Water en zout voor kosmonauten

door Marc van den Broek – Skepter 30.4 (2017)

MENSEN die te zout eten, krijgen hoge bloeddruk. Maar er zijn ook mensen die te zout eten en geen hoge bloeddruk krijgen, en er zijn mensen die niet zout eten en toch een hoge bloeddruk hebben. Onderzoek met ruimtevaarders (en muizen, natuurlijk) doet oude dogma’s wankelen.

Zoutkristallen (foto: Mark Schellhase | Wikimedia Commons)

Je zou kunnen zeggen dat keukenzout een van de twee grote onopgehelderde vraagstukken is in het voedselonderzoek. Het andere betreft overgewicht. Iedereen weet dat er veel dikke mensen rondlopen in een land waar overvloedig wordt gegeten — maar wie precies te zwaar wordt en wie niet, is niet te voorspellen. De een propt zich elke dag vol en blijft mager, de andere eet weinig en wordt te zwaar.

Bij zout en hoge bloeddruk is het net zo, aldus Liffert Vogt, internist-nefroloog bij het AMC, het Academisch Medisch Centrum in Amsterdam. ‘Er zijn studies in Portugal gedaan. In het noorden eten de mensen veel meer zoute vis dan in het zuiden van het land. In het noorden lopen veel meer mensen rond met hoge bloeddruk dan in het zuiden. Maar welke individuele Portugees uit het noorden last krijgt van hart en bloedvaten, dat is niet te voorspellen op grond van hoeveel zout iemand eet.’

Toch is de mythe hardnekkig. Je wordt bijna doodgegooid met slogans over zout. ‘Minder zout, dus je proeft meer kaas’. ‘Minder zout in brood’. ‘Hier zit schokkend veel zout in’. Te veel is niet goed (te weinig ook niet), daarover zijn vriend en vijand het eens, maar wat te veel is en hoe je vaststelt hoeveel zout iemand consumeert, is echter knap ingewikkeld.

In het AMC houdt Vogt zich bezig met zout. Hij heeft zich als arts gespecialiseerd in de nieren, het belangrijkste orgaan dat waakt over de zoutbalans van het lichaam. Behalve dat hij patiënten behandelt, verricht hij fundamenteel onderzoek naar wat zoutconsumptie doet. ‘We weten nog veel niet over zout in het lichaam.’

Urine

Half juli voegden Vogt en UvA-promovendus Rik Olde Engberink een nieuwe dimensie toe aan het zoutdebat met een artikel in het blad Circulation. Als je iemand wil behandelen omdat hij te veel zout zou consumeren, dan moet de dokter eerst weten hoeveel zout iemand precies binnenkrijgt. De gangbare meetmethode werkt met urine. Een patiënt verzamelt gedurende een etmaal urine, ongeveer anderhalve liter, in een fles. Die gaat naar het lab om daar het zoutgehalte vast te stellen. Wereldwijd doet bijna elke dokter dit zo.

De conclusie van Vogt en Olde Engberink is nogal ontnuchterend. Het bepalen van de zoutinname van een individu aan de hand van de 24-uurs -urine is niet goed. Vogt: ‘Je kunt de gemiddelde zoutinname van bijvoorbeeld alle Nederlanders bepalen door van een groot aantal mensen uit Nederland de 24-uursurine te verzamelen, maar een individuele bepaling zegt niets over de zoutinname van die persoon. De variatie over de dagen is veel te groot.’

Vervelende situaties

Veel artsen gebruiken deze waarden desondanks bijna dagelijks in hun praktijk. Dat leidt tot vervelende situaties, meent Vogt. ‘Een patiënt heeft een zoutarm dieet gevolgd op advies van de dokter, en komt op controle. Hij neemt de 24-uursurine mee en wat blijkt: volgens die meting is de zoutconsumptie helemaal niet gedaald, hoewel de patiënt zelf beweert dat hij zijn uiterste best heeft gedaan. De meetwijze is gewoon niet goed. Ik ben er in mijn praktijk mee gestopt om op deze wijze de zoutinname vast te stellen. Dat wil niet zeggen dat 24-uursurine verzamelen onzin is. Je kunt er een heleboel andere dingen mee meten.’

Helaas, hoe je dan wel het zoutgehalte moet meten, blijft onbeantwoord. ‘Het is niet bekend hoe de persoonlijke zoutinname is vast te stellen,’ schrijven de arts en de promovendus als laatste zin in het artikel. Hoe is die verwarring over zout ontstaan?

Dogma

Het dogma over zout is mede afkomstig van de befaamde Amsterdamse hoogleraar Jacobus Borst. De carrière van de in 1975 overleden Borst speelde zich grotendeels af in het Amsterdamse Binnengasthuis, een van de voorlopers van het AMC. De internist hield zich bezig met, zoals de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen ietwat plechtig op haar site zet: ‘de regulatie van het evenwicht van de lichaamsvloeistoffen onder invloed van hart- en nierfunctie onder allerlei ziekelijke omstandigheden’. Dit werk leidde tot een nieuwe theorie over het ontstaan van hoge bloeddruk. De onderzoekingen van Borst en zijn medewerkers werden in enkele doorwrochte artikelen vastgelegd in de Acta Medica Scandinavica en The Lancet, voegt de academie eraan toe.

Vandaar was het slechts een kleine stap naar de introductie van het zoutloze dieet ter behandeling van hoge bloeddruk. En nog steeds zien we zijn adviezen terug op hedendaagse web -sites. Het Voedingscentrum vat het zo samen: ‘Om je bloeddruk te verlagen, helpt het onder andere om af te vallen in geval van overgewicht, gezond en gevarieerd te eten volgens de Schijf van Vijf, alcohol te laten staan, matig te zijn met zout en zoute producten, niet te roken en stress zoveel mogelijk te vermijden.’

Zoutboeren in Petchaburi in het zuiden van Thailand. (foto: J. Harrioson | Wikimedia Commons)

Concentratie

Waarom te veel zout tot hoge bloeddruk zou leiden is ingewikkeld, maar we houden het even simpel. Het vocht in het lichaam moet een bepaalde hoeveelheid zouten bevatten, niet te veel en niet te weinig. Wie veel zout eet, moet daarom meer vocht vasthouden om de concentratie in het lichaam gelijk te houden. De nieren zijn de poortwachters van dit systeem.

Als er meer vocht in het lichaam is, dan is er ook meer bloed, maar niet meer bloedvaten. Zeker als de vaten niet al te elastisch zijn, neemt de druk in het bloedvat toe: hoge bloeddruk. En dat is niet goed, want de kans op hart- en vaatziekten neemt toe, daarover is minder discussie. Dus slaan de artsen massaal aan het behandelen met medicijnen (plaspillen om vocht af te voeren), zoutloos eten en zwaardere medicijnen voor de bloeddruk.

Aan het simpele model wordt steeds meer getwijfeld. AMC-onderzoeker Vogt rept over een bijzonder onderzoek uit Rusland. ‘Een prachtig uitgevoerde studie die ons dwingt de huidige kennis over de zoutbalans te herzien.’

Veel deed de studie overigens niet in de populaire media. De New York Times schreef erover in mei: ‘Why everything we know about salt may be wrong’. In Nederland is het slechts opgepikt door enkele vrouwen- en lifestylebladen — waarbij de wetenschap de bladen minder interesseerde: zij hadden het vooral over het verband tussen zout en afvallen. Daarover later meer.

Naar Mars

Het onderzoek waarop Vogt doelt, is een serie langlopende studies met aspirant-kosmonauten die zich in Rusland bijna anderhalf jaar lieten opsluiten. De resultaten zijn gepubliceerd in de Journal of Clinical Investigation. De artikelen beschrijven nauwgezet hoeveel deze proefpersonen, trainend voor een langdurig verblijf in de ruimte, eten, drinken en weer uitscheiden. Het is een onderzoek waarbij elke calorie en elke milliliter vocht die erin gaat en alles wat er weer uitgaat worden meegeteld. Een dergelijke studie is moeilijk op te zetten, want weinig burgers zijn bereid zich zo in de gaten te laten houden.

De artikelen zijn geschreven door een team van de Duitser Jens Titze, nu werkzaam aan de Vanderbilt Universiteit in Tennessee en een onderzoeksinstituut in het Duitse Erlangen. Titze presenteert zijn bevindingen behalve in wetenschappelijke tijdschriften ook in een wat toegankelijker TEDx-praatje, te vinden op YouTube.

Zijn belangrijkste uitgangspunt: ‘Kun je conclusies trekken door mensen een dag of twee te onderzoeken? Gebeurt hetzelfde als we die personen een week zouden bestuderen? Of een maand? Of een jaar?’ En dan komt Mars om de hoek kijken en de experimenten om vrijwilligers langdurig in eenzame opsluiting te laten wennen aan een lang verblijf in een kleine ruimte met een beperkt aantal mensen. En te kijken wat er dan met de kosmonauten in spe gebeurt. Mentaal en fysiek. Want dat moet je weten als je een team naar Mars stuurt.

Titze had het geluk dat in Moskou precies dit soort onderzoek werd gedaan. Vrijwilligers werden langdurig opgesloten in een kleine ruimte om zo het effect van een lange ruimtereis op mensen te bestuderen. In het internationale project Mars-500, uitgevoerd op het Instituut voor Medisch-Biologische Problemen van de Russische Academie van Wetenschappen, gingen op 3 juni 2010 zes vrijwilligers (drie Russen, een Fransman, een Italiaan en een Chinees) zitten in iets dat op een ruimteschip leek. Op 4 november 2011 mochten ze er weer uit.

Dat zijn 520 dagen, ongeveer de periode die nodig is om heen en weer te vliegen naar Mars en nog wat tijd over te hebben om over de rode planeet te wandelen en onderzoek te doen. Eerder waren er kortere experimenten met vrijwillige opsluiting gedaan in Moskou. Het primaire doel vam de experimenten was niet om te kijken wat er met de zoutbalans van de bemanning gebeurt, maar Titze wist mee te doen en hield dus bij wat er aan calorieën en zout in ging en wat er aan urine weer uit kwam. ‘Een lot uit de loterij,’ zegt Titze.

Een kosmonaut in opleiding bij Mars-500 (foto: ESA)

Bizarre uitkomsten

De eerste twee dagen hielden de vrijwilligers die veel zout tot zich namen (12 gram per dag) zich aan het leerboek. Als je veel zout eet, houd je meer vocht vast. Maar toen het verblijf langer aan de gang was, kwam Titze ‘bizarre’ uitkomsten tegen. Op een gegeven moment werd het zout wel opgeslagen in het lichaam, maar dat ging niet op voor het water. Kortom: waar was het zout gebleven?

Een tweede vraag ging over dorst. Als je zout eet, krijg je dorst. Maar de vrijwilligers in Moskou gingen, als ze wat langer te veel zout kregen, juist minder drinken en ze produceerden minder urine. Waar komt dat gedrag dan vandaan? Het blijkt dat de nieren meer water vasthouden om de zoutbalans niet te laten doorslaan naar de verkeerde kant. Daarbij speelt de lever ook een rol. Het zijn niet alleen de nieren die waken over de vocht-waterhuishouding in het lichaam.

Titze ging verder met muizen, omdat hij niet de levers van de vrijwilligers kon bestuderen. De muizen kregen een zoutrijk dieet, en inderdaad ging de lever aan het werk om de nieren in staat te stellen vocht vast te houden, een proces dat nogal wat energie kost. Dus de proefdieren kregen honger, ze hadden meer voedsel nodig.

Wat gebeurt er dan als je niet meer eet? Simpel: je valt af. Vandaar de interesse van de lifestylebladen in het zoutonderzoek. Maar Titze plaatst daar wel een belangrijke kanttekening bij. ‘Mijn muizen verbranden niet meer vet om energie te krijgen, maar ze braken spierweefsel af. En dat is niet de manier om gewicht te verliezen. Dus doe het niet.’
Bij dit proces van spierafbraak komt veel stikstof vrij — plus water. En zo passen de puzzelstukjes opeens beter in elkaar, en is er een verklaring waarom mensen die erg zout eten op den duur minder gaan drinken.

Evolutie

Wat dit alles betekent in de praktijk van alledag is nog de vraag. AMC-onderzoeker Vogt maakt een klein uitstapje naar de evolutie van de mens. Onze omgeving is de laatste eeuwen snel veranderd. Zo snel, dat onze genen veel veranderingen niet kunnen bijbenen. Zo zijn onze genen ingesteld op een wereld met weinig eten, dus als er wat te eten is, eet je je rond omdat je niet weet wanneer er weer een maaltijd te verwachten is. Dat loopt anno nu niet goed af: veel mensen hebben overgewicht of zijn domweg te dik.

‘Iets soortgelijks is er aan de hand met zout,’ stelt Vogt. Zout was schaars, zeker voor mensen die niet in de buurt van de zee woonden. ‘Elk molecuul zout wordt door het lichaam gekoesterd en bewaard, want je weet nooit wanneer je weer iets zouts kunt krijgen. Dus in een wereld waar zout in overvloed is, gaat het mis. Vogt: ‘De Wereldgezondheidsorganisatie stelt dat vijf gram zout per dag ruim voldoende is. Uit berekeningen blijkt dat de gemiddelde Nederlander bijna het dubbele binnenkrijgt. Maar dat gaat dus niet bij iedereen fout.’

Hoe dat kan, wil hij gaan uitzoeken, met dank aan de kosmonauten. Vogt meent dat er meer mechanismen zijn die het lichaam gebruikt om met zout om te gaan. In jargon heet dat de nonosmotische zoutopslag buiten de cel. ‘Ik denk dat er veel zout tussen de cellen wordt opgeslagen, vooral bij de huid en in de bloedvaten. Het kan daar stapelen. Daarnaar ga ik op zoek.’

Met dit proces wordt in de medische praktijk amper rekening gehouden, meent hij. Dus zo kan het gebeuren dat iemand die zoutarm zegt te eten, toch veel zout in zijn urine ziet verschijnen, doordat het uit de zoutopslag tussen de cellen weer beschikbaar komt. Vogt wil niet beweren dat minder zout eten geen zin heeft. ‘We weten, zoals gezegd, dat in een groep mensen die minder zout eten, minder vaak hoge bloeddruk voorkomt dan in andere groepen.’

Daarnaast, stelt hij, lukt het niet de bevolking minder zout te laten eten, ondanks alle oproepen en maatregelen om de zoutconsumptie te verlagen. We eten te zout en gemiddeld is de inname onder de bevolking te hoog. ‘De oorzaak daarvan? Ik denk voor een belangrijk deel de producten uit de supermarkt. Ondanks alle discussie bevatten die nog steeds veel te veel zout. Verse groente en fruit eten en zelf koken zijn de beste manieren om daar wat aan te doen.’

Literatuur

R. H. G. Olde Engberink: Clinical impact of nonosmotic sodium storage. Proefschrift Amsterdam; 2017.

Rakova N, Kitada K, Lerchl K, et al. Increased salt consumption induces body water conservation and decreases fluid intake. J Clin Invest. 2017 May 1;127(5): 1932-1943.

Een kortere versie van dit verhaal stond eerder in AMC Magazine.

Uit: Skepter 30.4 (2017)

Marc van den Broek is wetenschapsvoorlichter van het AMC.