‘Er bestaat een anekdote over een hoogleraar die aan het begin van het semester tegen zijn nieuwe studenten zei: “De helft van wat ik jullie ga vertellen zal in de loop der tijd anders blijken te zijn, maar ik weet nu nog niet welke helft.” Onze vondst is hier een voorbeeld van’, vertelt internist-intensivist Han van Lieshout. ‘Zo hebben studenten altijd te horen gekregen dat de hersenen alleen glucose gebruiken als brandstof. Inmiddels heb ik de powerpointpresentatie die ik tijdens mijn college gebruik al aangepast’, lacht hij.

Samen met zijn collega’s van het Laboratorium voor Klinische Cardiovasculaire Fysiologie bestudeert Van Lieshout al jaren de autoregulatie van de hersenen. Of beter gezegd: zij kijken hoe de bloed- en daarmee de zuurstofvoorziening van het brein op peil blijft bij bloeddrukschommelingen. Het is namelijk niet de bedoeling dat iedere stijging of daling van de bloeddruk zich in de hersenen manifesteert, want daar kunnen ze slecht tegen. Bij sommige mensen is het zelfregulerende mechanisme echter beschadigd, en dan neemt de hersendoorstroming toe wanneer de bloeddruk omhoog gaat. Dit werd onlangs vastgesteld bij patiënten met diabetes type 2 (die niet van insuline afhankelijk zijn).

Zuurstof is van belang voor het brein, want het zet de aanwezige glucose om in energiepakketjes voor de hersencellen. Van Lieshout: ‘We wilden graag weten hoeveel glucose er nu eigenlijk omgaat in de hersenen. Dan moet je dus gaan meten wat er binnenkomt en in welke hoeveelheden het er weer uit gaat. Daarnaast registreerden we de plaatselijke bloedstroom en de zuurstofvoorziening met behulp van transcraniële Doppler ultrasonografie en near-infrared spectroscopie.’

Samen met het Copenhagen Muscle Research Centre (CMRC) ontwikkelden de AMC’ers daarvoor een meetopstelling. Gezonde proefpersonen werd gevraagd om zich flink in te spannen totdat ze niet meer konden. Eerder al was gevonden dat stofwisseling en hersendoorbloeding tijdens inspanning aan elkaar gekoppeld zijn. Tot ieders verrassing bleek de stofwisseling van de hersenen meer op die van spieren te lijken dan gedacht. Bij een krachtige inspanning neemt de hoeveelheid beschikbare zuurstof in de hersenen af, en wordt er dus minder glucose omgezet in energie. Spieren gaan in zo’n situatie melkzuur produceren als alternatieve brandstof, en dat geldt ook voor de hersenen.

‘Bovendien bleek bloed dat naar het brein toe gaat meer melkzuur te bevatten dan bloed dat de hersenen verlaat’, vertelt Van Lieshout. ‘De hersenen blijken dus in staat om lactaat op te nemen. Bij zware inspanning verbruiken ze zelfs twee keer meer melkzuur dan glucose. Omdat het om zulke grote hoeveelheden gaat, vermoeden we dat het lactaat deels afkomstig is van de spieren.’

De opmerkelijke vondst werd half oktober in The FASEB journal gepubliceerd, het blad van de Federation of American Societies for Experimental Biology. ‘Hoe belangrijk deze ontdekking is, weten we nog niet. Maar het roept allerlei intrigerende vragen op’, stelt Van Lieshout. ‘Spieren houden het bij een verminderde toevoer van zuurstof langer vol dan het brein. De hersenfunctie neemt al af wanneer de hoeveelheid zuurstof op negentig procent zit. Dan kom je bij een universele vraag uit: waarom wordt iemand moe? Omdat je spieren niet meer meewerken, of omdat je hersenen de spieren niet langer kunnen aansturen?’