Deel 1: een inleiding tot het hart en de bloedvaten.
Hoewel het geen deel van het lichaam is dat het snelst in verband wordt gebracht met ME/cvs, is er veel bewijs dat het hart, de bloedvaten en het autonome zenuwstelsel (dat het hart controleert) zijn aangetast bij mensen met de ziekte.
Een deel van het eerste onderzoek dat meer dan twintig jaar geleden door ME Research UK werd gesteund, betrof de functie van de bloedvaten, en we zijn vele projecten blijven financieren die dit gebied onderzochten.
In deze serie van twee artikelen beschrijft Dr Eleanor Roberts het hart en de bloedsomloop, hoe deze zuurstof en voedingsstoffen door het lichaam vervoeren, en welke aspecten abnormaal kunnen zijn bij mensen met ME/cvs.
Het hart
Het hart is verantwoordelijk voor het rondpompen van bloed door ons netwerk van bloedvaten, voor de toevoer van zuurstof en voedingsstoffen door het lichaam en voor het opvangen van de afvalstoffen van de stofwisseling.
Bij de mens is het hart verdeeld in vier kamers, met de linker- en rechterboezems (atria) bovenaan, en de linker- en rechterkamers (ventrikels) onderaan.
Wanneer de lichamelijke belasting toeneemt (bijvoorbeeld als we ons inspannen), neemt gewoonlijk ook de hartslag toe, zodat de hoeveelheid zuurstofrijk bloed die door het hart wordt rondgepompt, aan de hogere eisen kan voldoen. De hartslag kan onder verschillende omstandigheden worden gemeten om te begrijpen hoe iemand tijdens een inspanning functioneert.
Nog een aantal andere metingen zijn belangrijk bij de beoordeling van de functie van het hart. Deze omvatten:
- Hartminuutvolume (cardiac output), d.w.z. het volume bloed dat in één minuut door het hart wordt gepompt;
- Hartindex, die het hartminuutvolume relateert aan de grootte van de persoon;
- Slagvolume, d.w.z. de hoeveelheid bloed die bij elke slag door het hart wordt gepompt;
- Zuurstofopname (VO2), d.w.z. de hoeveelheid zuurstof die in één minuut wordt verbruikt (VO2-max is de maximale hoeveelheid zuurstof die tijdens een inspanning kan worden verbruikt);
- het einddiastolisch volume, d.w.z. het volume van het bloed in de hartkamers wanneer deze gevuld zijn.
Artsen en onderzoekers gebruiken een aantal verschillende methoden om het hart en de bloedsomloop te beoordelen. Deze omvatten:
- Cardiopulmonaire inspanningstest, waarbij de verandering in hartslag tijdens inspanning wordt gemeten;
- Kanteltafeltest, waarbij wordt nagegaan hoe de bloeddruk en de hartslag van een persoon reageren op de zwaartekracht terwijl hij op een bed ligt dat langzaam omhoog wordt gekanteld;
- Hartslagvariabiliteit, d.w.z. hoe de hartslag in de tijd fluctueert afhankelijk van de activiteit;
- Brain natriuretic peptide, dat door de hartkamers wordt afgescheiden wanneer de spiercellen overbelast zijn, en dat wordt gebruikt als maatstaf voor hartfalen.
Het autonome zenuwstelsel
Het autonome zenuwstelsel (AZS) regelt de onbewuste handelingen van het lichaam, zoals de spijsvertering, de ademhaling, het urineren en natuurlijk het hart. Het omvat het sympathisch zenuwstelsel (betrokken bij het mobiliseren van energie), het parasympathisch zenuwstelsel (vegetatieve en herstellende functies) en het enterisch zenuwstelsel.
Het AZS speelt een sleutelrol bij het doorgeven van signalen van het centrale zenuwstelsel naar een aantal lichaamsorganen en -processen. Dit geldt ook voor het hart en de bloedsomloop, waar het AZS de hartslag en de kracht van elke hartcontractie regelt, evenals de vernauwing en verwijding van de bloedvaten (waardoor wordt geregeld hoeveel bloed er stroomt).
Het hart bevat sinoatriale (SA) en atrioventriculaire (AV) knooppuntcellen. De SA-cellen zijn de “pacemaker”-cellen van het hart, die zich in de wand van de rechterboezem bevinden. Zij ontladen zich gewoonlijk met een snelheid van ongeveer 100 slagen per minuut, hoewel dit kan worden geregeld door het parasympathische zenuwstelsel (via de neurotransmitter acetylcholine).
De SA- en AV-knopen worden, samen met het hartspierweefsel (myocardium) en het elektrische geleidingssysteem van het hart, ook gevoed door vezels van het sympathische zenuwstelsel, en geactiveerd door het vrijkomen van het hormoon adrenaline (ook bekend als epinefrine).
De grootste zenuwen in het AZS zijn de rechter en linker nervus vagus. Deze zenuwen voorzien talrijke lichaamssystemen en organen, waaronder de darmen, het hart en sommige skeletspieren. In het hart is de nervus vagus betrokken bij het verlagen van de hartslag via de SA-knoop.
Meting van de hartslag- en bloeddrukvariabiliteit kan een weerspiegeling zijn van het evenwicht tussen het sympathische en parasympathische zenuwstelsel. De activiteit van de sympathicus en de bijnieren neemt gewoonlijk toe bij inspanning, terwijl de parasympathische output vermindert in tijden van waargenomen gevaar.
Tijdens de slaap wisselt de neurale activiteit af tussen overwegend sympathische en parasympathische activiteit. De sympathische activiteit vermindert wanneer iemand van wakker zijn overgaat naar slapen, en is het laagst tijdens de diepe slaap, en omgekeerd voor de parasympathische activiteit. De activiteit tussen de twee toestanden kan worden gemeten door analyse van de hartslagvariabiliteit, die gewoonlijk het grootst is bij de overgang van waak naar slaap en in de ‘trage-golf-slaap’ (diepe slaap), en het laagst tijdens de REM (rapid eye movement – snelle oogbeweging)-‘droom’slaap.
De bloedvaten
De meeste bloedvaten bestaan uit drie cellagen, waarvan het endotheel de binnenste laag vormt, spiercellen en elastische vezels in het midden en collageenhoudende cellen met zenuwuiteinden die de buitenste laag (of adventitia) vormen.
In de bloedvaten kunnen zich ook cellen van het immuunsysteem bevinden, macrofagen genaamd. Hoe uitgebreid elke laag is, hangt af van de vraag of ze een slagader of een ader vormen, en of het een groot (met een diameter van meer dan 1 cm) of een klein bloedvat (tot 4 mm) is.
De bloedvaten worden gevoed door het sympathische zenuwstelsel, dat vernauwing kan veroorzaken en betrokken is bij het verhogen van de bloeddruk en het moduleren van de bloedstroom. Het parasympathische zenuwstelsel is betrokken bij het verwijden van de bloedvaten die naar het maag-darmkanaal leiden en het verhogen van de bloedstroom. De endotheelcellen in de meeste bloedvaten liggen dicht tegen elkaar aan, maar ze kunnen van elkaar losraken door de werking van chemische signalen van cytokinen als reactie op stress of ontsteking. Hierdoor kunnen moleculen die zich gewoonlijk in het bloedvat bevinden (waaronder metabole afvalstoffen) weglekken naar de extravasculaire ruimte rondom het bloedvat.
Lees deel 2 van dit artikel, waarin Eleanor enkele van de onderzoeken bekijkt die aantonen hoe het hart en de bloedsomloop betrokken kunnen zijn bij enkele van de symptomen van ME/cvs.
© ME Research UK, 6 april 2022. Vertaling Zuiderzon, redactie NAHdine, ME-gids.
Deel 2: het hart en de bloedsomloop bij ME/cvs
ME Research UK, 25 april 2022.
Dit is het tweede artikel van Dr Eleanor Roberts over hoe afwijkingen in het hart en de bloedsomloop betrokken kunnen zijn bij sommige symptomen van ME/cvs.
Lees deel 1 hierboven, dat een inleiding geeft over het hart, de bloedvaten en hoe deze worden gereguleerd.
Hartslag
Studies hebben aangetoond dat sommige mensen met ME/cvs een hogere hartslag in rust hebben dan normaal, wat suggereert dat de hartmodulatie van het parasympathisch zenuwstelsel (PZS) verminderd is terwijl de modulatie van het sympathisch zenuwstelsel (SZS) verhoogd is. Een meta-analyse die de resultaten van verschillende studies combineert, vond echter een lagere maximale hartslag bij inspanning bij mensen met ME/cvs, mogelijk als gevolg van verhoogde SZS en verminderde nervus vagus-hartslagmodulatie.
Cardiopulmonaire inspanningstesten (CPET) kunnen worden gebruikt om chronotrope incompetentie tijdens inspanning en postexertionele malaise (PEM) te meten. Chronotrope incompetentie is het onvermogen van het hart om zijn hartslag voldoende te verhogen om een toename van de activiteit op te vangen. Een meta-analyse toonde aan dat er tijdens CPET bij maximale inspanning een hartslagrespons was van 90,0% bij gezonde controles, vergeleken met 87,9% bij mensen met ME/cvs. Tijdens een tweede CPET was de hartslagrespons 90,6% voor gezonde controles en 84,3% voor mensen met ME/cvs, wat wijst op een significante afname. Er werd gesuggereerd dat dit een vermindering weerspiegelt van de aandrijving van het SZS op het hoogtepunt van de inspanning, wanneer deze gewoonlijk het hoogst zou zijn.
Een andere studie toonde aan dat mensen met ME/cvs een relatieve hyporeactiviteit van adrenaline hadden tijdens een inspanningstest (deze wordt normaal verhoogd tijdens activiteit). Er zijn bij ME/cvs ook aanwijzingen voor een verminderde activering van de hartreceptoren die betrokken zijn bij de verhoging van de hartslag, wat is gesuggereerd als het mechanisme achter een verminderde stijging van de hartslag tijdens inspanning. Dit zou te wijten kunnen zijn aan autoantilichaamgerelateerde schade aan deze receptoren.
Een andere indicatie van de hartfunctie – maximale zuurstofopname, of VO2-max – is ook lager gebleken bij mensen met ME/cvs, in verband met een grotere toename van het hartminuutvolume (cardiac output) in verhouding tot VO2, en een lagere zuurstofopname door de spiercellen in vergelijking met gezonde controles.
Hartslagvariabiliteit
Er zijn verbanden gevonden tussen de hartslagvariabiliteit (HRV) bij mensen met ME/cvs en metingen van lichamelijke en gastro-intestinale gezondheid, waarbij in het bijzonder blijkt dat toegenomen vermoeidheid gepaard gaat met minder HRV. Dit kan te wijten zijn aan disfunctie van het autonome zenuwstelsel (AZS). Analyse van HRV bij mensen met ME/cvs kan daarom nuttig zijn om de ernst van vermoeidheid en AZS-gerelateerde symptoomverergering te voorspellen. HRV kan echter verschillen naargelang het geslacht: terwijl een studie bij vrouwen met ME/cvs een significant verband aantoonde tussen een lage HRV en scores van de ernst van de vermoeidheid en autonome disfunctie, vond een gelijkaardige studie bij mannen een verhoogde hartslag en bloeddruk in rust vergeleken met gezonde controles, maar geen verschil in HRV.
‘Inspanning’ kan voor mensen met ME/cvs ook het uitvoeren van cognitieve taken betekenen, en een onderzoek hiernaar toonde aan dat, hoewel er geen verschillen waren in nauwkeurigheid van de prestaties, mensen met ME/cvs een significant verband toonden tussen verminderde HRV en lagere prestatiesnelheid, samen met significant tragere reactietijden, significant hogere hartslag in rust, meer aanhoudende hartslagstijging tijdens het testen, en langer herstel naar hartslag in rust na het testen. Vergelijkbaar met de bovenstaande studies, gaf dit onderzoek aan dat mensen met ME/cvs die een hogere hartslag in rust hebben, mogelijk hyper-“arousal” van het SZS en inflexibiliteit van de HRV ervaren. De auteurs suggereerden dat dit te wijten is aan “een significant verlies van vagale (zenuw)-modulatie” bij mensen met ME/cvs, vooral tijdens uitdagende taken.
Zelfs tijdens de slaap zijn er aanwijzingen dat mensen met ME/cvs een verhoogde hartslag hebben maar een verlaagde HRV. Dit kan worden toegewezen aan bevindingen van hogere niveaus van de neurotransmitter noradrenaline en lagere plasmaspiegels van het hormoon aldosteron, wat wijst op “persisterende overwaakzaamheid van het AZS als gevolg van dominantie van het SZS”. In een andere studie, terwijl mensen met ME/cvs een vergelijkbare slaapduur rapporteerden in vergelijking met gezonde controles, was de activiteit van het PZS, gemeten door HRV, significant lager tijdens de non-REM- en trage slaap. Een hogere HRV bij mensen met ME/cvs werd geassocieerd met een betere ‘verkwikking’ na de slaap en een hogere waardering van fysiek en psychologisch welzijn. Deze factoren waren niet gerelateerd aan de hoeveelheid tijd doorgebracht in de trage-golf-slaap (diepe slaap) en de auteurs stelden dat “het herstel van energie tijdens de slaap geassocieerd is met autonome de-arousal (aangegeven door parasympathische overheersing) tijdens de diepe slaap,” of, om het anders te zeggen, mensen met ME/cvs missen misschien eerder de kwaliteit dan de kwantiteit van de recuperatieve slaap.
Cardiale tekorten, te laag bloedvolume en te lage bloeddruk
Bij ME/cvs kunnen mensen ‘hypovolemie’ of laag bloedvolume vertonen, gerelateerd aan een lage vulling van de hartbloedvaten, atriale en ventriculaire vulling, en ‘preload failure’ [een onvermogen van de grote aderen in de benen, de buik en het bekken om samen te knijpen om bloed naar de rechterhelft van het hart te pompen, red.], wat leidt tot een laag slagvolume en laag hartminuutvolume (cardiac output) in rust. Het SZS kan worden geactiveerd wanneer hypovolemie leidt tot verminderde bloedvatvulling en verminderde vagale tonus, die worden aangetroffen bij mensen met ME/cvs, geassocieerd met een verminderde HRV.
Een lagere cardiale index bij mensen met ME/cvs kan, zoals in één studie werd gevonden, geassocieerd zijn met tekorten in hartcontractiliteit en totaal bloedvolume, inclusief dalingen in zowel rode bloedcel- als plasmavolume. Dit werd niet gevonden bij sedentaire controles, wat suggereert dat het niet in de eerste plaats te wijten is aan deconditionering door gebrek aan lichaamsbeweging. De auteurs concludeerden dat “een tekort aan bloedvolume een nadelige invloed kan hebben op de zuurstoftoevoer en de voedingsstoffenvoorziening, de hemodynamische regulatie kan aantasten en kan bijdragen tot de verergering van vermoeidheid en andere ME-symptomatologie”.
Uit een eerdere studie van deze groep bleek dat mensen met ME/cvs een verminderde hartmassa en ‘preload’ einddiastolisch volume hadden. Dergelijke ‘preload failure’ zou te wijten zijn aan hypovolemie, microvasculaire lekkage, niervasodilatatie en -hyperexcretie en remming van de natriumreabsorptie door de niertubuli. In een andere studie bij mensen met ME/cvs werden inderdaad verhoogde BNP-niveaus (brain natriuretic peptide) gevonden, die geassocieerd waren met kleinere hartvolumes maar niet met de ziekteduur. De auteurs stelden voor dat dit te wijten zou kunnen zijn aan hogere BNP-niveaus die een hogere urineproductie veroorzaken waardoor de plasma/bloedvolumes uitgeput raken.
Een onderzoek van de bloeddruk bij mensen met ME/cvs toonde aan dat, in vergelijking met gezonde controles, de totale systolische bloeddrukvariabiliteit (BPV) significant verlaagd was, samen met verschillen in linkerventrikel diastolische bloeddruk en balans van linkerventrikel en hoogfrequente (PNS-gerelateerde) diastolische bloeddruk. Zij vonden ook een verhoogde lage frequentie (SZS-gerelateerd)-HRV en significant verlaagde PNS-markers. Zij suggereerden dat een lagere bloeddruk zou kunnen leiden tot “verminderde perfusie van stroomafwaartse organen en ME-symptomen” en dat BPV ook gebruikt zou kunnen worden als diagnostisch instrument, naast HRV-metingen.
Orthostatische hypotensie
Bij veel mensen met ME/cvs is de respons van het AZS bij staan abnormaal, inclusief verhoogde hartslag en verlaagde HRV. Inderdaad worden veel mensen met ME/cvs gediagnosticeerd met het posturaal orthostatisch tachycardiesyndroom (POTS), waarvan wordt verondersteld dat het te wijten is aan een verhoogd SZS/PZS-evenwicht. Er wordt ook verondersteld dat hypovolemie bijdraagt tot POTS en orthostatische intolerantie bij ME/cvs. Van belang is dat orthostatische intolerantie ook niet gerelateerd is aan deconditionering, zoals gevonden in een grote studie van mensen met ME/cvs.
In één studie, waar bloed- en plasmavolumeverminderingen werden gevonden naast een significant lagere slagindex en systolische en diastolische bloeddruk in vergelijking met controles, stelden de auteurs dit voor als “een functioneel gevolg van de verminderde hartfunctie die de hoge prevalentie van orthostatische intolerantie kan verklaren die gezien wordt bij mensen met ME”.
Echocardiografisch onderzoek toonde aan dat bij mensen met ME/cvs, de verminderde hartfunctie geassocieerd werd met een kleine linkerhartkamer en een lage cardiale output. De auteurs bespraken hoe POTS en orthostatische intolerantie een “fysiologische compensatoire reactie op een kleiner slagvolume bij staan” kunnen zijn. Zij postuleren dat verminderde voorspanning bij het staan leidt tot verminderde cerebrale zuurstofopname en activering van circulatoire bloedvolumeregulerende systemen.
In een review van een kanteltafeltest werd ook een significant hogere hartslag gevonden bij mensen met ME/cvs, wat wijst op een slechte werking van de AZS. Dit kan te wijten zijn aan een langduriger verwijding van de bloedvaten ten gevolge van de neurotransmitter acetylcholine. Er zijn ook kleine verschillen in hartcontractiliteit aangetoond bij mensen met ME/cvs, vooral in reactie op staan. Dit wordt in verband gebracht met bio-energetische afwijkingen van de hartspier, die gepaard gaan met een verhoogde cardiale contractiliteit bij staan als gevolg van een verstoord oxidatief spiermetabolisme.
Bloedvaten
De disfunctie van de endotheelcellen in de bloedvaten kan veranderingen in de cellen of hun functie omvatten dat kan leiden tot een verminderde vasculaire tonus en respons. Eén studie vond een correlatie tussen perifere endotheeldisfunctie en de ernst van ME/cvs, die de auteurs in verband brachten met immuungeassocieerde symptomen zoals PEM. Dergelijke endotheeldisfunctie zou te wijten zijn aan een vermindering van de beschikbaarheid van stikstofmonoxide uit endotheelcellen. Deze molecule is betrokken bij de vaatverwijding en de regulering van de bloedstroom in het weefsel, alsook bij de contractiliteit van het hart. Uit één studie bleek dat mensen met ME/cvs een significant verminderde endotheelfunctie van grote en kleine vaten hadden in vergelijking met gezonde controles.
© ME Research UK, 25 april. Vertaling Zuiderzon, redactie NAHdine, ME-gids.
