Målinger av spinalvæskens gjennomstrømming i hjernen, viser at pusten påvirker vel så mye som hjerteslag, ifølge ny, norsk hjernestudie. (Foto: Shutterstock)
Målinger av spinalvæskens gjennomstrømming i hjernen, viser at pusten påvirker vel så mye som hjerteslag, ifølge ny, norsk hjernestudie. (Foto: Shutterstock)

Ny studie:
Pusten kan påvirke rensing av hjernen

Pusterytmen vår kan påvirke hvor godt spinalvæsken flyter i og rundt hjernen. Spinalvæsken skyller blant annet bort avfallsstoffer i hjernen. Funnet kan ha betydning for sykdommer som Alzheimers.

Publisert

Lymfesystemet spiller en viktig rolle når kroppen skal kvitte seg med avfallsstoffer, som døde celler, vann eller nedbrytningsstoffer fra stoffskiftet. Også i hjernen dannes det avfallsstoffer som skadelige proteiner og overskuddsvann – men her finner vi ingen lymfeårer.

I stedet ser spinalvæsken ut til å fylle rollen som vaskemaskin. Hjerterytmen er en av faktorene som påvirker hvor godt denne væsken flyter gjennom hjernen.

Nå viser en ny studie at også pusten påvirker hvor godt spinalvæsken flyter.

- Det er ikke umulig at yoga-pusteteknikker kan påvirke flyt av spinalvæske, og fremme fjerning av avfallsstoffer fra hjernen, sier Vegard Vinje ved Simula Research Laboratory, hvor han er stipendiat.

Studien er nylig publisert i tidsskriftet Nature Scientific Reports og inngår i Vinjes doktorgradsavhandling på temaet.

Han mener få og dype pust per minutt kan tenkes å rense hjernen mer effektivt.

Hjertepuls og søvn fremmer flyten

Noen av avfallsstoffene i hjernen samler seg opp ved funksjonsnedsettende hjernesykdommer. Som amyloid beta, som samles opp som plakk ved Alzheimers. Fortsatt er det mye som ikke er avdekket rundt hvordan hjernen kvitter seg med avfallsstoffer.

Men i 2013 fant forskere ut at spinalvæsken, eller cerebrospinalvæsken, har en funksjon i dette rensearbeidet. Væsken som trenger inn i hjernen langs små rom rundt arterier, vasker vekk avfallsstoffer gjennom selve hjernevevet.

- Dette vekket stor oppsikt og interesse, forteller Vegard Vinje.

Hvor godt hjernevæsken flyter, kan dermed avgjøre hvor effektivt avfallsstoffene blir skyllet bort.

Flyten drives blant annet av hjertepulsen, ved at arteriene i hjernen utvides ved hvert pulsslag. I tillegg tyder tidligere forskning på at flyten øker når vi sover.

Langvarige målinger av trykket i hjernen

Det var pustens rolle i dette Vegard Vinje ville finne ut mer om.

Han ble forøvrig kåret til årets ingeniørstudent i 2016 av Universum da han studerte ved matematisk- og naturvitenskapelig fakultet ved Universitetet i Oslo. Hans mastergrad handlet om beregninger av væskestrømninger i hjernen.

- Dype åndedrag har større påvirkning på gjennomstrømming av hjernevæsken enn kort, overflatisk pusting, sier stipendiat Vegard Vinje ved Simula Research Laboratory. Han tar doktorgrad på spinalvæskens funksjon som avfallsfjerner. (Foto: privat)
- Dype åndedrag har større påvirkning på gjennomstrømming av hjernevæsken enn kort, overflatisk pusting, sier stipendiat Vegard Vinje ved Simula Research Laboratory. Han tar doktorgrad på spinalvæskens funksjon som avfallsfjerner. (Foto: privat)

Tidligere MR-studier har vist at pust kan påvirke flyten av spinalvæske.

- Men disse studiene har vært begrenset til korte tidsperioder, på grunn av begrensningene ved MR-teknologien, forklarer Vinje.

Han og hans kolleger fikk tilgang til trykkmålinger av hjernen på pasienter med vannhode på Rikshospitalet, Ullevål universitetssykehus. Dette gjøres rutinemessig for å avgjøre hvem som må opereres.

Disse trykkmålingene gikk over 15 timers varighet og mer.

Fant ut hvor mye pusten utgjør

To trykksensorer var plassert to forskjellige steder i hjernen og ga 200 målinger av trykket per sekund.

Ut fra disse trykkmålingene kunne Vinje og kolleger beregnet flyten i spinalvæsken ved hjelp av Navier-Stokes-ligninger. Deretter regnet de ut de hvor stor del av endringene i flyten som skyldtes pusten i forhold til hjerteslag.

Målingene viste at trykkpulseringene er tre ganger større for hjertepulseringene enn for pusten.

- Selv om trykkpulseringene er dominert av hjertepulseringer, er hastigheten i væsken like mye påvirket av pusten som av hjerterytmen. Spinalvæske-volumet som pulserer i og rundt hjernen, er langt større for en pustesyklus enn for et hjerteslag, forklarer Vinje.

Volumet som ble flyttet i løpet av en pustesyklus var over fire ganger så stort som volumet som ble flyttet av et hjerteslag.

- Det er fordi hver innånding varer lenger enn hvert pulsslag - rundt 15 innåndinger per minutt mot 60-70 pulsslag per minutt, forklarer han.

Dyp pust bedre enn rask

Vinje forklarer hvorfor dype, sjeldne åndedrag har en større påvirkning på gjennomstrømming av hjernevæsken enn kort, overflatisk pusting. Lengre bølger fører med seg mer volum. Han mener det kan sammenlignes med havbølger som slår inn mot land:

- Tenk deg en strand med søppel på. En lang bølge vil fjerne søppel og rot på en strand mer effektivt, enn en kort.

Korte, krappe bølger vil ikke slå like langt opp på stranden som lengre bølger av samme høyde, forklarer han.

En tsuniami har ekstremt lange bølger som fosser langt inn på land, selv om bølgen ikke nødvendigvis er så mye høyere.

Vi kan kontrollere pusten

Pasientene i denne studien hadde så mange som 15 pust per minutt, i gjennomsnitt. Dette er typisk overflatisk eller normal pusting. Vinje påpeker at pust er en ting vi bevisst kan kontrollere.

- Dyp pust kan være bare fem pust per minutt, for eksempel. Dette er typisk i forskjellige yoga-øvelser, forteller Vinje.

Det har blitt forsket mye på om og hvordan pusting muligens har en helsefremmende effekt.

- Det er ikke umulig at noe av svaret kan ligge i pusteteknikkers påvirkning på flyt av spinalvæske, som igjen har blitt koblet til klarering av avfallsstoffer fra hjernen, mener Vinje.

Kilde:

V. Vinje, G. Ringstad mf: Respiratory influence on cerebrospinal fluid flow - a computational study based on long-term intracranial pressure measurements. Scientific Reports, 5. juli 2019.