Uit een nieuwe studie blijkt dat de nervus vagus, de sleutel tot de ‘rust- en verteer’-reactie van het lichaam, een belangrijkere rol speelt in de hartfunctie tijdens inspanning dan we dachten. De bevindingen kunnen helpen bij de behandeling van aandoeningen zoals hartfalen, wat kan leiden tot inspanningsintolerantie. Conventionele wijsheid stelt dat tijdens inspanning het sympathische zenuwstelsel ("vechten of vluchten") voornamelijk de hartfunctie controleert, terwijl de enige rol van het parasympathische zenuwstelsel ("rust en vertering") het controleren van de hartslag is.
Een nieuwe studie van onderzoekers van de Universiteit van Auckland in Nieuw-Zeeland bewijst echter dat deze veronderstelling onjuist is, en vindt dat het parasympathische zenuwstelsel meer eer moet krijgen.
"Uit onze studie bleek dat de activiteit in deze 'rust en verteer'-nervus vagus tijdens inspanning toeneemt", zegt Rohit Ramchandra, corresponderende auteur van het onderzoek. "Ons onderzoeksteam gebruikte 'touring' elektrische opnametechnologie om de activiteit van de nervus vagus bij het trainen van schapen direct te monitoren en ontdekte dat de activiteit in deze vaguszenuwen die naar het hart leiden, toeneemt tijdens inspanning."
Sympathische en parasympathische zenuwen leiden van de hersenen naar het hart en reguleren het vermogen van het hart om bloed rond te pompen. Deze zenuwen worden "autonome zenuwen" genoemd omdat voor hun werk geen bewuste gedachte nodig is, en omvatten de nervus vagus (of nervus vagus), die het parasympathische zenuwstelsel reguleert. De nervus vagus innerveert het hele hart.
Met behulp van schapen maten de onderzoekers de effecten van inspanning op cardiovasculaire variabelen, waaronder cardiale vagale activiteit, hartslag, coronaire bloedstroom en cardiale output (de hoeveelheid bloed die in één minuut door het hart wordt gepompt). Bij sommige schapen werden de linker takken van de hartnervus vagus verwijderd.
Ze ontdekten dat de activiteit van de nervus vagus van het hart toeneemt zodra de inspanning begint en afvlakt naarmate de trainingsintensiteit toeneemt. Na verwijdering van de nervus vagus werd het vermogen van schapen om de maximale hartslag, het hartminuutvolume en de coronaire bloedstroom tijdens inspanning te stimuleren aanzienlijk beïnvloed door de hartfunctie.
Op basis van deze bevindingen stelden de onderzoekers een nieuwe hypothese voor: zowel de vagale (parasympathische) als de sympathische zenuwactiviteit neemt toe tijdens inspanning, wat een synergetisch effect heeft op het behoud van de hartfunctie. De onderzoekers bestudeerden vervolgens de chemicaliën achter deze vagale reactie.
"De nervus vagus in het hart geeft een verscheidenheid aan mediatoren vrij, en eerder onderzoek heeft zich geconcentreerd op één neurotransmitter, acetylcholine, die geen effect heeft op ons vermogen om te sporten," zei Ramchandra.
Omdat onderzoekers geïnteresseerd waren in de effecten van de nervus vagus tijdens inspanning, onderzochten ze de effecten van een andere mediator: vasoactief darmpeptide (VIP). Hoewel VIP het woord 'darm' in zijn naam heeft, wordt het ook in het hart aangetroffen, waar het coronaire vasodilatatie veroorzaakt, de contractiliteit verbetert en de hartslag verhoogt.
"Onze studie concentreerde zich op een andere mediator, vasoactief intestinaal peptide (VIP), en toonde aan dat de nervus vagus dit peptide vrijgeeft tijdens inspanning, waardoor de coronaire bloedvaten zich verwijden, waardoor er meer bloed naar het hart kan worden gepompt," zei Ramchandra.
De onderzoekers zeggen dat hun bevindingen implicaties kunnen hebben voor de behandeling van aandoeningen zoals hartfalen, waarbij patiënten geen inspanning kunnen verdragen.
Eén mogelijke oorzaak van verminderde inspanningstolerantie is dat het zieke hart simpelweg niet genoeg bloed kan krijgen. Vervolgstudies zullen proberen te zien of deze belangrijke rol van de nervus vagus kan worden benut om de inspanningstolerantie bij patiënten met hartfalen te verbeteren.
Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Circulation Research.