Les 2 Gezond brein

Het menselijk brein is het meest geavanceerde en complexe orgaan op aarde. Voor zover wij weten is er überhaupt niets in het universum dat dit kan evenaren. Alles wat we doen, elke gedachte, idee en gevoel komt voort uit de drie pond natte grijze en witte materie tussen onze oren.

Grofweg wordt onderscheid gemaakt in 2 soorten cellen. Zenuwcellen, ook wel neuronen genaamd, en gliacellen. Neuronen vallen onder de grijze cellen en gliacellen onder de witte stof. Deze cellen communiceren met elkaar via elektrische impulsen en chemische signalen welke we neurotransmitters noemen. Totaal bevat een brein naar schatting zo’n 86 miljard neuronen [Nature.com]. Dit is een vast gegeven in een mensenleven maar het aantal connecties dat deze neuronen kunnen maken met elkaar is nagenoeg oneindig. Continu sturen en ontvangen onze hersencellen elektrische impulsen en chemische stoffen. Het ontvangt continue prikkels vanuit onze 5 zintuigen. Het brein maakt herinneringen aan en zorgt ervoor dat het lichaam kennis en vaardigheden kan benutten en uitvoeren. Het is hiermee compleet bepalend voor hoe we ons leven en omgeving ervaren.

Opgesloten
Het brein ligt daarom ook niet voor niets beschermd en hermetische afgesloten in onze schedel. Het brein ligt daar in een bad met vloeistof genaamd brein/hersenvloeistof of liquor. Er heerst hier volledige duisternis, er is geen lawaai en vrijwel geen geluid. Het brein kan ook niet zien en niet horen. Het kan zelfs niks voelen, geen gevoel van pijn, van warmte of kou. Maar het brein creëert wel onze gehele wereld. Het is dus ook maar goed ook dat ze beschermd ligt in, en wordt door, de schedel.

Mensen zijn zich zeer bewust van hoe belangrijk hun brein is. Iedereen wil dat zijn of haar brein fit & krachtig is en groeit. Het brein kan echter niet groter groeien zoals een spier dit kan en doet als het getraind wordt. Het kan ook niet kleiner worden. Ons brein lijkt geen kant op te kunnen.

Bewijs hiervoor is ook dat het brein beschadigd kan raken door een bloeding of een goedaardige, benigne tumor. Een goedaardige tumor is een tumor die niet kankerverwekkend is. Een kwaadaardige tumor kan uitzaaien, wat betekent dat hij zich snel door het lichaam verspreidt. Toch kan een benigne tumor in het brein al snel levensbedreigend zijn als deze groeit en zo het brein in de verdrukking brengen, want de schedel zorgt dat het wordt tegengehouden en maar één kant op kan.

Als dit gebeurt, kan de persoon in kwestie door het onderdeel van het brein dat beschadigd is functie-uitval in het lichaam ervaren of zelfs kunnen komen te overlijden. Immers, het brein is het controle centrum voor elk proces in het lichaam. Het groeit dan ook op een bijzondere manier en de grootte is niet van belang. Wat wel belangrijk is, is het netwerk in je brein. Dat is bepalend voor je geluk en succes.

Verbranding
Het brein is het hardst werkende orgaan in het lichaam. Het werkt dag en nacht. Harder dan elk ander orgaan in je lichaam. Het brein verbrandt ook veel meer calorieën dan andere organen. Ze weegt slechts 1,5 kg, wat slechts 2 % van een gemiddeld totaal lichaamsgewicht van 70 kg is. Maar het brein verbruikt een waanzinnige hoeveelheid energie. 15% van de output van het hart, 20% van het totale zuurstofverbruik van het lichaam, en 25% van het totale glucosegebruik. Met een totale bloedstroom van 57 ml/ 100 g per minuut, onttrekken de hersenen ongeveer 50% van de zuurstof en 10% van de glucose uit het arteriële bloed [Pierre J. Magistretti and Igor Allaman 2015].

Energie en balans
Hersenweefsel is bijzonder omdat het energie gebruikt om nieuwe eiwitten, lipiden en cholesterol te maken in plaats van energie op te slaan. Deze synthese processen gebeuren in belangrijke mate tijdens perioden van minimale activiteit, wanneer het energieverbruik door actiepotentialen en neuronale prikkelbaarheid laag is. Ofwel tijdens slaap. Want dan zijn de zintuigelijke prikkels geminimaliseerd en vindt  de verwerking plaats van alle prikkels die eerder zijn binnengekomen. [Markus Dworak 2010]

Slaap speelt een belangrijke rol bij het behouden en herstellen van de energiebalans in het lichaam en brein. Er bestaan een aantal theorieën over hoe verschillende stofwisseling-routes onze slaap- en waakpatronen beïnvloeden.

De energie centrales in onze cellen zijn mitochondriën. Dit zijn kleine organellen, tevens  afstammelingen van bacteriën, in onze cellen die letterlijk onze energie produceren. Hoe meer mitochondriën we hebben hoe meer energie we kunnen produceren. Het brein zit vol met mitochondriën en hiermee is het in staat om veel energie te produceren. De “energie valuta” die het hiervoor gebruikt is Adenosinetrifosfaat, of kortweg ATP.

ATP wordt gebruikt om allerlei processen in onze cellen aan te drijven zoals denken, bewegen en celgroei.

Slaaptekort is in verband gebracht met verminderde ATP-niveaus in de frontale regio van de hersenen. Laat dit nu net het gebied van het brein zijn waar beslissingen mee worden genomen. Verlaagde ATP-niveaus in de hersenen kunnen allerlei problemen veroorzaken, te beginnen met vermoeidheid en overgaand in steeds ernstigere gezondheidsproblemen, auto-immuunziekten en chronische aandoeningen. [Markus Dworak 2010]

Afvalstoffen
Metabolisatie van ATP leidt onder andere tot vrijkomen van adenosine. Dit bijproduct kan worden beschouwd als een afvalproduct. Wanneer het zich ophoopt in de hersenen, geeft het ons het gevoel dat we moeten slapen. [Sachiko Chikahisa 2011]

De aanzienlijke hoeveelheid energie die het brein genereerd en verbruikt zorgt voor een grote hoeveelheid aan allerlei afvalstoffen. Deze omvatten naast adenosine, ook lactaat en ammoniak. Ook creëert het afvalstoffen als Reactive Oxygen Species, of kortweg ROS genoemd. ROS kunnen cellen en DNA beschadigen. Vooral chronische slapeloosheid wordt in verband gebracht met verhoging van ROS. Dit leidt op haar beurt weer tot allerlei ziekten, waaronder kanker en auto-immuunziekten. [Zielinski 2021]

Gelukkig zijn onze hersenen heel goed in staat zich van deze afvalstoffen te ontdoen. Elke dag produceren en elimineren onze hersenen ongeveer 10-20% van alle ROS in ons lichaam via een proces dat ‘oxidatieve stress’ heet. Dit is een belangrijk proces dat ons helpt gezond te blijven.

Alle afvalstoffen dienen wel te worden afgevoerd om gezond te kunnen blijven. Afvoer van afvalstoffen gebeurt in het lichaam door ons lymfestelsel. In het brein is echter geen lymfatisch stelsel aanwezig. Dit is niet zonder reden, want ons hoofd zou vele malen groter moeten zijn als het een dergelijk extra vatenstelsel zouden moeten herbergen in de schedel. De natuur heeft voor het brein een unieke en briljante alternatieve oplossing gevonden.

Hersencellen krimpen
Elke nacht, tijdens slaap, gebeurt er in het brein een wonderbaarlijk proces.

  1. Hersencellen krimpen
  2. Door dit krimpen ontstaat er meer ruimte in de tussenliggende ruimtes
  3. Er wordt ook meer hersenvloeistof aangemaakt
  4. De flow wordt verhoogd en je hersenen spoelen zichzelf letterlijk schoon.

Door dit krimpen ontstaat er meer ruimte in de tussenliggende ruimtes. Giftige stoffen en afvalstoffen worden zo weggewerkt. We noemen dit het Glymphatic System.

Het glymfatisch systeem is 10 keer actiever tijdens de slaap dan wanneer we wakker zijn. Dit betekent dat onze hersenen zich ‘s nachts tijdens de slaap 10 keer beter reinigen dan overdag als we wakker zijn. Als je niet genoeg slaapt, hebben je hersenen dus geen tijd om zichzelf goed te reinigen en ontdoen ze zich minder goed van afvalstoffen. Als gevolg daarvan heb je meer kans op problemen waaronder moeheid, negatieve gedachten, virus- en bacterievatbaarheid, ontstekingsprocessen, auto-immuunziekten en talloze andere degeneratieve ziekten. [Maiken Nedergaard 2013]

Dit ‘spoelen van de hersenen’ is voor meerdere processen voor onze gezondheid van cruciaal belang.

De hersenen beschermen het lichaam voortdurend tegen infecties. Het gebruikt hier bepaalde eiwitten voor die onder andere de bloed-hersenbarrière lekdicht houden en daarnaast cellen herstellen en repareren van schade. Een belangrijk eiwit hiervoor is het Amyloïde Bèta eiwit. Dit eiwit dient echter, nadat het zijn werking gedaan heeft, opgeruimd te worden. Het staat er namelijk om bekend dat wanneer dit niet opgeruimd wordt, het resulteert in ophoping van plaques in het brein.
Dit wordt als hoofdoorzaak van de ziekte van Alzheimer gezien. Studies laten zien dat één nacht slaaptekort ervoor zorgt dat je Amyloïde Bèta eiwitten stapelt in gebieden van je brein waar je onder andere geheugen mee aanmaakt, namelijk de hippocampus, maar ook in de hypothalamus. Dit schakelcentrum is het breingebied dat zeer belangrijk is voor onder andere regulering van je hormoonhuishouding en je biologische ritme. Stapeling van deze plaques maakt daarom dat een mensen compleet uit balans raakt. Het is dus zeer belangrijk dat je dit eiwit goed uitspoelt.[Ehsan Shokri-Kojori 2018]