Veel ziekten van de ademhaling ontstaan door ontspoorde oscillaties van fysiologische systemen. In zijn oratie bij zijn benoeming tot hoogleraar longziekten, in het bijzonder de klinische fysiologie, legde Joost van den Aardweg (Amsterdam UMC) uit waarom de kennis hierover zo belangrijk is in de zorg voor de individuele patiënt.
In de tijd waarin Van den Aardweg promoveerde, kreeg hij het advies: ga na je promotie niet hetzelfde doen als je tijdens je promotie hebt gedaan. Advies dat hij, gelet op zijn promotieonderzoek (Cardivascular effects of cyclic changes in breathing pattern) en de opdracht van zijn hoogleraarschap nu, duidelijk in de wind geslagen heeft. “Die fascinatie voor golven in de ademhaling begon met onderzoek bij mensen met slaapapneu”, vertelt hij. “Zij hebben een periodiek ademhalingspatroon waarop je zo ongeveer de klok gelijk kunt zetten. Als je dat patroon wilt begrijpen, kom je bijna vanzelfsprekend uit bij de analyse van golven en slingers in de ademhaling.”
Helemaal onbekend hiermee was hij al niet, want toen hij in eerste instantie werd uitgeloot voor geneeskunde deed hij een jaar scheikunde. “Kwantummechanica draait ook om golfbewegingen”, zegt hij, “om de vraag hoe een golfbeweging ontstaat.” Toch blijft het feit dat het niet heel voor de hand liggend is voor een longarts om op deze wijze invulling te geven aan zijn vak. “Dat het niet eerder onderwerp van onderzoek is geweest, heeft zeker te maken met het gegeven dat het een tamelijk wiskundige opvatting van het werk is”, zegt hij. “Toch is wiskunde de abstractie van iedere wetenschap, ook van de geneeskunde. Ik denk dat velen die de wiskunde niet zo goed beheersen om die reden voor de geneeskunde hebben gekozen. Zelf vond ik wiskunde heel interessant, om in vergelijkingen dingen scherp te kunnen benoemen en op basis daarvan te begrijpen. Dat wordt in relatie tot het menselijk lichaam nog te weinig benut. Je hebt uiteindelijk wiskunde nodig om het menselijk lichaam te kunnen begrijpen. Het zal ook – onder invloed van de zich snel ontwikkelende computertechnologie – een grotere plaats gaan krijgen in de medische wetenschap.”
De grote vraag
Tijdens zijn oratie stelde Van den Aardweg dat een van de grote vragen in de fysiologie is: hoe komt het dat de ademhaling toeneemt tijdens inspanning? Hij vertelt: “Veel ademhalingsklachten uiten zich in verminderd inspanningsvermogen, met kortademigheid als belangrijk symptoom. Als je dat begrijpt, kun je het behandelen of ondersteunen om de klacht te verminderen. En dat is belangrijk, want kortademigheid geeft iemand niet alleen in directe zin klachten, de gevolgen ervan kunnen ook sociale impact hebben. Het is echt verstrekkend.”
Vergroting van de kennis erover kan relevant zijn in relatie tot COPD of boezemfibrilleren, waarin zowel kortademigheid als moeheid een rol spelen. “Dit kan te maken hebben met zuurstoftransport naar de bewegende spieren”, vertelt Van den Aardweg. “Die kunnen daardoor tijdelijk zuurstoftekort krijgen. Dan worden ze zwakker en moeten ze sterker neurologisch geactiveerd worden, wat vermoeidheid geeft. Bij COPD kun je mensen helpen middels ademhalingstechnieken. Iets wat mij zeer aanspreekt, want je kunt niet alles met medicijnen oplossen.”
Dezelfde kennis kan ook van belang zijn in relatie tot de ziekte van Fabry, waarbij het hart en de spieren minder goed functioneren. “Vaak is sprake van minder vermogen tot inspanning, zonder dat altijd duidelijk is waardoor dit komt”, vertelt hij. “De klacht begrijpen kan helpen om achter de oorzaak van het probleem te komen bij de individuele patiënt. Dat is een belangrijke reden om die fysiologie goed te willen begrijpen. Er zijn wel geneesmiddelen om de enzymen aan te vullen waaraan bij de ziekte van Fabry een tekort is. Maar een goed advies over inspanningstraining is ook belangrijk. Het is dus zaak om per individuele patiënt te kijken wat voor hem of haar de beste manier is om zich in te spannen. Juist dat vind ik ook het boeiende aspect van mijn werk. Ik werk veel met patiënten met ademhalingsproblemen en het blijft moeilijk maar ook heel mooi om te achterhalen wat er precies aan de hand is. En dat is een combinatie van interviewen en fysiologische kennis.”
Oscillatietechniek
Op het gebied van astma en COPD kan gebruikgemaakt worden van geforceerde oscillatietechniek om meer inzicht te krijgen in wat gebeurt bij deze ziekten. “Verbetering in software maakt het mogelijk om de geregistreerde signalen beter te analyseren”, zegt Van den Aardweg. “Om de eigenschappen van de longen en luchtwegen van deze patiënten goed in kaart te brengen dus en hoe die wisselen tijdens de in- en uitademhaling. Dit wordt nu vooral nog in research gebruikt, maar ik denk dat het in onderzoek een grotere rol zal gaan spelen dan nu al het geval is. En dat kan dan ook weer wegen openen voor behandeling,”
Samen met het Nederlands Slaap Instituut onderzoekt Van den Aardweg of analyse in de golven van ademhaling iets kan zeggen over de ernst van de ziektelast bij slaapapneu. “Het is belangrijk om een objectieve maat te hebben voor de impact van apneu op de slaapstructuur”, zegt hij hierover. “Er zijn mensen die 30 ademstilstanden per uur hebben en weinig last en mensen met 12 per uur en veel last. Die ‘last’ is moeheid, maar het is lastig de moeheid van slaapapneu te onderscheiden van andere zaken die tot moeheid leiden. Daarom kijken we ook of de ernst van de oscillatie samenhangt met veranderingen in de hersenen. Wellicht helpt dit om een beter onderscheid te maken in die factoren voor vermoeidheid.”
Een bijzondere vorm van apneu is het Pitt-Hopkins-syndroom. “Dit komt vooral voor bij kinderen en die kunnen in een apneufase echt blauw worden”, vertelt hij. “Het lijkt verband te houden met agitatie of opwinding, maar hoe het precies zit is onduidelijk. Met meer kennis kunnen we kinderen misschien beter begeleiden, en wellicht ook behandelen.”
Samenwerking
Het zijn allemaal onderzoeksgebieden die vragen om samenwerking met andere disciplines. “Die is er ook en dat is waardevol”, zegt Van den Aardweg. “Je moet geneeskunde altijd integraal bekijken en niet stoppen bij het orgaan van je specialisme. Ik vind het juist leuk om samen te werken met mensen die dingen weten die ik niet weet en vice versa.”
Hij is ook opleider en in die rol vindt hij het belangrijk om fysiologie een plaats te geven in de opleiding geneeskunde. “Die heeft het wel in de eerste paar jaar”, zegt hij. “Maar in de vervolgopleiding en tijdens de coschappen is het waardevol als de studenten die kennis blijven toepassen. Ik vind het zaak om ze te leren hoe ze de fysiologische kennis kunnen toepassen in het klinisch kader. Daarom betreur ik het dat een aantal fysiologie vakgroepen is opgeheven of is opgegaan in andere structuren, waardoor de kennisontwikkeling erover minder wordt gestimuleerd dan in het verleden. Fysiologen zijn helaas niet altijd goed in staat geweest om het belang van de fysiologie uit te dragen. En dat is jammer, want de kennis van hoe het menselijk lichaam werkt is heel belangrijk voor de individuele geneeskunde.”