Reisziekte (oorzaak)
Het lichaam kent verschillende mechanismen om beweging waar te nemen, te weten visueel (via de ogen), proprioceptief (via propriosensoren in spieren, gewrichten en pezen) en vestibulair (via het vestibulair systeem) [17]. Al lange tijd is bekend dat reisziekte niet kan ontstaan bij mensen bij wie het vestibulair systeem, oftewel het evenwichtsorgaan, niet goed functioneert [8]. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn bij dove mensen [8]. Door dit verband tussen het niet goed functioneren van het vestibulair systeem en het ongevoelig zijn voor reisziekte, is men tot de conclusie gekomen dat het vestibulair systeem betrokken is bij reisziekte [8].
2.1 Vestibulair systeem
Het vestibulair systeem is belangrijk voor de regulatie van houding en beweging [12]. Het registreert en reguleert de stand en beweging van het hoofd in de ruimte en heeft als functies daarnaast het bewaren van het evenwicht en de stabilisatie van de ogen bij beweging [2]. Zoals te zien is in figuur 1, bevindt het zich in het binnenoor [2].
Figuur 1. Ligging van het evenwichtsorgaan (vestibulair systeem) in het binnenoor [13].
Een schematische weergave van het vestibulair systeem is te zien in figuur 2. Het vestibulair systeem bestaat uit drie halfcirkelvormige kanalen, een utriculus en een sacculus [7]. De halfcirkelvormige kanalen kunnen draaiversnellingen in elke richting meten, terwijl de utriculus en sacculus lineaire versnellingen meten en betrokken zijn bij de lichaamsoriëntatie ten opzichte van de zwaartekracht [7].
De drie halfcirkelvormige kanalen liggen in loodrecht op elkaar staande vlakken en zijn gevuld met een vloeistof, endolymfe [7]. Aan het uiteinde van elk kanaal bevindt zich een verwijding die ampulla wordt genoemd [14]. De ampulla (zie figuur 2 linksonder) bestaat uit de crista, een verdikking met steuncellen en haarcellen, en de cupula, een buigzame structuur met daarin de haartjes [15]. Bij draaiing van het hoofd bewegen de kanalen mee en met enige vertraging ook de endolymfe, waardoor de cupula buigt [14]. De haarcellen nemen de beweging van de cupula waar en zetten het om in een elektrische impuls [17]. Via afferente zenuwen wordt de informatie vervolgens doorgegeven aan de hersenen [15].
De utriculus en sacculus worden ook wel otolietorganen genoemd [14]. Het zijn een soort blaasjes die gevuld zijn met endolymfe [15]. De zintuiglijke cellen worden maculae genoemd en bevatten haarcellen en steuncellen (zie figuur 2 rechtsonder) [15]. Bovenop de haartjes, de stereocilia en de extra lange kinocilia, bevinden zich calciumcarbonaatkristallen, die otolieten of otoconia genoemd worden [15]. Bij lineaire versnellingen of veranderingen van het hoofd ten opzichte van de zwaartekracht, bewegen de otolieten [7]. Hierdoor buigen de haartjes waardoor de beweging kan worden waargenomen en wederom kan worden doorgegeven aan de hersenen [15].
Figuur 2. Het vestibulair systeem met linksonder een vergroting van de ampulla en rechtsonder een vergroting van de macula [16].
De otolietorganen zijn met name betrokken bij het ontstaan van zeeziekte [14]. Dit kan worden afgeleid uit het feit dat symptomen van zeeziekte veel minder optreden bij mensen die liggen: in liggende positie zijn de otolietorganen het minst gevoelig [7,14].
2.2 Centrale zenuwstelsel
De informatie uit het vestibulair systeem gaat via de achtste hersenzenuw naar de vestibulaire kernen gelegen in de hersenstam [17]. Vanuit de vestibulaire kernen gaan impulsen naar diverse andere hersenstructuren waaronder de hypothalamus en het cerebellum [18]. Via de hypothalamus treden de hormonale veranderingen op die zich vaak voordoen bij reisziekte, zoals verhoogde concentraties antidiuretisch hormoon (AVP), adeno-corticotroop hormoon (ACTH), cortisol, adrenaline en noradrenaline [19]. Het cerebellum is een belangrijke regulator van beweging en is verbonden met vele andere hersendelen, waaronder autonome hersencentra in de hersenstam [17,18]. Veel verschijnselen die optreden bij reisziekte worden veroorzaakt door veranderingen in het autonome zenuwstelsel [20]. In paragraaf 2.3 is hierover meer te lezen. Vanuit het cerebellum gaan ook zenuwen naar de chemoreceptor trigger zone (CTZ) gelegen in de area postrema en naar het braakcentrum in de formatio reticularis [20]. De CTZ wordt niet beschermd door de bloed-hersenbarrière en is gevoelig voor chemische stoffen in het bloed [14]. Bij een snelle/sterke toename van mogelijk toxische stoffen activeert de CTZ het braakcentrum [14]. Het is nog onduidelijk of de CTZ ook betrokken is bij reisziekte [1]. Het braakcentrum kan eveneens geactiveerd worden via autonome hersencentra zoals de nucleus tractus solitarius en via hogere hersencentra als de cerebrale cortex [17]. In het geval van reisziekte kan het braakcentrum aldus op verscheidene manieren geactiveerd worden, met als gevolg het optreden van misselijkheid en braken [20]. Ook de cerebrale cortex en het limbisch systeem spelen een rol bij reisziekte, aangezien bij deze hersendelen sensorische, niet-vestibulaire informatie binnenkomt [17]. Het optreden van onder andere slaperigheid en depressie bij reisziekte ontstaat via de cerebrale cortex [18]. In figuur 3 zijn de hersenstructuren en –verbindingen die waarschijnlijk betrokken zijn bij reisziekte schematisch weergegeven.
Figuur 3. Schematische weergave van hersenstructuren en -verbindingen die betrokken zijn bij het ontstaan van reisziekte [11,17,18,20].
2.3 Autonome zenuwstelsel
Over de rol van het autonome zenuwstelsel bij reisziekte is nog veel onbekend [20]. Wel is het duidelijk dat er zich bij reisziekte autonome veranderingen voordoen en dat die zowel tot de maagledigende effecten als de stressrespons effecten die bij reisziekte optreden kunnen leiden [19]. De maagledigende effecten worden vooral in verband gebracht met een toegenomen activiteit van de parasympathicus [19]. De stressrespons effecten zoals bleekheid en koud zweet worden hoofdzakelijk veroorzaakt door toename van de activiteit van de sympathicus en/of afname van de activiteit van de parasympathicus [19]. De autonome responsen naar aanleiding van vestibulaire stimulatie zijn orgaan- en gebiedspecifiek [21].
2.4 Neurotransmitters
Vele typen neurotransmitters en neuromodulators zijn betrokken bij het ontstaan van reisziekte. Vestibulaire afferenten geven voornamelijk glutamaat af [11]. De vestibulaire kernen worden naast glutamaat ook beïnvloed door onder andere acetylcholine, histamine, gamma-aminoboterzuur (GABA), dopamine, serotonine, noradrenaline, substance P, somatostatine en enkefaline [11,22]. In de CTZ bevinden zich hoofdzakelijk dopaminerge D2-receptoren en serotonerge 5-HT3-receptoren, maar antagonisten van deze receptoren blijken niet werkzaam bij reisziekte in mensen en ratten, wat een bevestiging kan zijn van de stelling dat de CTZ niet betrokken is bij reisziekte [1,23]. De nucleus tractus solitarius bevat met name veel H1-histaminerge en muscarinerge receptoren [24]. In tabel 1 is van diverse hersengebieden weergegeven welke receptoren zich hierin onder andere bevinden.
Tabel 1. Receptoren in de verschillende hersengebieden [17,18].
2.5 Hormonen
Bij reisziekte kan de concentratie antidiuretisch hormoon (AVP) soms wel 20-30 keer verhoogd zijn ten opzichte van normaal [19]. De hoge concentraties AVP worden met diverse verschijnselen in verband gebracht. Ten eerste draagt het waarschijnlijk bij aan het ontstaan van misselijkheid en braken, want verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat toediening van AVP aan mensen vaak leidt tot misselijkheid en braken [20]. Ook kan de hoge plasmaconcentratie AVP zorgen voor vasoconstrictie van de bloedvaten in de huid, wat de bleekheid die vaak bij reisziekte optreedt tot gevolg heeft [19].
Ook de HPA-as (hypothalamus-hypofyse-bijnier as) blijkt bij reisziekte een rol te spelen [20]. De verhoogde concentraties ACTH en cortisol duiden op een verhoogde activatie van de HPA-as, wat zorgt voor een stressrespons [20]. Opvallend is dat bij reisziekte de bloeddruk niet toeneemt, hoewel dit normaliter wel het geval is bij stressresponsen [19]. Een verklaring hiervoor is echter dat bij reisziekte zoals eerder vermeld ook de concentratie AVP verhoogd is en van AVP is het bekend dat het een bloeddrukverlagend effect heeft [19].
2.5 Zintuig-conflict-theorie
De meest bekende theorie die het ontstaan van reisziekte verklaard is de zintuig-conflict-theorie die in 1975 werd voorgesteld door Reason en Brand [7]. Volgens deze theorie is er bij reisziekte sprake van een sensorisch conflict waarbij de informatie over de beweging die wordt waargenomen door de ogen, de vestibulaire receptoren en de propriosensoren niet overeenkomt met wat verwacht zou worden op basis van eerdere ervaringen [7,10]. Twee soorten sensorische conflicten worden onderscheiden: tussen het signaal van de ogen en dat van de vestibulaire receptors/propriosensoren en tussen het signaal van de halfcirkelvormige kanalen en dat van de otolietorganen [7,25]. Beide soorten omvatten bovendien drie verschillende typen, aangezien het zowel mogelijk is dat de inputsignalen onderling tegenstrijdig zijn en/of niet correleren en dat slechts één van de signalen wordt waargenomen, terwijl ook het andere signaal verwacht zou worden [7]. In tabel 2 zijn van de zes typen conflicten enkele voorbeelden gegeven die aanzet kunnen geven tot reisziekte.
Tabel 2. Typen sensorische conflicten die aanzet kunnen geven tot reisziekte [7,25]
2.6 Subjectieve verticaal-conflict-theorie
In 1998 werd door Bos en Bles de subjectieve verticaal (SV)-conflict-theorie voorgesteld [26]. Deze theorie gaat er vanuit dat een verschil tussen de verwachte richting van de zwaartekracht en de richting van de zwaartekracht die wordt waargenomen op basis van geïntegreerde informatie van de verschillende zintuigen, aanleiding geeft tot het optreden van reisziekte [27,28]. De theorie heeft de naam subjectieve verticaal-conflict-theorie gekregen, omdat bij experimenten vaak aan proefpersonen gevraagd wordt aan te geven wat zij denken dat de verticaal (de richting van de zwaartekracht) is en dit wordt dan aangeduid als de ‘subjectieve verticaal’. Alle zintuigen dragen bij aan de bepaling van de richting van de verticaal en ook de grootte kan van invloed zijn, wat het erg complex maakt een mathematisch correct model op te stellen [27].
2.7 Andere theorieën
Naast de zintuig-conflict-theorie en de SV-conflict-theorie zijn er ook andere hypotheses gesteld die het ontstaan van reisziekte verklaren. Zo kwam Treisman in 1977 met de hypothese dat er bij reisziekte een situatie ontstaat waarin twee gekoppelde systemen (zoals de ogen en het vestibulair systeem) continu gedwongen worden om vergelijkingen te maken [10]. Bij zo’n situatie zou het braken worden geactiveerd om af te komen van mogelijk ingenomen toxines die het alsmaar kalibreren van de sensorische informatie zouden kunnen verstoren [10].
Ebenholtz et al. stelden de hypothese dat nystagmus (een slaande beweging van de ogen) verantwoordelijk is voor het ontstaan van visueel geïnduceerde reisziekte [29]. Uit een onderzoek bleek namelijk dat wanneer de spieren achter de ogen werden geanestheseerd zodat de ogen niet meer bewogen, dit het post-operatief braken significant verminderde [24]. De suggestie werd gesteld dat bewegingen van de oogspieren de nervus vagus stimuleren en dat dit leidt tot stimulatie van het vestibulair systeem [29].
Tenslotte is ook geopperd dat bij de ontwikkeling van reisziekte de omvangrijke samenstroom van vestibulaire en autonome informatie in de hersenen leidt tot gerefereerde symptomen en verschijnselen, vergelijkbaar met de gerefereerde viscerale pijn die bijvoorbeeld kan voorkomen bij angina pectoris [21]. De gerefereerde ongemakken dienen mogelijk als stimuli om potentieel gevaarlijke situaties te mijden [21].
Geschreven door: Mw. B.A.A. Hueskes BSc. (Universiteit Utrecht, Farmaceutische Wetenschappen)
Referentielijst:
1. Shupak A, Gordon CR. Motion Sickness: Advances in Pathogenesis, Prediction,
Prevention, and Treatment. Aviat Space Environ Med 2006; 77:1213-1223.
2. Golding JF. Motion sickness susceptibility. Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical
2006; 129:67–76.
7. Reason JT, Brand JJ. Motion sickness. 1975; London: Academic Press.
8. Brandt T. Vertigo, Its Multisensory Syndromes. Springer, 2nd Edition, 2003.
12. Van Cranenburgh B. 25. Vestibulair systeem. Schema’s fysiologie. Elsevier/De
Tijdstroom, 1997, 4e druk.
13. Nederlandse Vereniging voor Keel-Neus-Oorheelkunde en Heelkunde van het Hoofd-
Halsgebied, Mardeno Medical Support B.V. Weblocatie:
http://blog.seniorennet.be/jules/archief.php?ID=678, geraadpleegd op 15-04-2008.
14. Klein Nulent GJ. Braken en anti-emetica. Pharmaceutisch Weekblad, 1979; 114:1235-
1247.
15. Lamoré PJJ, Kapteyn TS. Leerboek Audiologie. 3.2.2(2). Anatomie van het binnenoor en
het evenwichtsorgaan. Nederlandse Vereniging voor Audiologie. Weblocatie:
http://www.audiologieboek.nl/niveau2/hfd3/indexn2h3.htm, geraadpleegd op 15-04-
2008.
16. Onbekend. The vestibular system. Encyclopædia Britannica. Weblocatie:
http://www.britannica.com/eb/art/print?id=68878&articleTypeId=1, geraadpleegd op
15-04-2008.
17. Zajonc TP, Roland PS. Vertigo and motion sickness. Part I: Vestibular anatomy and
physiology. Ear, Nose & Throat Journal, 2005; 84(9):581-584.
18. Nachum Z, Shupak A, Gordon CR. Transdermal Scopolamine for Prevention of Motion
Sickness, Clinical Pharmacokinetics and Therapeutic Applications. Clin Pharmacokinet
2006; 45 (6):543-566.
19. Money KE, Lackner JR, Cheung RSK. The Autonomic Nervous System and Motion
Sickness. In Yates BJ, Miller AD. Vestibular Autonomic Regulation. CRC Press, 1996.
20. Harm DL. Motion Sickness Neurophysiology, Physiological Correlates, and Treatment. In
Stanney KM. Handbook of Virtual Environments: Design, Implementation, and
Applications. Lawrence Erlbaum Associates, 2002.
21. Balaban CD. Vestibular autonomic regulation (including motion sickness and the
mechanism of vomiting). Curr Opin Neurol 1999; 12(1):29-33.
22. De Waele C, Mühlethaler M, Vidal PP. Neurochemistry of the central vestibular pathways.
Brain Research Reviews 1995; 20:24-46.
23. Takeda N, Morita M, Horii A, Nishiike S, Kitahara T, Uno A. Neural mechanisms of motion
sickness. J. Med. Invest. 2001; 48:44-59.
24. Onbekend, Tractus digestivus / Anti-emetica, Farmacotherapeutisch Kompas.
Weblocatie: http://www.fk.cvz.nl/, geraadpleegd op 27-06-2008.
25. Reason JT. Motion sickness adaptation: a neural mismatch model. Journal of the Rolal
Society of Medicine 1978; 71:819-829.
26. Bos JE, Bles W. Modelling motion sickness and subjective vertical mismatch detailed for
vertical motions. Brain Research Bulletin 1998; 47:537–542.
27. Bles W, Bos JE, De Graaf B, Groen E, Wertheim AH. Motion sickness: Only one
provocative conflict? Brain Research Bulletin 1998; 47(5):481–487.
28. Bles W, Bos JE, Kruit H. Motion sickness. Current Opinion in Neurology 2000; 13:19-25.
29. Ebenholtz SM, Cohen MM, Linder BJ. The possible role of nystagmus in motion sickness:
a hypothesis. Aviation space and environmental medicine 1994; 65:1032-1035.