Ze hebben geen moeite met ademhalen – COVID-19 ontneemt ze de adem

Bij een alarmerend symptoom van corona daalt de zuurstof in het bloed van de patiënt lang voordat deze het doorheeft. Doktoren werken rond de klok om het fenomeen te begrijpen.

woensdag, 13 mei 2020,
Door Maya Wei-Haas
Het coronavirus heeft ernstige schade (geel) toegebracht aan de longen van een 59-jarige man die is ...

Het coronavirus heeft ernstige schade (geel) toegebracht aan de longen van een 59-jarige man die is overleden in het George Washington University Hospital, zoals kan worden waargenomen op een 3D-model gemaakt op basis van CT-scans.

Foto van George Washington Hospital and Surgical Theater

Mari Seim stond in de huiskamer van haar patiënt, met stomheid geslagen. De man van in de zestig was langer dan een week eerder ziek geworden met griepachtige verschijnselen. Zijn ademhaling was sneller geworden, waarop zijn dochter het Taarnaasen Medical Center had gebeld, de praktijk even buiten het Noorse Oslo waar Seim werkt als huisarts. Seim dacht direct aan COVID-19 en ging bij de man op bezoek, maar niets had haar kunnen voorbereiden op wat ze daar aantrof.

“Hij zat in een stoel, met een glimlach op zijn gezicht,” zegt ze. “Het leek hem allemaal niets te doen.”

Maar hij haalde ontzettend snel adem, bijna drie keer zo snel als wat normaal is. Zijn lippen en vingers waren lichtblauw gekleurd. Seim had niet door hoe ziek de man echt was tot ze het zuurstofgehalte in zijn bloed opnam. Normaal ligt dit dik boven de 90, maar nu stond er 66 op de teller. Voor een seconde dacht Seim dat ze het meetapparaat ondersteboven vasthield. Ze deed een nieuwe meting en het resultaat was hetzelfde, waarop ze direct een ambulance belde.

De patiënt bleekeen zeer gevaarlijk kenmerk van COVID-19 te hebben, dat in eerste instantie niet als zodanig werd erkend: stille hypoxie. Anders dan bij andere luchtwegaandoeningen kan bij COVID-19 het lichaam langzaam van zuurstof worden beroofd zonder dat dit in eerste instantie echte kortademigheid veroorzaakt. Tegen de tijd dat de patiënt moeite krijgt met ademhalen of een drukkend gevoel op de borst begint te voelen – klachten waarbij je volgens het RIVM direct contact moet opnemen met de huisarts – zitten ze al diep in de problemen.

Stille hypoxie heeft veel artsen verrast. Het zuurstofgehalte van sommige patiënten is zo laag dat men zou verwachten dat de patiënten in shock zouden zijn, of onsamenhangend zouden praten. Maar het tegendeel blijkt het geval: ze zijn wakker, rustig en reageren op hun omgeving. Ze kletsen met de artsen en zijn met hun mobiel in de weer. En hoewel vanuit fysiologisch oogpunt duidelijk is waarom deze patiënten niet direct kortademig worden, proberen wetenschappers nog steeds te begrijpen hoe COVID-19 het lichaam precies verwoest en meer specifiek, hoe deze ziekte iemand stilletjes de adem kan ontnemen.

De oorzaken van kortademigheid

Kortademigheid gaat vaak hand in hand met een verminderde elasticiteit in het longweefsel. Veel luchtwegaandoeningen kunnen stijfheid in de longen veroorzaken door ontsteking, littekenvorming of vocht- of pusophoping. Door deze stijfheid kunnen de longen mogelijk minder goed bewegen in de borstkas, waardoor het gevoel ontstaat dat er lucht uit het lichaam wordt geperst.

Stijfheid in de longen zorgt er ook voor dat een patiënt minder goed koolstofdioxide kan uitblazen en onze reactie op een ophoping van dit gas is dat we meer willen ademhalen. Het koolstofdioxidegehalte in ons lichaam ligt meestal binnen een klein bereik. Als het gehalte stijgt, gaat er een noodsignaal naar de hersenen: het gevoel dat je geen adem krijgt.

Het lijkt erop dat deze reacties zich bij veel van de COVID-19-patiënten niet voordoen in het eerste stadium van de ziekte, zegt Cameron Baston, arts op de long- en IC-afdeling van het Amerikaanse medisch centrum Penn Medicine. In de beginstadia van de ziekte blijven de longen van veel patiënten elastisch, zoals een ballon, waardoor ze zonder problemen kunnen in- en uitademen. Terwijl hun zuurstofgehaltes langzaam afnemen, wordt hun ademhaling ter compensatie geleidelijk sneller, waardoor veel van de koolstofdioxide in het lichaam wordt uitgeblazen. Het resultaat is een geniepig begin van hypoxie, waarbij sommige patiënten gevaarlijk lage zuurstofgehaltes ontwikkelen zonder de ophoping van koolstofdioxide die het lichaam normaal gesproken zou waarschuwen voor het probleem.

“Vrijwel alle klinische ervaring van artsen leert dat er bij longproblemen zowel problemen zijn met de zuurstofopname als met de uitscheiding van koolstofdioxide,” zegt Richard Levitan, een SEH-arts die gedurende tien dagen als vrijwilliger patiënten met COVID-19-longonsteking heeft behandeld in het Bellevue Hospital in New York. “Deze ziekte is anders.”

Dokters kennen stille hypoxie van bergbeklimmers en piloten, aldus Levitan. Zodra je hoog de lucht in gaat, daalt de luchtdruk, wat betekent dat er voor elke teug adem minder zuurstofmoleculen beschikbaar zijn, terwijl er door snelle ademhaling nog wel steeds koolstofdioxide wordt uitgescheiden. Hij onderstreept dat de oorzaak, en daarmee ook de behandeling, van hoogteziektes en COVID-19 compleet anders is, in tegenstelling tot sommige beweringen die online gevonden kunnen worden. Maar een van de reacties van het lichaam op het lagere zuurstofgehalte, namelijk sneller ademhalen, is hetzelfde.

Dit proces is ook al onderzocht onder piloten, die trainen in zogenaamde hypobarische kamers waarin het zuurstofgehalte zeer laag is, zegt dokter William Ottestad, gespecialiseerd in hypobarische geneeskunde voor de Norwegian Special Operations Command. Het doel van de training is om de subtiele symptomen van stille hypoxie te leren herkennen, voor het geval de cabinedruk tijdens een vlucht wegvalt. “Het wordt ook wel ‘de stille moordenaar’ genoemd vanwege het verraderlijke karakter,” voegt Ottestad er aan toe. Want een plotseling afname van de cabinedruk kan ervoor zorgen dat piloten bewusteloos raken en het vliegtuig laten neerstorten.

In deze gevallen zorgt het lage koolstofdioxidegehalte - dat wordt veroorzaakt door het snelle ademen – voor een sterkere binding van zuurstof aan hemoglobine, het eiwit dat het transport van zuurstof in rode bloedcellen verzorgt. Dit betekent dat er meer zuurstof kan worden geleverd aan weefsel dat het nodig heeft, zolang het hart krachtig blijft kloppen, legt Ottestad uit. Naast zijn werk voor de Norwegian Special Operations Command is hij ook anesthesioloog bij de luchtambulance van het Oslo University Hospital.

Wat er gebeurt bij COVID-19 is mogelijk vergelijkbaar met wat piloten ondervinden. Bij de snel ademende patiënten werkt het hart in de vroege stadia van de ziekte nog redelijk goed, waardoor er nog bloed naar de uiteinden van het lichaam kan worden gepompt. Ottestad speculeert dat indien de coronapatiënten deze lage koolstofdioxidegehaltes niet zouden hebben, hun zuurstofgehalte misschien nóg lager zou zijn, wat een ernstig geval van corona nog kritischer zou maken.

Er is nog geen gedegen onderzoek gedaan naar de vraag of vroege opsporing van stille hypoxie de gevolgen van COVID-19 zou kunnen verbeteren. Maar langdurige hypoxie kan een zware belasting zijn voor het hart en mogelijk ook voor andere lichaamssystemen, en Baston wijst op de verbeterde levensverwachting van patiënten met een chronisch obstructieve longziekte (COPD) aan wie extra zuurstof wordt gegeven.

Ademhaling onder de loep

Vooralsnog zijn er nog veel vraagtekens over hoe het coronavirus stille hypoxie veroorzaakt, aldus Ottestad. “Het is voor ons allemaal een raadsel.” Maar er zijn hypotheses.

Een zo’n hypothese is gebaseerd op het feit dat zuurstof van de longen naar het bloed beweegt doordat het via hele kleine longblaasjes, de zogenaamde alveolen, aan de bloedvaten wordt afgegeven. SARS-CoV-2, het virus achter de pandemie, dringt binnen nadat stekels op het virale oppervlak zich hechten aan eiwitreceptoren die zich op zogenaamde ACE2-cellen bevinden. Deze cellen komen volop voor in de longen en hun talloze longblaasjes. Zodra de bacterie zich in voldoende cellen heeft genesteld, veroorzaakt de daaropvolgende strijd tussen het immuunsysteem en het virus een enorme ravage.

Een dergelijk effect zou de overdracht van zuurstof via de alveolen naar het bloed kunnen belemmeren, terwijl koolstofdioxide – dat veel gemakkelijker uit het bloed wordt afgegeven via de longen – minder hinder zou ondervinden, zegt Ottestad. Hij verwijst naar twee kleinschalige autopsie-onderzoeken die suggereren dat COVID-19 in het beginstadium een ontsteking van het weefsel rond de alveolen veroorzaakt.

Longen 101
De longen vullen het lichaam aan met levengevende zuurstof. Leer alles over de anatomie van de longen, hoe de organen ademhaling mogelijk maken en hoe ze gevoelig zijn voor ziekten.

Een andere mogelijkheid zou kunnen zijn dat de ziekte een discrepantie veroorzaakt tussen de zuurstofbeweging in de longen en de bloedstroom, zegt longarts William Janssen, IC-hoofd van het Amerikaanse National Jewish Health ziekenhuis. Normaalgesproken vernauwen bloedvaten zich zodat het bloed vooral stroomt naar zeer zuurstofrijke regio’s van de long, waar zuurstof wordt opgenomen, en minder naar zuurstofarme regio’s. Maar dit veiligheidsmechanisme zou kunnen afwijken bij patiënten met COVID-19, waarbij er meer bloed naar beschadigde regio’s van de long zou gaan, en minder naar de gezonde delen.

Het is ook mogelijk dat de bloedstroom naar zuurstofrijke zones wordt belemmerd door hele kleine propjes in de bloedvaten, aldus Enid Neptune, long- en IC-specialist bij het Amerikaanse ziekenhuis Johns Hopkins Medicine. Verhoogde bloedstolling is al door velen genoemd als een mogelijke dodelijke oorzaak van COVID-19. Sommige artsen overwegen het gebruik van bloedverdunners voor coronapatiënten om stollingen te voorkomen, maar Janssen waarschuwt dat er eerst grootschaliger onderzoek moet worden gedaan voordat het voorschrijven van bloedverdunners de norm wordt.

Bovendien komt het mechanisme achter stille hypoxie zoals we dat nu zien, mogelijk niet alleen bij COVID-19 voor, zegt Baston van het ziekenhuis Penn Medicine. Baston werkt met patiënten die lijden aan zeer ernstige en zeldzame longziektes. En hoewel het niet vaak voorkomt, hebben een aantal van zijn voormalige patiënten ook stille hypoxie gekregen van andere ziektes, zoals bacteriële longontsteking.

“Door COVID-19 komen de dingen die normaal gezien alleen bij ons voorbij komen, nu in alle lokale ziekenhuizen in het hele land voor,” zegt Baston.

Bezorgd om stille hypoxie?

De merkwaardige komst van COVID-19 heeft veel zorgmedewerkers ertoe aangezet om op zoek te gaan naar effectievere behandelmethodes. Velen raden het gebruik van beademingsapparatuur nu af, tenzij de ziekte in een vergevorderd stadium is. In plaats daarvan proberen ze in de vroege stadia minder invasieve ondersteuning te geven, zoals het toedienen van extra zuurstof en het plaatsen van patiënten op de buik, wat de zuurstofstroom verbetert.

Volgens Levitan zou een bewustmakingscampagne van dit stille symptoom van COVID-19 ertoe kunnen bijdragen dat mensen eerder naar het ziekenhuis gaan, voordat ze hard achteruit gaan en aan de beademing moeten. Met een pulse-oximeter, een eenvoudig apparaatje dat mensen thuis kunnen gebruiken, zouden mensen die andere symptomen vertonen zichzelf ook kunnen controleren op stille hypoxie, zegt Levitan.

“Dit is geen wondermiddel. Het zal niet alle doden voorkomen,” zegt hij. Maar “we moeten de mensen een gevoel van hoop geven en meer informatie, zodat ze kunnen begrijpen wat er aan de hand is.”

Bij een samenwerking tussen verschillende Noorse gezondheidscentra en een Spaanse universiteit worden COVID-19-patiënten gevraagd mee te werken aan een onderzoek waarbij een scala aan biosensoren, waaronder pulse-oximeters, wordt gebruikt om op afstand de toestand van patiënten bij te houden. De hoop is dat men op deze manier patiënten in de vroege stadia van de ziekte op de radar krijgt en dat er minder noodzaak zal zijn voor patiënten met milde klachten om gedurende langere periode in het ziekenhuis te blijven.

Andere artsen zijn het er over het algemeen over eens dat het gebruik van een pulse-oximeter handig is voor het in de gaten houden van het verloop van de ziekte. Maar Janssen benadrukt dat dit gedaan moet worden in overleg met een medisch deskundige. Hij maakt zich zorgen dat patiënten door de toenemende angst voor de verspreiding van het virus bang zijn geweest om naar het ziekenhuis te gaan en daar mogelijk corona op te lopen, waardoor er minder communicatie is met artsen en een grotere neiging tot zelfdiagnose.

Hij geeft één simpel advies: “Als je ziek bent, bel dan je dokter.”

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

lees verder

Coronavirus

Coronavirus: achtergrond

Blijf op de hoogte van de wetenschap en de verhalen achter de wereldwijde uitbraak van het coronavirus.

Coronavirus 101: wat je moet weten

Onze kennis over COVID-19, de ziekte die wordt veroorzaakt door het nieuwe coronavirus, evolueert dagelijks – maar deze belangrijke basics zijn wel bekend.

Fauci: geen bewijs dat coronavirus in Chinees lab is ontwikkeld

In een exclusief interview waarschuwt het gezicht van de Amerikaanse respons op de COVID-19-pandemie voor een te snelle versoepeling van de ‘lockdown’ in afzonderlijke staten van de VS en geeft tips over het omgaan met de stortvloed aan informatie.
Lees meer