ως νεύρο Άρνολντ ή Άλντερμαν) και μέρος των μηνίγγων.^[5]

Οι προσαγωγές νευρικές ίνες του πνευμονογαστρικού νεύρου που ενυδατώνουν τον φάρυγγα και το πίσω μέρος του λαιμού είναι υπεύθυνες για το αντανακλαστικό του βήχα. Επιπλέον, η μεσολαβούμενη μέσω του 5-ΗΤ₃ υποδοχέα διέγερση προσαγωγών ινών του πνευνομογαστρικού στο έντερο λόγω γαστρεντερίτιδας είναι μια αιτία εμετού.^[6] Η διέγερση του πνευμονογαστρικού νεύρου στον τράχηλο της μήτρας (όπως σε ορισμένες ιατρικές διαδικασίες) μπορεί να οδηγήσει σε αγγειακή απόκριση.

Το πνευμονογαστρικό νεύρο παίζει επίσης ρόλο στο αίσθημα κορεσμού μετά την κατανάλωση τροφής.^[7] Η απομάκρυνση των υποδοχέων του πνευμονογαστρικού νεύρου έχει αποδειχθεί ότι προκαλεί υπερφαγία (πολύ αυξημένη λήψη τροφής).^[8]

Επίδραση στην καρδιά

Χρώση H&E των ινών του πνευμονογαστρικού νεύρου (κάτω δεξιά) νευρώνουν τον ιστό του φλεβοκόμβου (μεσαία αριστερά)

Η παρασυμπαθητική νεύρωση της καρδιάς ελέγχεται εν μέρει από το πνευμονογαστρικό νεύρο και μοιράζεται από τα θωρακικά γάγγλια. Τα γαγγλιακά νεύρα του πνευμονογαστρικού και της σπονδυλικής στήλης μεσολαβούν στη μείωση του καρδιακού ρυθμού. Ο δεξιός κλάδος του πνευμονογαστρικού νευρώνει τον φλεβοκολπικό κόμβο. Σε υγιείς ανθρώπους, ο παρασυμπαθητικός τόνος από αυτές τις πηγές ταιριάζει καλά με τον συμπαθητικό τόνο. Η υπερδιέγερση της παρασυμπαθητικής επίδρασης προάγει τις βραδυαρρυθμίες. Όταν υπερδιεγείρεται, ο αριστερός πνευμονογαστρικός κλάδος προδιαθέτει την καρδιά για αποκλεισμό στον κολποκοιλιακό κόμβο.

Ουρογεννητικές και ορμονικές επιδράσεις

Η υπερβολική ενεργοποίηση του πνευμονογαστρικού νεύρου κατά τη διάρκεια του συναισθηματικού στρες, η οποία είναι παρασυμπαθητική υπεραντιστάθμιση στην ισχυρή ανταπόκριση συμπαθητικού νευρικού συστήματος που σχετίζεται με το στρες, μπορεί επίσης να προκαλέσει βαγοτονική συγκοπή λόγω ξαφνικής πτώσης της καρδιακής παροχής, προκαλώντας εγκεφαλική υποαιμάτωση. Η βαγοτονική επηρεάζει τα μικρά παιδιά και τις γυναίκες περισσότερο από άλλες ομάδες. Μπορεί επίσης να οδηγήσει σε προσωρινή απώλεια του ελέγχου της ουροδόχου κύστης σε στιγμές υπερβολικού φόβου.

Έρευνες έχουν δείξει ότι οι γυναίκες που είχαν πλήρη τραυματισμό του νωτιαίου μυελού μπορούν να βιώσουν οργασμούς μέσω του πνευμονογαστρικού νεύρου, το οποίο μπορεί να πάει από τη μήτρα και τον τράχηλο στον εγκέφαλο.^[9][10]

Η σηματοδότηση της ινσουλίνης ενεργοποιεί τα ευαίσθητα στην τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP) κανάλια καλίου (KATP) στον τοξοειδή πυρήνα, μειώνει την απελευθέρωση AgRP και μέσω του πνευμονογαστρικού νεύρου, οδηγεί σε μειωμένη παραγωγή γλυκόζης από το ήπαρ, μειώνοντας τη δράση γλυκονεογόνων ενζύμων: φωσφοενολοπυροσταφυλική καρβοξυλάση, 6-φωσφατάση της γλυκόζης.^[11][12]

Κλινική σημασία

Η θεραπεία διέγερσης του πνευμονογαστρικού νεύρου (VNS) που χρησιμοποιεί έναν νευροδιεγερτή που εμφυτεύεται στο στήθος είναι μια θεραπεία που χρησιμοποιείται από το 1997 για τον έλεγχο των επιληπτικών κρίσεων σε ασθενείς με επιληψία και έχει εγκριθεί για τη θεραπεία ανθεκτικών σε φάρμακα περιπτώσεων μείζονας κατάθλιψης.^[13] Αναπτύσσεται επίσης, όσον αφορά το 2013, μια μη επεμβατική συσκευή VNS που διεγείρει έναν προσαγωγό κλάδο του πνευμονογαστρικού νεύρου.^[14]

Η VNS μπορεί επίσης να επιτευχθεί με έναν από τους πνευμονογαστρικούς χειρισμούς: κρατώντας την αναπνοή για 20-60 δευτερόλεπτα, βυθίζοντας το πρόσωπο σε κρύο νερό, βήχα ή τεντώνοντας τους μυς του στομάχου.^[15] Ασθενείς με υπερκοιλιακή ταχυκαρδία, κολπική μαρμαρυγή και άλλες ασθένειες μπορεί να εκπαιδευτούν να εκτελούν πνευμονογαστρικούς χειρισμούς (ή να βρουν μόνοι τους έναν ή περισσότερους).

Η θεραπεία με αποκλεισμό του πνευμονογαστρικού νεύρου (VBLOC) είναι παρόμοια με τη VNS, αλλά χρησιμοποιείται μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας. Σε μια εξάμηνη ανοιχτή κλινική δοκιμή στην οποία συμμετείχαν τρία ιατρικά κέντρα στην Αυστραλία, το Μεξικό και τη Νορβηγία, ο αποκλεισμός του πνευμονογαστρικού νεύρου βοήθησε 31 παχύσαρκους συμμετέχοντες να χάσουν κατά μέσο όρο σχεδόν 15 τοις εκατό του παραπανίσιου βάρους τους. Όσον αφορά το 2008, μια διάρκειας ενός έτους διπλά τυφλή έρευνα φάσης ΙΙ με 300 συμμετέχοντες είχε ξεκινήσει.^[16]

Η βαγοτομή (κόψιμο του πνευμονογαστρικού νεύρου) είναι μια πλέον ξεπερασμένη θεραπεία που πραγματοποιούταν για την αντιμετώπιση του πεπτικού έλκους. Η βαγοτομή αυτή τη στιγμή ερευνάται ως μια λιγότερο επεμβατική εναλλακτική επέμβαση απώλειας βάρους σε σχέση με τη χειρουργική επέμβαση γαστρικής παράκαμψης.^[17] Η επέμβαση περιορίζει το αίσθημα της πείνας και μερικές φορές πραγματοποιείται σε συνδυασμό με την τοποθέτηση ταινιών στο στομάχι των ασθενών, με αποτέλεσμα την απώλεια κατά μέσο όρο 43% του υπερβολικού βάρους σε έξι μήνες με δίαιτα και άσκηση.^[18]

Μια σοβαρή παρενέργεια της βαγοτομής είναι η ανεπάρκεια βιταμίνης Β₁₂ αργότερα στη ζωή – ίσως μετά από περίπου 10 χρόνια – που μοιάζει με την κακοήθη αναιμία. Το πνευμονογαστρικό νεύρο φυσιολογικά διεγείρει τα τοιχωματικά κύτταρα του στομάχου να εκκρίνουν οξύ και ενδογενή παράγοντα. Ο ενδογενής παράγοντας είναι απαραίτητος για την απορρόφηση της βιταμίνης Β₁₂ από τα τρόφιμα. Η βαγοτομή μειώνει την έκκρισή του και τελικά οδηγεί σε ανεπάρκεια, η οποία, αν δεν αντιμετωπιστεί, προκαλεί βλάβες στα νεύρα, κόπωση, άνοια, παράνοια και τελικά θάνατο.

Παραπομπές

1. Walker, H. Kenneth (1990). Cranial Nerve XI: The Spinal Accessory Nerve. PMID 21250228. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK387/. Ανακτήθηκε στις 2019-05-30. 
2. «Functional and chemical anatomy of the afferent vagal system». Autonomic Neuroscience 85 (1–3): 1–17. December 2000. doi:10.1016/S1566-0702(00)00215-0. PMID 11189015. 
3. R.S. Snell (2008). Κλινική νευροανατομία. Ιατρικές εκδόσεις Λίτσας. σελ. 348. ISBN 978-960-372-110-9. 
4. «Learning to breathe: habituation of Hering-Breuer inflation reflex emerges with postnatal brainstem maturation». Respiratory Physiology & Neurobiology 195: 44–9. May 2014. doi:10.1016/j.resp.2014.02.009. PMID 24566392. 
5. Eljamel, Sam (2011). Problem Based Neurosurgery. σελ. 66. ISBN 978-981-4317-07-8. 
6. Mandal, Ananya (25 Σεπτεμβρίου 2013). «Vomiting Mechanism». News Medical. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 4 Ιανουαρίου 2015. Ανακτήθηκε στις 27 Ιουνίου 2015. 
7. «The vagus nerve, food intake and obesity». Regulatory Peptides 149 (1–3): 15–25. August 2008. doi:10.1016/j.regpep.2007.08.024. PMID 18482776. 
8. «Deletion of leptin signaling in vagal afferent neurons results in hyperphagia and obesity». Molecular Metabolism 3 (6): 595–607. September 2014. doi:10.1016/j.molmet.2014.06.003. PMID 25161883. 
9. «Exploring the Mind-Body Orgasm». Wired. 2007-01-10. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 19 September 2015. https://web.archive.org/web/20150919100602/http://archive.wired.com/medtech/health/news/2007/01/72325. 
10. «Brain activation during vaginocervical self-stimulation and orgasm in women with complete spinal cord injury: fMRI evidence of mediation by the vagus nerves». Brain Research 1024 (1–2): 77–88. October 2004. doi:10.1016/j.brainres.2004.07.029. PMID 15451368. 
11. «Hypothalamic K(ATP) channels control hepatic glucose production». Nature 434 (7036): 1026–31. April 2005. doi:10.1038/nature03439. PMID 15846348. Bibcode: 2005Natur.434.1026P. 
12. «Where does insulin resistance start? The brain». Diabetes Care 32 Suppl 2 (2): S174-7. November 2009. doi:10.2337/dc09-S305. PMID 19875547. 
13. «VNS therapy in treatment-resistant depression: clinical evidence and putative neurobiological mechanisms». Neuropsychopharmacology 31 (7): 1345–1355. July 2006. doi:10.1038/sj.npp.1301082. PMID 16641939. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 17 October 2006. https://web.archive.org/web/20061017045825/http://www.nature.com/npp/journal/v31/n7/abs/1301082a.html. 
14. Eisenstein, M. (October 2013). «Neurodevice startups target peripheral nervous system». Nature Biotechnology 31 (10): 865–866. doi:10.1038/nbt1013-865. PMID 24104737. https://archive.org/details/sim_nature-biotechnology_2013-10_31_10/page/865. 
15. Vibhuti N., Singh· Gugneja, Monika (22 Αυγούστου 2005). «Supraventricular Tachycardia». eMedicineHealth.com. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 16 Δεκεμβρίου 2008. Ανακτήθηκε στις 28 Νοεμβρίου 2008. 
16. Mayo Clinic. Device blocking stomach nerve signals shows promise in obesity. Δελτίο τύπου. «Αρχειοθετημένο αντίγραφο». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 8 Μαρτίου 2009. Ανακτήθηκε στις 12 Μαΐου 2022. 
17. Ulcer surgery may help treat obesity – Diet and nutrition. NBC News
18. «Could nerve-snip spur weight loss?». CNN.com (Turner Broadcasting System). Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2007-07-13. https://web.archive.org/web/20070713084325/http://www.cnn.com/2007/HEALTH/conditions/07/09/obesity.nerve.ap/index.html.