Het is niet vanzelfsprekend dat wij, als rechtop lopende wezens, de bloeddruk in ons hoofd hoog genoeg kunnen houden voor een goede doorbloeding van onze hersenen - en de bloeddruk in onze benen voldoende laag om bijvoorbeeld spataderen te voorkomen.

Om dat voor elkaar te krijgen, maakt ons lichaam gebruik van verschillende mechanismen, vertelt Joke Keijsers. “De kleine slagaders in onze organen kunnen bijvoorbeeld vernauwen en zorgen er zo voor dat de druk in de haarvaten niet te hoog wordt. Daarnaast hebben we de zogeheten spierpomp: als je rechtop staat, zorgt de spierspanning in je benen dat de aders vernauwen, waardoor het bloed actief wordt teruggeduwd naar het hart. Bovendien zijn aders voorzien van kleppen, die ervoor zorgen dat het bloed niet kan terugstromen naar de organen. De aders in onze benen, waar de druk het hoogst is, bevatten meer van deze kleppen dan die dichter bij ons hart.”

Hoe deze regulatiemechanismen precies samenwerken, en hoe groot de invloed van elk is, was nog grotendeels onbekend. Volgens Keijsers hebben we namelijk wel veel kennis van slagaders (de bloedvaten die bloed van het hart naar de organen transporteren) maar beduidend minder van aders (waarin het bloed terugstroomt naar het hart): omdat levensbedreigende kwalen zich met name in de slagaders voordoen, is het veel makkelijker om geld te krijgen voor onderzoek naar slagaders.

Binnen de lucht- en ruimtevaart zijn er wél fondsen voor onderzoek naar aders, vandaar dat Keijsers promotietraject bestond uit een samenwerking tussen de TU/e-groep Cardiovascular Biomechanics en het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Keulen, waar de biomedisch technologe de eerste jaren van haar project gestationeerd was. “Mijn begeleider daar is een Française die ook aan de TU/e is gepromoveerd. Zij deed de metingen aan proefpersonen die ik weer kon gebruiken om mijn model te valideren.”

Flauwvallende astronauten

In de eerste weken na een ruimtemissie vallen astronauten vaak flauw, vertelt Keijsers. “Dat komt onder andere door een verminderde spierspanning in hun benen; onder gewichtloosheid verlies je namelijk spiermassa.” In Keulen werd datzelfde effect bereikt door proefpersonen te onderwerpen aan langdurige bedrust. Flauwvallen door een te lage bloeddruk in staande positie treedt overigens ook op bij ouderen en mensen met een dwarslaesie, legt ze uit, waarmee haar onderzoek veel breder toepasbaar is dan alleen voor de ruimtevaart.

Keijsers is erin geslaagd om de bloeddrukregulering in het been te modelleren. Als haar model wordt ingepast in een model van de gehele bloedsomloop, kan het resultaat in de toekomst worden gebruikt om een behandeling te kiezen voor veelvoorkomende kwalen zoals flauwvallen, maar ook voor spataderen - die ontstaan door een te hoge bloeddruk in de onderbenen. “Nu worden spataderen volgespoten of verwijderd. Straks kun je aan de hand van het model wellicht besluiten om op een strategische plek een nieuwe klep in een ader te plaatsen. Zo’n model moet je dan wel op maat maken voor ieder persoon, want in tegenstelling tot slagaders liggen de aders bij iedereen weer net iets anders.”