Electron microscopy of human peripheral nerves of clinical relevance to the practice of nerve blocks. A structural and ultrastructural review based on original experimental and laboratory data

Abstract

Aim

The goal is to describe the ultrastructure of normal human peripheral nerves, and to highlight key aspects that are relevant to the practice of peripheral nerve block anaesthesia.

Method

Using samples of sciatic nerve obtained from patients, and dural sac, nerve root cuff and brachial plexus dissected from fresh human cadavers, an analysis of the structure of peripheral nerve axons and distribution of fascicles and topographic composition of the layers that cover the nerve is presented. Myelinated and unmyelinated axons, fascicles, epineurium, perineurium and endoneurium obtained from patients and fresh cadavers were studied by light microscopy using immunohistochemical techniques, and transmission and scanning electron microscopy. Structure of perineurium and intrafascicular capillaries, and its implications in blood–nerve barrier were revised.

Results

Each of the anatomical elements is analyzed individually with regard to its relevance to clinical practice to regional anaesthesia.

Conclusions

Routine practice of regional anaesthetic techniques and ultrasound identification of nerve structures has led to conceptions, which repercussions may be relevant in future applications of these techniques. In this regard, the ultrastructural and histological perspective accomplished through findings of this study aims at enlightening arising questions within the field of regional anaesthesia.

Resumen

Objetivo

El principal objetivo fue describir la ultraestructura normal de los nervios periféricos y aportar todos aquellos aspectos relevantes para la práctica de los bloqueos anestésicos de los nervios periféricos.

Método

A partir de muestras de nervio ciático obtenidas de pacientes y muestras de saco dural, manguitos durales y nervios del plexo braquial disecados de cadáveres frescos se estudió la estructura del nervio periférico, incluyendo los fascículos y su composición topográfica, como así también la morfología de las cubiertas que revisten el nervio. Axones mielinizados, no mielinizados, fascículos, epineuro, perineuro y endoneuro fueron estudiados por microscopía óptica incluyendo métodos de inmunohistoquímica, y por microscopía electrónica de barrido y de transmisión. La estructura del perineuro, de los capilares intrafasciculares y su implicación en la barrera hematonerviosa fueron revisados.

Resultados

Cada uno de los elementos anatómicos fue analizado de forma individual, y los resultados fueron correlacionados con su impacto en la práctica clínica de la anestesia regional.

Conclusiones

La práctica cotidiana de técnicas de anestesia regional y la visualización ecográfica de las estructuras nerviosas nos llevan a crear interpretaciones de la anatomía de los nervios cuyas repercusiones pueden ser importantes en la futura aplicación de la técnica. A este respecto, los resultados obtenidos en estudios ultraestructurales e histológicos están dirigidos a dar respuestas a esas dudas con origen en el entorno de las técnicas de la anestesia regional.