Onderzoekers van Amsterdam UMC proberen de bewegingen van organen tijdens bestraling van tumoren onder controle te krijgen. Op die manier zou de behandeling een stuk veiliger worden voor het omliggende gezonde weefsel. Onze ‘participerend verslaggever’ doet als gezonde vrijwilliger mee aan een test.
Vijf minuten en eenendertig seconden. Het staat er echt, op de stopwatch van onderzoeker en projectleider Irma van Dijk. Wie mij vooraf had gezegd dat ik zó lang mijn adem in zou kunnen houden, die had ik voor gek verklaard. “En waarom begon je eigenlijk weer met ademhalen?”, vraagt Van Dijk een beetje verbaasd. Ik snap haar vraag wel, want het was vooral de ratio, niet de ademnood.
Haar collega Mike Parkes, fysioloog en gast-onderzoeker bij de afdeling radiotherapie van Amsterdam UMC beaamt lachend: “Het zuurstofgehalte in je bloed was nog volstrekt normaal, dus ik dacht ook, die gaat nog wel even door.” Maar toen er alweer een volgend liedje op mijn koptelefoon begon te spelen dacht ik vooral: ik moet toch eigenlijk weer eens een keer ademhalen?
Toegegeven, Parkes heeft mij wel flink geholpen, door een tijdje geforceerd extra zuurstof toe te dienen via het masker dat ik over mijn neus en mond heb. “De lucht uit de beademingsmachine bevatte daarnet 60 procent zuurstof, wat ongeveer drie keer meer is dan de 21 procent in normale buitenlucht. Daardoor is de hoeveelheid CO2 in je bloed gedaald en blijft de ademprikkel wat langer weg.” Om te checken of er ondertussen wél voldoende zuurstof in mijn bloed komt, houdt Parkes de metingen via een clipje op één van mijn vingers scherp in de gaten.
Alle organen hobbelen mee op het ritme
Het onderzoek, waar ik met deze ‘ademtest’ een bijdrage aan hoop te leveren, draait om het verminderen van de bewegingen die nu eenmaal bij de ademhaling horen. Met iedere teug lucht gaan de ribben een beetje omhoog en naar buiten; bij een buikademhaling gaat het middenrif naar beneden.
En ondertussen hobbelen alle organen in buik en borstkas mee op het ritme. Dat laatste kan een probleem zijn, bijvoorbeeld als een radiotherapeut-oncoloog een tumor in de longen of in een borst wil bestralen. Alleen de tumorcellen moeten kapotgemaakt, de gezonde cellen uiteraard niet.
Om die reden vertelde Parkes enkele jaren terug op een internationaal congres rond radiotherapie over zijn manieren om de ademhaling te beteugelen. “Ik ben al heel lang geïnteresseerd in het controleren van de ademhaling”, vertelt Parkes. “In eerste instantie draaide mijn onderzoek om wiegendood. Er was een theorie die zei dat baby’s die aan wiegendood waren gestorven misschien waren gestopt met ademhalen door oververhitting, maar dat klonk voor mij niet logisch. Om die reden wilde ik de fundamentele wetenschap achter de ademhaling beter begrijpen.”
In zijn onderzoek liet Parkes proefpersonen onder andere een tijdje lucht met zestig procent zuurstof inademen. Door de bijbehorende hyperventilatie verdwijnt de prikkel om adem te halen. Normaal is een bepaalde hoeveelheid CO2 in het bloed waarschijnlijk de trigger om een hap verse lucht te nemen, maar wordt dat gehalte te laag – hypocapnie in het jargon van de medici – door bijvoorbeeld hyperventileren of het enige tijd inademen van lucht met een hoger zuurstofgehalte, dan blijft die prikkel om te ademen langer uit.
Staat die komma wel op de goede plek?
“In mijn onderzoek konden gezonde proefpersonen zonder enig probleem, net als jij, gemiddeld vijf minuten hun adem inhouden, als ze eerst met zuurstof verrijkte lucht hadden ingeademd. Via het fundamentele onderzoek naar wiegendood, zag een buurman die radiotherapeut bleek te zijn ook de praktische toepassing daarvan in zijn werk. Lang je adem inhouden zou betekenen dat een tumor in bijvoorbeeld een borst of in de longen langer ‘stilligt’.
Maar op een congres voor radiotherapeuten, waar ik hierover vertelde, dachten veel artsen in het publiek dat ik de komma in mijn dia verkeerd had gezet. Die waren uiteindelijk net zo verbaasd als jij daarnet. Vijf minuten de adem inhouden is geen enkel probleem! Als je tenminste een beetje helpt met extra zuurstof.”
Toch draait de proef waar ik vandaag aan meedoe niet alleen om het zo lang mogelijk inhouden van de adem. Het kan allemaal nóg eenvoudiger, denkt Parkes. “Ieder mens ademt van nature heel onregelmatig”, vertelt de fysioloog, terwijl hij het grafiekje van mijn normale ademhaling in rust, aan het begin van de proef laat zien. De diepte van de ademhaling varieert bij iedere teug, en ook het interval tussen twee teugen is vrijwel nooit hetzelfde.
“Wat we met deze proef ook proberen te laten zien, is dat de ademhaling op het ritme van een beademingsapparaat wél heel regelmatig kan zijn. Zodra je je eraan overgeeft, kan het apparaat precies dicteren hoe diep en hoe vaak je ademhaalt. Dit grafiekje van jouw ademhaling tijdens de geforceerde beademing door het apparaat, ziet er extreem gelijkmatig uit. Dat maakt de bewegingen van een tumor ook heel voorspelbaar voor de therapeut.”
Bijna verbazingwekkender dan de tijd die je je adem kan inhouden – met een extra shotje zuurstof en een laag CO2-gehalte – is het gemak waarmee je je ademhaling kan overgeven aan het ritme van een machine. “Laat je longen gewoon volblazen door het kapje, ontspan je ribbenkast en laat de lucht daarna gewoon weer spontaan naar buiten stromen.” Met wat simpele instructies blijkt het geen enkel probleem om je te laten beademen.
Zoeken naar de rustigste borstkas
Van Dijk en Parkes willen in dit onderzoek verschillende strategieën uitproberen om de organen voldoende stil te laten liggen tijdens een potentiële behandeling. Behalve heel lang de adem inhouden, zou dat ook kunnen door heel snel, heel oppervlakkig adem te halen. Wanneer Parkes zijn apparaat flink opvoert, voel ik vooral mijn buik dan ook zestig keer per minuut oppervlakkig op en neer gaan. “Als je heel intensief sport, kom je misschien tot vijftig keer per minuut. Deze zestig is dus onnatuurlijk snel, maar zo te zien kan je dit ritme probleemloos volgen.”
Met een ander beademingsapparaat maakt Parkes het nog bonter. Maar liefst vierhonderd keer per minuut perst het masker een piepklein teugje lucht naar binnen. “Per saldo krijg je daarmee net zo veel verse lucht binnen als met tien normale, diepe teugen per minuut”, legt Parkes uit. “Maar de beweging van de borstkas is met die kleine teugjes minimaal.”
Toch voelt het of de proef hier uit de rails vliegt. Terwijl het ademapparaat als een op hol geslagen stoomtreintje minuscule pufjes lucht in mijn mond perst, neemt mijn eigen ademritme het, of ik wil of niet, weer over. De onderzoekers laten zich, wetenschappelijk objectief als ze zijn, niet over die observatie uit. “Dat is onderdeel van onze vergelijking: Wat is de beste manier om adembewegingen zo klein mogelijk te maken?”, aldus Van Dijk.
Om dat helemaal objectief te beoordelen, maakt Van Dijk ook een filmpje met behulp van een echoapparaat. Tijdens de verschillende ademstrategieën van haar collega Parkes, filmt ze echobeelden van mijn middenrif. “De vergelijking van 24 gezonde vrijwilligers die we aan deze proef willen onderwerpen, moet uiteindelijk laten zien welke methode het beste werkt.”
Van Dijk is als oud-radiotherapeutisch laborant vooral bezig met die praktische kant van het onderzoek. “Op de werkvloer zijn radiotherapeuten misschien nog wat sceptisch. Die vragen zich af of het op deze manier trainen van patiënten voordat ze bestraald moeten worden niet te veel gedoe is. Maar je hebt nu zelf gezien hoe eenvoudig het is.
De potentiële winst zou volgens ons heel groot kunnen zijn, in termen van gezond weefsel dat in de toekomst niet meer onbedoeld wordt bestraald omdat de adembewegingen te groot waren. Om die reden zijn we ook heel blij dat KWF-kankerbestrijding deze studie willen financieren. Alleen door te laten zien hoe we met wat eenvoudige training de bestraling preciezer kunnen maken, kunnen we ook voor de patiënten winst behalen. Bovendien maak je door zo’n simpele training ook nog eens efficiënter gebruik van de dure bestralingsapparatuur.”
Van de 24 proefpersonen moeten Van Dijk en Parkes er nog één zien te rekruteren. Later dit jaar hopen ze hun bevindingen wetenschappelijk te publiceren.
Probeer dit niet zelf
Ter afscheid gooi ik nog een ander balletje op bij Parkes: zou het ook mogelijk zijn om die ‘gecontroleerde hyperventilatie’ met verrijkte lucht te gebruiken als je op grotere diepten gaat snorkelen? Het is per slot van rekening razend irritant dat je na een minuut of wat steeds naar boven moet, terwijl je net zo’n mooie vis voor je lens hebt.
“Wat een ontzettend slecht idee!” vindt de fysioloog. “Dat ‘freediven’, dus duiken zonder perslucht op je rug, kan echt gevaarlijk zijn. Mensen pushen zich soms tot het uiterste om maar zo lang mogelijk en zo diep mogelijk onder water te blijven. Ik heb beelden gezien van iemand die net een recordpoging achter de rug had. Ze stond heel enthousiast te vertellen dat ze een of andere extreme diepte had bereikt, terwijl ondertussen het bloed uit haar neus droop.
“Ervaren freedivers zijn de enige mensen die ik ken die hun adem zó lang in kunnen houden dat ze ‘out’ gaan. Maar dat is nogal een nutteloze vaardigheid, vooral onder water. Het manipuleren van de ademhaling zoals wij dat doen is weliswaar een eenvoudig ‘trucje’, maar doe het liever toch alleen maar onder begeleiding van professionals!”
Waarom kom je in ademnood?
Wie lang genoeg de adem inhoudt, hapt vroeg of laat naar lucht omdat het CO2-gehalte in het bloed te hoog wordt. Tenminste, dat is de heersende gedachte. Maar de Britse fysioloog en ‘adem-onderzoeker’ Mike Parkes heeft daar zijn twijfels bij. “Lang voordat het zuurstofgehalte in je bloed te laag wordt, maar ook lang voordat er te veel CO2 in je bloed komt, snak je al naar adem.”
Al in de jaren zestig ontstond dan ook een andere theorie: je middenrif vertelt je brein dat het hoog tijd is om weer adem te halen! Parkes: “Een proef die vandaag de dag om ethische redenen niet zomaar te herhalen zou zijn, gaf daar duidelijke aanwijzingen voor. Wanneer het middenrif met een medicijn tijdelijk werd verlamd, konden mensen ineens zonder problemen vier minuten hun adem inhouden. Op dat moment greep de meekijkende anesthesist meestal in, omdat – dan pas – het gehalte CO2 gevaarlijk hoog werd.”
Tijdens de oefeningen die Parkes mij laat doen aan de beademing, klinkt die verklaring ineens heel plausibel. Het vasthouden van de adem breek ik op enig moment steeds af, omdat mijn middenrif protesteert. Met een soort spasmen vertelt die mij: het is tijd voor een teug lucht!
Lees ook:
Mevrouw Boots-Jong is blij dat ze haar chemokuur gewoon thuis kan krijgen
Kankerbehandelingen thuis is in opkomst. Naast het chemotablet is zijn er nu ook verschillende experimenten met een draagbaar infuus. Prettig, vindt een groot deel van de patiënten. En het spaart ziekenhuisbedden uit.
