Meer licht op het middenrif

Patiënten met spierziekten kunnen last krijgen van hun ademhaling, met name door verzwakking van het middenrif. Longarts prof. Peter Wijkstra en spieronderzoeker prof. Coen Ottenheijm vertellen over de werking van het middenrif, de problemen die patiënten met spierziekten kunnen krijgen én over hun wetenschappelijke onderzoek naar het middenrif.

tekst: Diana de Veld

Tussen borstkas en buik bevindt zich een vliesdunne spier: het middenrif. De dikte ervan is maar ongeveer 4 millimeter, je zou er een lamp doorheen kunnen zien schijnen. Toch is dit middenrif een van onze meest actieve skeletspieren. Dag en nacht trekt het zichzelf zo’n twaalf tot dertien keer per minuut samen, waarmee het de belangrijkste ademhalingsspier voor het inademen is. Ook de hulpademhalingsspieren in de nek en borst zijn betrokken bij het inademen, maar normaal gesproken alleen bij lichamelijke inspanning, als er extra lucht nodig is.

Koolzuur in het bloed

“Bij neuromusculaire spierziekten zoals ALS en Duchenne spierdystrofie, Becker spierdystrofie en de ziekte van Steinert wordt de ademhaling na verloop van tijd vaak minder krachtig, vooral door zwakte van het middenrif”, vertelt longarts prof. dr. Peter Wijkstra (UMC Groningen). “Het uithoudingsvermogen van patiënten wordt minder en ze kunnen benauwd worden.” Het uitademen is een passievere beweging dan inademen. Bij ontspannen van het middenrif stroomt de lucht vanzelf de longen uit. “Daarom geeft uitademen minder problemen, hoewel patiënten wel moeite kunnen krijgen met hoesten. Dan pers je de lucht namelijk wél actief naar buiten. Als je daar de kracht voor mist, lukt het je niet om slijm in de longen kwijt te raken. Dat kan complicaties als longontsteking veroorzaken. Maar over het algemeen vormt inademen het grootste probleem.”

Welke klachten kunnen mensen ervaren die moeite hebben met ademen? “Je zou misschien verwachten dat een tekort aan zuurstof het belangrijkste is, maar te veel koolzuur vormt mogelijk een groter probleem”, antwoordt Wijkstra. “De functie van de ademhaling is namelijk niet alleen om nieuwe zuurstof op te nemen, maar vooral ook om het afvalproduct CO2, oftewel koolzuurgas, te lozen. Als je je koolzuur niet goed kwijt kunt, dan kun je klachten krijgen als hoofdpijn en prikkelbaarheid. Bij erg veel koolzuur in het bloed kun je het bewustzijn verliezen.”

Beademing

De problemen zijn het grootst tijdens de slaap, wanneer mensen liggen. “Als je rechtop zit of staat, helpt de zwaartekracht een handje mee: je trekt je longen dan gemakkelijker omlaag”, legt Wijkstra uit. “Als je ligt, heb je dat voordeel niet.” Het gevolg is dat mensen slecht slapen, vermoeid raken en hoofdpijn krijgen. Om deze klachten te bestrijden kunnen patiënten ’s nachts beademing krijgen. Ze krijgen dan in ademhalingstempo lucht naar binnen gepompt. “Je moet de longen zien als een soort blaasbalg”, licht Wijkstra toe. “Als die niet goed meer kan pompen, helpt het niet om alleen een beetje zuurstof bij de opening aan te bieden.” Beademing is mogelijk met een mond- en/of neuskap, via een mondstuk of via een tracheostoma – een opening in de hals die via een kleine operatie wordt gemaakt. In deze opening naar de luchtpijp komt een canule waarop het beademingsapparaat wordt aangesloten. “Jongens met Duchenne kunnen bijvoorbeeld ’s nachts een kap gebruiken, en overdag een mondstuk. Zodra zij hun mond op het mondstuk plaatsen, pompt het beademingsapparaat vanzelf een ademteug lucht naar binnen.”

Opname voor het instellen

Wanneer komt beademing in beeld? “Dat verschilt per ziektebeeld. Voor jongens met Duchenne weten we vrij goed wat het beste moment is. Als het koolzuur in het bloed stijgt en jongens meer klachten van benauwdheid ervaren, meer gevoelig worden voor infecties en ’s nachts hoofdpijn krijgen, dan is dat een reden om met beademen te beginnen.” Voor Becker geldt hetzelfde. “Maar bij ALS bijvoorbeeld is het ingewikkelder. Sowieso heeft ALS veel verschillende verschijningsvormen, maar daar komt bij dat deze patiënten meestal een beperkte levensverwachting hebben. Bij het starten met beademen worden patiënten ongeveer een week opgenomen in een van de vier centra voor thuisbeademing. Als iemand niet lang meer te leven heeft, is een hele week opname zonde van de tijd. Daarom kijken we vooral naar het lijden dat de patiënt ervaart. Als iemand een te hoog koolzuur heeft maar daar zelf weinig last van ondervindt, is het de vraag of we dan wel moeten starten met beademing. Het gaat tenslotte niet om het getal maar om de patiënt.” In de recent afgeronde HOMERUN-studie onderzocht Wijkstra samen met het Erasmus MC of mensen met ALS en andere neuromusculaire ziekten ook thuis veilig en effectief kunnen worden ingesteld op de beademing. “De week opname is voor patiënten namelijk een drama: het lukt bijvoorbeeld vaak niet om de zorg goed te laten doorlopen”, verklaart hij. Uit de studie bleek dat het inderdaad veilig en verantwoord thuis kan. “We willen dit nu gaan meenemen in de richtlijnen.”

Geen spierziekte, toch middenrifproblemen

Naast de genoemde en andere aangeboren spierziekten, zijn er ook mensen bij wie alleen het middenrif om onbekende redenen, mogelijk door een virus, verlamd raakt. “De rest van hun lijf doet het prima en deze mensen zijn dus gewoon lichamelijk actief, waardoor ze extra veel last hebben van kortademigheid. Verder merken ze dat ze niet meer liggend kunnen slapen en niet kunnen ademen als ze voorover bukken.” Bij een verlamd middenrif is thuisbeademing ’s nachts een optie, of een operatie waarbij het middenrif wordt vastgezet. “Als je het middenrif vastzet, zijn de hulpademhalingsspieren beter verankerd en kunnen zo de uitval van het middenrif beter opvangen. Wij willen samen met anderen gaan onderzoeken welk van beide opties het beste werkt.” Ook patiënten met een hoge dwarslaesie kunnen hun middenrif niet meer gebruiken. “Bij hen zit het probleem in de aansturing via de zenuwen, de spierfunctie zelf is intact. Daarom kunnen we hen helpen met een soort pacemaker die elektrische pulsen geeft aan het middenrif, zodat het regelmatig samentrekt.”

Achteruitgang middenrif beter volgen

Ook prof. Coen Ottenheijm (Amsterdam UMC, locatie VUmc) doet veel onderzoek naar het middenrif. Hij sleepte vorig jaar zowel een VICI-subsidie van NWO als een Amerikaanse subsidie van de National Institutes of Health in de wacht, samen goed voor 4 miljoen euro. “Er is maar weinig bekend over het middenrif”, vertelt hij. “Dat vind ik eigenlijk onbegrijpelijk – over de hartspier weten we van alles, maar ademhalen is net zo essentieel.” In de praktijk wordt bij patiënten meestal alleen de longfunctie gemeten. “Maar je longfunctie wordt niet alléén bepaald door de functie van het middenrif. Die hangt ook af van bijvoorbeeld de vorm van je borstkas – en patiënten met spierziekten kampen vaak met vergroeiingen.” Samen met onder andere Peter Wijkstra en onderzoekers van het Radboudumc gaat Ottenheijm nu nauwkeuriger kijken naar middenrif bij patiënten met nemaline myopathie en andere spierziekten. “Er wordt wel gedacht dat het middenrif sneller achteruitgaat dan andere skeletspieren, maar dat is nooit gemeten. We gaan nu patiënten lange tijd volgen om te zien hoe de middenrifspier in de loop van de tijd verzwakt. Dat meten we met behulp van echo’s die onder meer de verkorting en verdikking tijdens het samentrekken in beeld brengen. Het Radboudumc is gespecialiseerd in dat soort metingen.”

Daarnaast gaan de onderzoekers kijken of training van de ademhalingsspieren kan helpen om beademing uit te stellen. Wijkstra: “Prof. Baziel van Engelen van het Radboudumc heeft eerder aangetoond dat het trainen van de beenspieren bij de ziekte van Steinert leidt tot meer duurvermogen en kracht. We willen weten of dat ook kan lukken met het middenrif.” Hoe ziet zo’n training er dan uit? “Patiënten ademen dan door een apparaat dat extra weerstand geeft. Uiteraard is dit niet haalbaar voor mensen die zelf al moeilijk ademen. We willen dat nu gaan onderzoeken bij patiënten met de ziekte van Steinert die nog vroeg in het ziekteproces zitten.”

Nog meer onderzoek

Ottenheijm is ook geïnteresseerd in de effecten van beademing zelf. “We weten uit onderzoek bij patiënten op de IC dat beademing de kracht van het middenrif snel laat afnemen”, zegt prof. Coen Ottenheijm (Amsterdam UMC, locatie VUmc). “Ik wil weten of dat effect ook optreedt bij patiënten met nemaline myopathie die aan de beademing gaan.” Dat is lang niet zeker: het gaat zeker in het begin om een minder invasieve vorm van beademing, en mogelijk kan beademing het middenrif juist de rust geven die nodig is om te herstellen.
Verder verricht Ottenheijm ook onderzoek bij proefdieren met dezelfde genetische mutaties als patiënten met nemaline myopathie. “We zijn nu bezig om te kijken of je door bepaalde stoffen toe te dienen de spierkracht kunt verbeteren. Dat doen we samen met een Amerikaans bedrijf dat zulke stoffen ontwikkelt.” Het gaat om stoffen die ervoor zorgen dat er bij dezelfde elektrische puls een sterkere reactie van de spiercellen volgt – vergelijk het met een gehoorapparaat dat het signaal versterkt, voor oren die minder goed werken. “We onderzoeken de werking van deze stoffen op de spierkracht van het middenrif en andere skeletspieren bij proefdieren. Bijvoorbeeld door te meten hoe dik het middenrif is en hoe goed het samentrekt als we elektrische pulsen toedienen, maar ook door de longfunctie te meten.”

Goed geregeld

Hoewel meer kennis over problemen met het middenrif zeker gewenst is, is de zorg in Nederland voor mensen met beademing al goed geregeld. “Onze situatie met vier centra voor thuisbeademing die goed samenwerken, is uniek”, merkt Wijkstra op. “Mede hierdoor kunnen wij ook heel goed wetenschappelijk onderzoek verrichten. We worden daarom ook regelmatig in het buitenland uitgenodigd om te vertellen hoe de thuisbeademing hier georganiseerd is.”