Pathophysiologie (altgrichisch páthos "Krankheit" und Physiologie im Reiter "Physiologie" erklärt) ist die Lehre der Beschreibung von krankhaften Vorgängen oder Veränderungen der physiologischen Prozesse im Körper.

Die periphere Fazialisparese kann zahlreiche Ursachen haben, welche unter dem Reiter "Gesichtslähmungen – Ursachen" erläutert werden. Grundsätzlich verläuft eine Schädigung eines peripheren Nervens nach dem Prinzip der "Waller-Degeneration" [1]. Möglich sind traumatische Durchtrennung (Axonotmesis), Blutungen, Mangelversorgung, Quetschungen, Infektionen oder eine toxische Schädigung.

Nervenschädigung

Abbildung 1
Schematische Darstellung der Degeneration nach Waller.

Quelle: Pubslished as “Terri”, Medatrio, Degeneration & regeneration of peripheral nerves, n.d., medatrio.com/degeneration-regeneration-of-peripheral-nerves, accessed on 08/28/2020.

Die Degeneration verläuft wie in der schematischen Zeichnung (Abb. 1) dargestellt und ist initial durch eine Schädigung der Myelinscheide, die den Nerven wie die Gummiummantelung eines Stromkabels zur Umgebung hin isoliert, gekennzeichnet. Die Schwann-Zellen (Isolationszellen der Myelinscheide) werden hierbei im Rahmen einer Entzündungsreaktion durch Makrophagen (körpereigene Zellen, die auf den Abbau von Zellen spezialisiert sind) eliminiert. Liegt nun der Nerv ohne Schutzhülle frei (wie die feinen Kupferdrähte eines Stromkabels, welches im Wasser liegt), können die Impulse an dieser Stelle nicht mehr richtig weitergeleitet werden. Dieser Funktionsverlust und Stress durch die Entzündungsreaktion lassen sodann auch das Axon degenerieren. Die offenliegenden Axone werden nun auch von den Makrophagen (Fresszellen des Immunsystems) abgebaut, womit eine Impulsübermittlung nun irreversibel zerstört ist [1].

Proximal (Richtung Zellkörper im Gehirn) "lebt" der Nerv weiter, während der distale (gehirnferne) Teil abstirbt und seine Funktion verliert. Er bleibt jedoch als Struktur erhalten und kann als Leitschiene für vom lebendigen Nerventeil aussprossende Axone dienen, sofern diese ihn erreichen können. Dies ist möglich, wenn die Hüllstruktur (Myelinscheide) noch intakt ist oder der durchtrennte Nerv durch eine mikrochirurgische Nervennaht wieder adaptiert wird.

Abbildung 2
Nervenquerschnitte, wie sie sich unter dem Mikroskop darstellen. Rechts ist eine deutliche "Unordnung" zu erkennen. Aufgrund fehlender Ansteuerung wird der Nerv hier fettig degeneriert.

Bereits Oppenheim untersuchte 1894 Querschnitte von gesunden und geschädigten Nerven und beschrieb die Unterschiede der Nervenfaserqualitäten. In der Querschnittszeichnung (Abb. 2) eines peripheren Nervs sind normale, gesunde Axone mit einem unterschiedlichen physiologischen Grad an Myelinisierung dargestellt. Im rechten Bild ist der Nervenquerschnitt eines geschädigten Nervs dargestellt. Es zeigt sich eine deutlich verminderte Dichte und Anzahl von Axonen (Nervenfasern). Eine Vielzahl an Nervenfasern ist "atrophiert", hat also eine nicht mehr umkehrbare Rückbildung zu funktionslosem Nervenfasergewebe durchlaufen.

Abbildung 3
Zeichnung eines peripheren Nervens, wie zum Beispiel des Fazialisnervens. Im oberen Bild ist ein Druckschaden zu erkennen ("Sanduhrphänomen"). Dieser kann entweder durch mechanischen Druck von außen entstehen oder aber durch eine deutliche Schwellung des Nervens (zum Beispiel in einem knöchernen Tunnel wie dem Felsenbein). 

Ein Schaden, wie in Abbildung 3 dargestellt, kann entweder einen zeitweiligen Funktionsverlust (Neurapraxie) mit Ausfall aller oder einem Teil der Faszikel/Axone bewirken oder aber einen längerfristigen Dauerschaden (Axonotmesis, z.B. 4-6 Monate) bis hin zum irreversiblen Funktionsausfall durch eine massive Narbenbildung verursachen. Im unteren Bild ist eine vollständige Durchtrennung des Nervens mit seinen Hüllstrukturen dargestellt (Neurotmesis). Wird nun zeitnah die Kontinuität (z.B. Nervennaht) wiederhergestellt können die Axone von rechts einsprossen und den Nerv wieder funktionstüchtig machen. Ansonsten ist der Nerv irreversibel geschädigt und die angesteuerte Gesichtsmuskulatur geht zugrunde. Im unteren Bild ist eine vollständige Durchtrennung des Nervens mit seinen Hüllstrukturen dargestellt (Neurotmesis). Die Axone links (gehirnfern) haben bereits ihre Hüllschicht verloren (Entmyelinisierung), rechts (gehirnnah) sind sie noch vital. Wird nun zeitnah die Kontinuität (zum Beispiel durch Nervennaht) wiederhergestellt können die Axone von rechts einsprossen und den Nerv wieder funktionstüchtig machen. Ansonsten ist der Nerv irreversibel geschädigt und die angesteuerte Gesichtsmuskulatur geht zugrunde (fettige Degeneration).

Diese Nervenfasern stehen einer Nervenerregung und damit einer Muskelansteuerung nicht mehr zur Verfügung. Gleichzeitig zeigt sich hierzu vergleichsweise viel Bindegewebe, welches die Erregungsweiterleitung des Nervs noch zusätzlich hemmt. Die Folge ist weitaus weniger "Stromdurchfluss" um einen Gesichtsmuskel anzusprechen. Ist der "Stromfluss" derart gering, dass eine Mindesterregungsschwelle des Gesichtsmuskels nicht mehr erreicht wird, kommt es nicht nur zur Schwächung des Muskels, sondern zur vollständigen Lähmung.

Sind bei der Fazialisparese zusätzlich Nervenfasern der benachbarten Nerven (Nervus intermedius oder der Nervus petrosus superficialis major) beteiligt, kommt es zu einer verminderten Tränensekretion. Im schlimmsten Fall kann die Tränenproduktion auf der betroffenen Seite komplett ausfallen. Die Speichelsekretion ist bei einer Beteiligung der Chorda tympani reduziert.

Nervenläsionen

Wenn es um die Einteilung der Schädigung eines Nervs geht, sind die Klassifikationen nach Seddon und die Sunderland zu nennen. Beide beschreiben verschiedene Grade der Nervenläsion, die als Neurapraxie, Axonotmesis und Neurotmesis bezeichnet werden (Abb. 4). 

Für ein besseres Verständnis der Nervenläsionen ist die Differenzierung der Hüllstrukturen eines Nervs unerlässlich (Abb. 5, Abb. 6). Von außen nach innen finden sich Epi-, Peri- und Endoneurium. Das Epineurium bettet den gesamten Nerv in die Umgebungsstrukturen ein und besteht aus verstärktem Bindegewebe.[1] Das Perineurium fasst mehrere Nervenfasern, d.h. die Einheit aus Nervenzellfortsatz (Axon), Hüllzellen (Schwann-Zellen) und der äußersten Schicht der Schwann-Zellen (Neurolemm), zu Nervenfaszikeln zusammen. Die einzelnen Nervenfasern schließlich werden vom Endoneurium umkleidet. 

Abbildung 4
Grundsätzlich erfolgt die Unterscheidung der Nervenläsionen nach zunehmendem Schweregrad in Neurapraxie, Axonotmesis und Neurotmesis. Je schwergradiger die Läsion, desto mehr Strukturen sind betroffen und desto geringer ist die Aussicht auf eine spontane Regeneration.

Abbildung 5
Darstellung eines Nervs im Querschnitt. Außen liegt das Epineurium, an das sich weiter innen das Perineurium anschließt. Darauf folgt das Endoneurium. Zwischen den Nervenfaszikeln liegen Fettgewebe und Blutgefäße.

Quelle: Schwenkreis, P. Traumatische periphere Nervenverletzungen. 2015;DNP 16:43–50. doi.org/10.1007/s15202-015-0839-9.

Abbildung 6
Schematische Abbildung einer normalen Nervenzelle sowie der drei von Seddon beschriebenen Nervenläsionen: Neurapraxie, Axonotmesis und Neurotmesis.

Quelle: Poage C, Roth C, Scott B,Peroneal Nerve Palsy: Evaluation and Management. J Am Acad Orthop Surg 2016;24:1-10

Die erhaltene Kontinuität ist definierend für das Stadium der Neurapraxie (Sunderland I).[2] Hierbei kommt es zu einer fokalen Demyelinisierung, d.h. einer herdförmigen Beschädigung der Isolationsschicht (Myelinscheide) des Axons. Bei diesem Stadium ist normalerweise eine konservative Therapie angezeigt (indiziert), da es i.d.R. innerhalb von Tagen bzw. Wochen zur spontanen Regeneration und solchermaßen zur Wiederherstellung des Sollzustandes (restitutio ad integrum) kommt. Ursächlich sind bspw. eine Kompression oder eine Dehnung um mindestens 16%[3] des betroffenen Nervenabschnitts, woraus eine Mangeldurchblutung (Ischämie) resultieren kann.

Das Stadium der Axonotmesis (Sunderland II) ist charakterisiert durch eine Kontinuitätsunterbrechung der Axone bei Erhalt der Hüllstrukturen.[4] Bildlich gesprochen: Nach außen hin kann der Nerv intakt erscheinen, jedoch vermag seine innere Struktur Defekte aufzuweisen. Zusätzlich zeigt sich das Phänomen der Waller’schen Degeneration. Hierbei kommt es zu einer Rückbildung der geschädigten Nervenzellfortsätze körperfern (distal) der Läsionsstelle.[5] An diese Rückbildung schließt sich das Wachstum neuer Axone mit einer Geschwindigkeit von circa 1 mm/Tag an.[6] Eine Ausheilung ist erst nach Monaten möglich.
 
Eine kombinierte Läsion von Axon und Hüllstruktur wird als Neurotmesis bezeichnet.[7] Die Neurotmesis kann nach Sunderland weiter differenziert werden. So sind die Schädigung des Nervenzellfortsatzes und des Endoneuriums Charakteristika des Grads III nach Sunderland. Grad IV schließt eine Kontinuitätsunterbrechung auch des Perineuriums ein. Bei einem Defekt an allen drei Hüllstrukturen sowie des Axons sind die Voraussetzungen für Grad V erfüllt. Grad III geht einher mit einer Einblutung ins Endoneurium. Demgemäß stellen sich die operative Ausräumung der Einblutung (Hämatomresektion) und die mikrochirurgische Entfernung von Einengungen, die Druck auf den Nerv ausüben (Neurolyse des Nervs), als sinnvolle Therapieoptionen dar. Bei Grad III ist im Gegensatz zu Grad IV und V eine (teilweise) Ausheilung nach Monaten möglich. Solchermaßen ist bei Grad IV und V ein proaktives Vorgehen in Form einer spannungsfreien Faszikelnaht oder einer Neurolyse indiziert.[8]

Nach Millesi lassen sich drittgradige Läsionen genauer beschreiben.[9] Grad III A geht mit einer krankhaften Vermehrung des Bindegewebes (Fibrose) des oberflächlich der Faszikel gelegenen (epifaszikulären) Epineuriums einher. Bei Grad III B findet sich die Fibrose im interfaszikulären, d.h. zwischen den Faszikel gelegenem, Epineurium. Grad III C ist definiert durch eine Fibrose des Endoneuriums.

Hervorzuheben ist insbesondere, dass Neurapraxie, Axonotmesis und Neurotmesis gleichzeitig vorliegen können.[9] So kann ein Nervenquerschnitt bzw. auch -längsschnitt zugleich intakte Bereiche und Sektoren mit unterschiedlicher Läsionsausprägung aufweisen (Abb. 7).

Dies scheint im Abschnitt des N. facialis während seines Verlaufes im beengten Felsenbeinkanal (Canalis n. facialis) vergleichsweise häufig vorzukommen und kann die uneinheitlichen Ausfallmuster verschiedener Muskelgruppen im Gesicht sowie ihren zeitlichen Verlauf mit einer stattfindenden Abheilung, oder aber ausbleibenden Ausheilung, recht gut erklären.

Abbildung 7
Der obere Bildabschnitt zeigt einen Nervenabschnitts im Längsschnitt. Die Pfeile markieren einzelne Sektoren im Nervenverlauf. Diese Sektoren werden im unteren Bildabschnitt im Querschnitt abgebildet. Es wird deutlich, dass sich die Beschädigung eines Nervenabschnitts sowohl im Längs- als auch im Querschnitt gleichzeitig in unterschiedlicher Ausprägung äußern kann.

Quelle: Mackinnon SE, Colbert SH. Principles and Techniques of peripheral Nerve Repair, Grafts, and Transfers. In: Throne CH et al. Grabb and Smith's Plastic Surgery. Wolters Kluwer Health Adis. Alphen aan den Rijn. 2013 7th ed. FIG9.2.

Bei einem peripheren Nerven, wie dem Fazialisnerven, handelt es sich um ein Bündel aus zahlreichen Nervenfasern mitsamt ihrer Hüllschichten. So besteht die Möglichkeit, dass beispielsweise bei einer Nervenquetschung einige Fasern lediglich eine Durchtrennung des Axons unter Erhaltung der Bindegewebshülle aufweisen, während andere Nervenfaserbündel komplett durchtrennt werden. Dementsprechend können in einem Nerven verschiedene Schweregrade einer Nervenschädigung vorkommen und folglich auch verschiedene Sunderland-Stadien (Abb. 7). Diese vollständige oder teilweise Nervenschädigung, beispielsweise durch Einengung im Canalis Facialis im Felsenbein, äußert sich bei der Fazialisparese in Form einer kompletten oder inkompletten Gesichtslähmung, also einer Lähmung der mimischen Muskulatur (vgl. Kapitel „Gesichtslähmung“).

Sind bei der Fazialisparese Nervenfasern der im Felsenbein benachbarten Nerven (Nervus intermedius oder der Nervus petrosus superficialis major) beteiligt, kann es zusätzlich noch zu einer verminderten Tränensekretion kommen. Schlimmstenfalls kann die Tränenproduktion auf der betroffenen Seite komplett ausfallen. Die Speichelsekretion und die Geschmacksempfindung sind bei einer Beteiligung der Chorda tympani, eines weiteren Astes des Nervus facialis, reduziert. Im nachfolgenden 3D-Modell ist der Verlauf des Gesichtsnervs und die Enge im Felsenbein nachzuvollziehen.

Defektheilung

Kommt es zu einer Schädigung des Fazialisnervs, beispielsweise durch einen schwellungsbedingten Druckschaden (Virusinfektion, Bell-Parese) im Felsenbein, so werden die Nervenfasern, vergleichbar mit vielen einzelnen Adern eines dicken Stromkabels, an der Schädigungsstelle getrennt. Als Beispiel hätten hier die gelben Fasern die Aufgabe die Muskeln des Augenkomplexes, die Blauen die Muskeln der Mundwinkelregion anzusteuern (Abb. 8).

Kommt es nun bei der Nervenheilung zu einer Fehlverschaltung, d.h. manche gelbe Fasern verbinden sich fälschlicherweise mit blauen, so werden bei Betätigung der Muskeln der Mundregion gleichzeitig Muskeln des Augenkomplexes, wie zum Beispiel der Ringmuskel, unbeabsichtigt mitbewegt, da der Impuls an der Schädigungsstelle des Nervs auch von den falschen Fasern weitergeleitet wird. Eine unbeabsichtigte Massen-Mitbewegung ("Synkinesien") ist entstanden. Lächelt nun der Patient bei einer inkompletten Gesichtslähmung, so schließt sich gleichzeitig das Auge. Kommt es zu einer Übererregung der Nervenfasern, so kann es auch zu spastischen Verkrampfungen kommen, die häufig am Auge zu erkennen sind (Blepharospasmus).

Abbildung 8

Nach Nervenschädigungen können im Rahmen einer Defektheilung die Nervenfasern durcheinander geraten.

Quelle: Luhansk Telegraph, Republican Truth, Broken cable caused disruptions in the work of Internet providers in the Republic - the Ministry of Communications of the LPR, Luhansk, 10/18/2016, lgt.su/lnr/respublika/8890-razryv-kabelya-stal-prichinoy-sboev-v-rabote-internet-provayderov-v-respublike-minsvyazi-lnr.html, accessed on 08/28/2020.

Es kann auch nur ein Ast betroffen sein, was zu isolierten Ausfallserscheinungen führen kann (Abb. 9). Die Grafik zeigt schematisch mögliche Läsionsorte (farbige Striche), woraus man den zu erwartenden Funktionsverlust ableiten kann. Beispielweise sind bei dem grünen Läsionsstrich Ausfälle im Bereich des Augenringmuskels zu erwarten.  Im Punkt "Anatomie" wurde bereits die Variabilität der nervalen Innervation und insbesondere die Quervernetzung unter den Ästen beschrieben. Deshalb können die individuellen Funktionsausfälle bei Betroffenen sehr mannigfaltig sein können.

Abbildung 9
Ist von der Läsion nur ein Unterast betroffen, sind die motorischen Ausfallserscheinungen meist beschränkt.

Quelle: Modified by author: Patrick J. Lynch, Dr. C. Carl Jaffe, Head facial nerve superfical branches, 12/23/2006, commons.wikimedia.org/wiki/File:Head_facial_nerve_branches.jpg, accessed on 08/28/2020, CC BY-SA 2.5. creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5.

Quellen:
[01] Normale Anatomie und Histologie des peripheren Nervens. In: Müller-Vahl H, Hrsg. et al. Läsionen peripherer Nerven und radikuläre Syndrome. Thieme. Stuttgart. 2014 10th ed. P6. doi: 10.1055/b-0034-97215.
[02] Einteilung traumatischer Nervenläsionen. In: Müller-Vahl H, Hrsg. et al. Läsionen peripherer Nerven und radikuläre Syndrome. Thieme. Stuttgart. 2014 10th ed. P41. doi: 10.1055/b-0034-97215.
[03] Wanschitz J. Pathophysiologie von Nervenläsionen. Neurologisch 2013; 2:1–3. 
[04] Seddigh S. Traumatische Nervenläsionen. Trauma Berufskrankh 19 2017; P340–346.
[05] Coleman MP, Freeman MR. Wallerian degeneration, wld(s), and nmnat. Annu Rev Neurosci. 2010;33:245-67. doi: 10.1146/annurev-neuro-060909-153248. PMID: 20345246; PMCID: PMC5223592.
[06] Senger D, Erbguth F. Critical-illness-Myopathie und -Polyneuropathie [Critical illness myopathy and polyneuropathy]. Med Klin Intensivmed Notfmed. 2017 Oct;112(7):589-596. German. doi: 10.1007/s00063-017-0339-0. Epub 2017 Sep 5. PMID: 28875277; PMCID: PMC7095927.
[07] Kaya Y, Sarikcioglu L. Sir Herbert Seddon (1903-1977) and his classification scheme for peripheral nerve injury. Childs Nerv Syst. 2015 Feb;31(2):177-80.
[08] Pereira T, Gärtner A, Amorim I, Almeida A, Caseiro AR, Armada-da-Silva PA, Amado S, Fregnan F, Varejão AS, Santos JD, Bartolo PJ, Geuna S, Luís AL, Mauricio AC. Promoting nerve regeneration in a neurotmesis rat model using poly(DL-lactide-ε-caprolactone) membranes and mesenchymal stem cells from the Wharton's jelly: in vitro and in vivo analysis. Biomed Res Int. 2014;2014:302659. doi: 10.1155/2014/302659. Epub 2014 Jul 10. PMID: 25121094; PMCID: PMC4119891.
[09] Einteilung traumatischer Nervenläsionen. In: Müller-Vahl H, Hrsg. et al. Läsionen peripherer Nerven und radikuläre Syndrome. Thieme. Stuttgart. 2014 10th ed. P41. doi: 10.1055/b-0034-97215.