Periferik sinir sistemi anatomisi

Sinir sistemi; beyin, spinal kord ve periferik sinir sisteminden oluşur. Periferik sinir sistemi, spinal korddan segmental olarak ayrılan ventral ve dorsal köklerin birleşmesi ile olur. Afferent lifler,  dorsal spinal kök aracılığı ile Merkezi Sinir Sistemine  (MSS) iletilir. Efferent lifler ise ventral kök aracılığı ile periferik  sinir sistemine motor lifler taşır.

Periferik sinir sistemi; nöronlar, bağ dokusu, hücresel elemanlar ve son organlardan oluşan bir yapıya sahiptir.

Periferik sinirlerin majör doku komponentini bağ dokusu oluşturur. Bağ dokusu, sinirin kondüktif elemanları olan aksonlara iskelet teşkil eder (17). Periferik sinirler içindeki bağ dokusu oranı, sinirden sinire ve bulundukları yerlere göre % 25-85 oranında değişmektedir. Eklem bölgelerinde bu oran artar. Bağ dokusu oranlarında değişmenin bir başka nedeni de fasiküler pleksus formasyonu ve fasiküler dallanmalardır.

Sinir sisteminin fonksiyonel birimi ise nöronlardır. Nöronların hücre gövdesi (soma) sinir impulslarının kabulü, transmisyonu ve iletilmesine olanak sağlayan özel yapıya sahiptir ve tüm yüzey alanı sinaptik uçlarla kaplıdır. Nöronların özelleşmiş stoplazmik uzantıları olan dendritler, nöronların birbirleri ile çok sayıda stoplazmik bağlantılar kurmasını sağlar.

Genellikle her nörondan perifere giden bir akson vardır, alfa motor nöronlarda ise birden fazla akson olabilmektedir. Akson lifleri bir araya gelerek dorsal ve ventral spinal kökleri oluşturur. Dorsal kökler duyu sonlanmalarından gelen afferent lifleri, ventral kökler ise kas liflerinin motor son plaklarında sonlanan efferent lifleri taşırlar (18).

Sinirlerin cerrahi olarak manuple edilebilen en küçük ünitesi “fasiküller”dir ve Sunderland tarafından “funiculus” olarak adlandırılmıştır. Fasiküller bağ dokusu ile sarılmış afferent ve efferent sinir liflerinden oluşur. Fasiküllerin içindeki nonkondüktif doku “endonöryum” olarak adlandırılır. Bu kollajen yapı her bir myelinize aksonu, myelinsiz grupları veya zayıf myelinli aksonları sarar

 

 Bu tabaka ikinci kan-sinir bariyerini de içerir (17). Endonöryum 40-65 nm çaplı kollajen fibrillerden oluşmuştur. Elastin içermez ve fibroblastlar seyrektir. Büyük çaplı myelinli aksonlarda endonöryum iki kollajen tabakası halindedir, dış tabakadakiler longitüdinal,  içtekiler ise rastgele yerleşimlidir. Küçük, myelinli aksonlarda yalnızca dış,  longitüdinal tabaka bulunur. Schwann hücre bazal membranı, bu tubuler yapının iç yüzeyini oluşturur (19). Bunun yanında bazal lamina, schwann hüreleri ve myelin kılıf da endonöral doku içindeki diğer yapılardır.

Fasiküllerin her birini çevreleyen bağ dokusuna “perinöryum” adı verilir. Perinöryum; oblik, sirküler ve longitüdinal kollajen liflerden oluşmuştur, kalınlığı 3–10 hüre arasında değişmektedir. Bu doku epinöryum ile aksonları saran endonöryum arasında sınır teşkil eder. Çevrelenen fasiküllerin boyutu 50 mikron ile milimetre arasında değişmektedir. Fasikül boyutu büyüdükçe içerdiği akson sayısı artar. Perinöryumun, kan-sinir bariyeri görevi vardır. Endonöryuma enfeksiyon yayılmasını önler, intrafasiküler pozitif basıncın korunmasını sağlar . Ayrıca fasiküllerin hafif dalgalanmasına ve böylece bir miktar longitüdinal mobiliteye olanak sağlayarak sinirin gerilim kuvvetini ayarlar. Fasikülleri gruplar halinde saran yapı “internal epinöryum” dur. Bu doku epinöryum kadar yoğun değildir, volümü de sinirler arasında ve seviyelere göre değişkenlik gösterir. Sinir kesitlerinde epinöryum oranının en fazla olduğu yer eklem seviyeleridir. En dışta interfasiküler epinöryum ve tüm fasikülleri ortak olarak saran, kollajen ve elastik liflerden oluşan “epinöryum”  ( eksternal  epinöryum) mevcuttur. Eksternal epinöryum ile internal epinöryum arasında devamlılık vardır. Epinöryum, fasiküllerin kılıfları içinde hem longitüdinal, hem de lateral hareketlerine izin verir.

 

Sinir lifleri myelinli ve myelinsiz olabilir. Myelin, Schwann hücrelerin ve oligodendritlerin hücre zarlarının yoğunlaşmasından oluşmuştur. Bu yapı; lipidler, proteinler ve su içerir, bu özelliği ile diğer plazma membranlarına benzerlik gösterir. İçerdiği lipidlerin büyük kısmını kolesterol oluşturur. Glikoproteinlerin ise çoğunluğu galaktoserebrozid, sulfatid ve gangliozid şeklindedir. Periferik myelinde kolin gliserofosfatid ve sfingomyelin oranı santraldekinden yüksektir. Myelin kılıflar prenatal dönemde oluşmaya başlarlar, gelişiminin tamamlanması doğumdan sonraki belli bir süreci kapsar. Myelinli liflerin çapı daha büyük, ileti hızları ve uyarılabilme özellikleri daha fazladır. Myelinsiz liflerin ise çapı daha küçük ve ileti hızları yavaştır.

Periferik sinir sisteminin destek hücreleri  “Shwann hücreleri”dir. Periferik aksonların tümü Schwann hücreleri tarafından sarılmıştır. Bu hücreler, aksonlara metabolit ve trofik faktörler sağlamaktadır. Myelinli sinirlerde Schwann hücreleri arasında bulunan, aksonların depolarize olmasını sağlayan alanlara “Ranvier  Nod’u” denir. Bu bölgelerde iletim sıçrayıcı tarzdadır ve iletim hızı bu alanlarda artırılır (22, 24, 25).

Sinir hasarında aksonlar ve Schwann hücreleri travmaya ortak cevap verirler. Sinir liflerinin kesilmesi veya zedelenmesi durumunda, kesi distalindeki aksonlarda dejenerasyon meydana gelir, buna  “Wallerian dejenerasyon” denir. Bu durumda myelin ve aksonal debrisin fagosite edildiği yoğun hücre proliferasyonu söz konusudur. Schwann hücre ve bazal lamina devamlılığı sonucu herhangi bir tüp oluştuğu takdirde aksonun distale doğru ilerlemesi ve remyelinizasyon mümkün olabilir.

Sinirler içerdikleri fasikül sayısına göre üç farklı yapıda ele alınır:

1- Monofasiküler Sinirler: Bir tane büyük fasikül içeren sinirlerdir. Bu grup sinirlerin transvers basılara adaptasyonu iyi değildir ve doku hasarı oluşur.  

2- Oligofasiküler Sinirler: Bu yapıdaki sinirler de iki grupta incelenir. Birinci gruptakiler 2–5 fasikülden oluşur. Sinirler arasında minimal epinöral doku bulunur. İnterfasiküler epinöryum fasiküllerin ayrı ayrı hareket edebilmelerine olanak sağlar. Bu nedenle, transvers bir basıya maruz kaldığında her bir fasikülün ayrı hareketi ile interfasiküler basınç korunur. 5–12 fasikül içeren sinirler ise ikinci grupta yer alır. Bu sinirlerin transvers basıya adaptasyonu daha iyidir. Ayrıca fasiküler diseksiyon yapılabilmesi mümkündür.

    3-Polifasiküler Sinirler: Fasikül sayısı 12 den fazladır ve fasiküller gruplar oluşturabilir veya grup formasyonu olmaksızın dağınık halde ayrı ayrı dizilim gösterebilir. Her bir fasikül grubu ayrı ayrı diseke edilebilir ve grup fasiküler onarım yapılabilir. Basıya karşı en iyi adaptasyon sağlayan sinirler polifasiküler yapıda olanlardır.

 

  Periferik Sinir liflerinin Sınıflandırılması:

  Sinir lifleri; kalınlıklarına, aksiyon potansiyel şekillerine, iletim hızlarına ve myelinli ya da myelinsiz oluşlarına göre değişik sınıflara ayrılmıştır. Günümüzde en çok kullanılan sınıflandırma Erlanger ve Gasser tarafından yapılmıştır Bu sınıflamaya göre:

Grup A: En kalın, hızlı iletim yapan myelinli, afferent ve efferent liflerdir.

Grup B: Myelinli,  otonom ve preganglionik liflerdir.

Grup C: İnce, yavaş iletim yapan  (2 m/sn ), myelinsiz visseral ve somatik afferent liflerdir.  Otonom postganglionik  efferent lifler   de bu gruba girer. 0.1–1 mm kalınlığında olup, derin yanma, ağrı,  kaşınma, ısınma ve soğuk duyusunu taşırlar.

Grup A lifler kalınlıklarına göre kendi içlerinde Aα, Aβ ve Aγ olmak üzere ayrılırlar.

Aα lifler  (15–20 mikron ): Motor efferent liflerdir.

 Aβ lifler ( 10–15 mikron): Yoğun myelinli liflerdir, dokunma duyusu afferentleridir, hızlı iletim yaparlar (30–70 m/sn ). Bu lifler hızlı adapte olan (QA) ve yavaş adapte olan (SA) lifler olmak üzere ikiye ayrılır.

A γ lifler ( 2–5 mikron ): Ağrı, batma ve ısı afferentleridir. En ince myelinli liflerdir, 5–30 m/sn iletim hızları vardır.

Duyu sonlanmaları: Dokunma duyusu, deride yerleşmiş olan farklı enerji şekillerine ve farklı uyarılara duyarlı olan reseptörlerle alınır. Bu reseptörler fonksiyonlarına göre sınıflandırılır:

Mekanoreseptörler: Derideki fiziksel uyarıları alır

Termoreseptörler: Isı değişikliklerine duyarlıdı.

Ağrı reseptörleri ( Nosiseptörler ): Zaralı derecedeki fiziksel ve kimyasal uyarıları alır, eşik değerleri yüksektir. Bunlardan başka birden fazla şekle cevap oluşturan polimodal reseptörler bulunur.

 

Tüysüz deri reseptörleri:

Pacinian cisimcikleri: Gözle görülebilecek kadar büyük olan tek reseptördür. Dermisin derin kısımlarında ve deri altı dokusunda yerleşmiştir, gruplar halinde bulunabilir ve tek bir Aβ   lifiyle inerve olur. El ve parmakların palmar yüzünde, ayak tabanında, genital organlar,  boyun ve meme başında bulunur. En fazla vibrasyona duyarlı olan mekanoreseptörler şeklindedir.

Meissner cisimcikleri: Dermal papilla içinde yerleşmiş, birçok Aβ lifinin kapsüllenmiş halidir. El ve ayağın her yerinde, alında, dudaklarda,  dilin apikal kısmında ve palpebral konjuktivada bulunurlar. Hafif uyarılara hassastır ve hareketli dokunma duyusunu alır.

Merkel cisimcikleri: Epidermisin bazal tabakasına oturur ve birden fazla aksonla inerve olur. Sabit dokunma,  basınç ve en çok statik objelerde “ tactil gnosis” den sorumludur. Bu reseptörler ısıya bağımlı çalışır.

Ruffini cisimcikleri: İğ şeklinde 1–2 mm uzunlıkta olup, Aβ liflerinin myelinsiz uçlarıdır. Dermisin birçok tabakasında bulunur. Her bir cisimcik bir myelinli akson tarafından inerve edilir. Kollajen liflerle dermis ve derialtı dokulara bağlıdır ve çevre dokulardaki hareket bu organa kolayca ulaşır. İstirahat halindeyken deşarj olur. Derideki gerilmeye çok duyarlıdır.

Tüylü deride ise; kıl kökleri Aβ lifleriyle inerve olan reseptörler olarak çalışır. Meissner cisimcikleri gibi fonksiyon yaparlar.

 

İskelet kaslarının nöromusküler sonlanmaları:

  İki ana tipte nöromuskuler sonlanma mevcuttur. Bunlardan birirncisi; “En plaque” olarak adlandırılır ve aksonal uç, kas lifinin ortasında motor end-plate şeklindedir. İletim buradan tüm kasa hızla yayılır. İkincisi ise  “En grappe” olarak adlandırılır.  Bu tipte akson uçları kas lifi boyunca dallara ayrılarak, kasa birçok noktadan girer, aynı anda birçok noktadan kası uyarır.

Periferik sinirlerin kanlanması

  Sinirler, komşu büyük arter ve venlerin segmental dallarından oluşan zengin bir  vasküler  sisteme sahiptir. Bunun dışında, kas perforatörlerinin ve periostal damarların dallarından da beslenirler.(26)

Periferik sinirler epinöryum, perinöryum ve endonöryum tabakalarında birbirinden ayrı ama ileri derecede birbirleriyle bağlantıları olan bir vasküler dolaşıma sahiptirler. Longitudinal eksene paralel uzanan damarlar birçok anastomoz vasıtasıyla bağlantılıdır. Sinirin bu 3 tabakası dahilindeki vasküler sistem intrinsik sistem olarak adlandırılır. Ekstrinsik sistem ise çevredeki büyük arter ve venlerden, musküler perforatörler ve periosteal damarlardan köken alan ve mezonöryumu delerek sinire ulaşan, değişik büyüklükteki segmental damarlardan oluşur.

Sinire ulaşan damarlar epinöryumda dallanarak intranöral pleksusa assendan ve dessendan dallar verirler. Ekstrensek damarlar fasikül olukları arasında ilerler. Sinirlerin iç kısımları da ekstrensek damarların dalları tarafından beslenir (intrensek dolaşım). Ekstrensek damarların dallanmaya başladığı seviyeden itibaren intrensek sistem olarak devam eder. Vasküler yapılar epinöryumda proksimal ve distale doğru longitüdinal olarak seyreder ve vasküler bir ağ oluştururlar. Aynı damar boyunca eş zamanlı ters yönlü akımların olduğu gösterilmiştir. Perinöryumda da epinöryumdaki gibi vasküler pleksus mevcuttur. Epinöryum ve perinöryumdaki pleksuslar arasında anastomozlar bulunmaktadır (27). Bunlardan başka endonöryumda normal şartlarda kısmen fonksiyonel olan, ancak mekanik travma sırasında tam perfüzyon gösteren diğer bir vasküler ağ vardır (28). Endonöryumdaki endotel hücreleri komşu hücrelerle sıkı bağlantı yaparak proteinlerin endonöral alana geçişini engeller, bu da perinöryum ile birlikte kan-sinir bariyerini oluşturur. Bu seviyede pinostotik veziküller aracılığı ile gerçekleşen aktif transport söz konusudur (29). Sinirdeki gerginliğin kan akımı üzerindeki etkileri araştırıldığında;  sinir boyunda  %8 oranındaki artışın venüllerde dolaşımı yavaşlattığı, %15 oranında uzatmanın ise sinir kan akımını tamamen durdurduğu gösterilmiştir  (30,31).

 

Sinir Yaralanmaları

  Sinir yaralanmalarının en sık sebepleri laserasyonlar, ateşli silah yaralanmaları ve elektrik yanıklarıdır.  En ciddi hasara yol açan mekanizmalar elektrik yanıkları ve ateşli silah ve kontüzyon yaralanmalarıdır. Bunun dışında kompresyon, iskemi, kimyasal madde enjeksiyonu ve gerilme diğer sinir yaralanma sebepleridir.

            Sinir yaralanmaları hasarın derecesine ve rejenerasyon kapasitesine göre Sunderland tarafından 5 ayrı grupta ele alınmıştır (32). Seddon sınıflandırmasına göre (33) ise 3 grup altında tanımlanmıştır.

Sunderland sınıflaması:

Tip 1 Lezyonlar: Sinir ve akson yapısı sağlamdır. Hasarlı bölgede iletim bloğu vardır. Bu tip lezyonlar klinik olarak hafif parezi veya geçici motor ve duyu kaybı şeklinde görülebilir. Otonomik iletim korunmuştur. Distalde Wallerian dejenerasyon oluşmaz. İletimin engellenmesinin sebebi, biyokimyasal iyonik bozukluktur. Lezyonun distalindeki iletim normaldir. Seddon sınıflandırmasındaki karşılığı “nöropraxi”olarak bilinmektedir ve tamamen reversibl bir tablodur. Hafif şiddetteki travmalar sonrasında oluşur ve ortalama 6–8 haftada tamamen iyileşir.

Tip 2 Lezyonlar: Daha şiddetli travmalardan sonra akson ve myelin kılıf kopmuştur, distalde Wallerian dejenerasyon gelişir. Motor, duyu ve otonomik fonksiyonlarda tam kayıp vardır. Bu tip yaralanmalarda epinöryum, perinöryum, endonöral kılıf ve Schwann hücre kılıfları sağlamdır. Bu yapıların korunmasından dolayı fonksiyonel kayıp reversibldir. İyileşme aylar veya yıllar sürebilir. Rejenerasyon sürecinde akson sayısında azalma, nöronal hücre kaybı veya son organdaki irreversibl değişikliklere bağlı rezidüel kayıplar ortaya çıkabilir. Seddon,  bu lezyonları “aksonotmezis” olarak adlandırmıştır.

Tip 3 Lezyonlar: Endonöral bütünlüğün bozulduğu intrafasiküler hasar söz konusudur. Epinöryum ve perinöryum korunmuştur. Sıklıkla iskemi,  traksiyon- kompresyon ve sıkışma nöropatileri bu tip lezyondan sorumludur. İntrafasiküler  fibrozisin  az olduğu durumlarda rejenerasyon mümkündür,  bu tablo Seddon sınıflamasındaki  “aksonotmezis” ile aynıdır. İantrafasiküler hasarın fazla olduğu durumlarda daha çok fibrozis oluşur ve rejenere aksonların ilerlemesine engel olur,  bu da Seddon’a göre “nörotmezis” olarak tanımlanan lezyonları oluşturur. Lezyonun distalinde Wallerian dejenerasyon meydana gelir, total motor,  duyu ve otonomik kayıp izlenir. Elektrofizyolojik olarak denervasyon bulguları tespit edilir. Reinnervasyon ve fonksiyonel iyileşme yeterli değildir.

Tip 4 Lezyonlar: Epinöryumun sağlam kaldığı, bunun dışındaki yapıların tamamen hasarlı olduğu yaralanma şeklidir. Fasiküler yapı kaybolmuş, sinir makroskobik olarak da incelmiştir. Total fonksiyonel kayıp gözlenir. Tesadüfen lezyon distaline ulaşabilen rejenere aksonlar bulunabilir.

Tip 5 Lezyonlar: Kesici alet yaralanmaları veya traksiyona bağlı sinirin kopması nedeniyle oluşan lezyonlardır. Sinirin anatomik bütünlüğü tamamen bozulmuştur, nöral veya bağ dokusu elemanlarından hiç birinde devamlılık yoktur. Kesi  distalinde total fonksiyonel kayıp söz  konusudur.

Tip 4 ve Tip 5 lezyonların tedavisi için cerrahi onarım gerekmektedir.

Seddon Sınıflaması

1. Nöropraksi: Lokal bir iletim bloğu mevcuttur. Aksonal devamlılık, sinir ve kas dokularında uyarılabilme normaldir. Bu tipte bir lezyon akut ve lokal demiyelinizasyona bağlı oluşabilir ve iletimin düzelmesi için lokal miyelin hasarının onarımı gereklidir. Sinir tam olarak normal hale döner ama bu süreç haftalar veya aylar sürebilir.

2. Aksonotmezis: Aksonotmezis durumunda, periferik sinirde bölgesel olarak sadece akson devamlılığında bir kesilme mevcuttur. Aksonotmeziste hücre ölmezse 24 saat sonra proksimal güdükten aksonal tomurcuklanma başlar (34). Endonöral doku ve Schwann hücrelerinin bazal laminası intakt kalır ve kılavuz tüp görevi görerek Schwann hücrelerinin yeni kolonlar oluşturarak prolifere olmasına destek olur. Akson bütünlüğünün bozulmasına bağlı lezyonun distalinde akson dejenerasyonu olur. Bağ doku bütünlüğü korunduğu için aksonun proksimalden distale ilerlemesi kolaydır. Prognoz genellikle iyi olmasına rağmen iyileşme sürecinde uyanlamayan kaslarda denervasyon atrofısi gelişebilir.

3. Nörotmezis: Sinir devamlılığının tamamen kesintiye uğradığı nörotmezis durumunda proksimaldeki kesik aksonların Schwann hücrelerince oluşturulan tüplere girmesi mümkün olmaz ve cerrahi onarım yapılmazsa genellikle bir fonksiyonel gelişme beklenmez. Etiyolojik faktör sinirde tam kat bir kesi olabileceği gibi iletimi tamamen engelleyen bir tümör veya skar dokusuna da bağlı olabilir.

11 haftalık bir periyodda intramusküler olarak 1800 U BOTOX® alan kilolu erişkin bir

erkekte (boyun ve sırt spazmı ve şiddetli ağrı için) periferik nöropati bildirilmiştir.

BOTOX® 'un kazara enjeksiyonu veya oral alımına bağlı herhangi bir bildirilmiş sistemik toksisite vakası bulunmamaktadır. Doz aşımı ortaya çıktığında, hasta sistemik zayıflık veya kas paralizisinin belirti ve bulguları yönünden birkaç hafta tıbbi gözlem altında tutulmalıdır.

Bir flakonun içeriği 6 kg veya daha ağır insanlarda tahmin edilen sistemik toksisite dozunun altındadır.