Psychofysiologische activatie en biofeedback: er speelt meer dan sympathische activatie

In dit artikel gaat de auteur in op het behandelen van stressgerelateerde problematiek vanuit psychofysiologisch perspectief (biofeedback). Het artikel is voor fysiotherapeuten interessant omdat de auteur duidelijk maakt dat stressgerelateerde klachten niet alleen via een verhoogde sympathische activiteit te verklaren zijn.

Potentiële fysiologische mediatoren

De auteur onderscheidt vier algemene fysiologische systemen die een rol spelen bij stressgerelateerde klachten en symptomen. Deze systemen zijn elders uitgebreid beschreven, daarom zal de auteur alleen aspecten bespreken die vaak over het hoofd worden gezien.

1. Sympatische tak van het autonome zenuwstelsel (SNS)

Canon (1929) meende dat het sympathische zenuwstelsel via één massale-actie werkt met als functie: preparatie op vechten/vluchten. Tegenwoordig weet men dat het sympathische zenuwstelsel uit veel subsystemen bestaat die elk op zich geactiveerd kunnen worden. Daardoor is er niet één uniform activatie patroon maar vele. De visie is achterhaalt dat sympathische activatie en arousal de belangrijkste elementen binnen het autonome zenuwstelsel zijn in relatie tot stress. Deze visie laat bijvoorbeeld de rol van het parasympatische zenuwstelsel buiten beschouwing (zie Porges ‘polyvagal theorie’). De stressoren in het dagelijks leven zijn doorgaans ook niet van dien aard dat preparatie op fight-or-flight nodig is. Zelfs de stress van brandweermannen centreert zich doorgaans meer rond bureaucratie, papierwerk en onderlinge relaties dan dat het daadwerkelijk gevaar betreft. Bij parachutespringen, zeker als het de eerste keer is, blijkt het SNS wel uniform en massaal geactiveerd te worden: de hartfrequentie en huidgeleiding gaan omhoog, de vingertoppen worden kouder etc. Maar onder laboratorium stress ziet met allerlei combinaties van activatie ontstaan. Er moet daarom subtieler naar SNS subactivaties gekeken worden:

• Zo blijken triggerpoints alfa sympathisch geïnnerveert te zijn en deze zijn responsief op milde stressoren zoals piekeren en prestatieangst. De huidgeleiding en de hartfrequentie laten bij dergelijke stressoren doorgaans slechts een lichte activatie zien.
• Het irritable bowelsyndrome (IBS) wordt gekenmerkt door een hoge ‘low frequency/high-frequency’ ratio van de hartvariabiliteit (een SNS indicator), terwijl andere SNS indicatoren afwezig zijn.

Dus SNS activatie speelt weliswaar, een rol maar het ligt wat complexer dan de uniforme activatie die Cannon veronderstelde.

2. Parasympathische tak van het autonome zenuwstelsel (PNS)

Vooral de tiende hersenzenuw (n.Vagus) krijgt veel aandacht als het gaat om het verklaren van stressgerelateerde klachten via het parasympathische het systeem. Globaal gesproken heeft de Vagus een antagonistische werking ten opzichte van het SNS. Ze vertraagt bijvoorbeeld de hartfrequentie en versterkt de bronchoconstrictie (al hoewel de patronen hier ook complexer zijn en niet lineair). Het lijkt alsof de n. Vagus als een rem werkt op het SNS. Bij tekenen van gevaar, als er een stap op de plaats nodig is, vermindert de nervus Vagus rem. We zien dus dat ‘activatie’ via SNS kan plaatsvinden maar ook via vermindering van PNS. De n. vagus activiteit weerspiegelt zich in de hartslagvariabiliteit:

• De high-frequency hartslagvariabiliteit (oscillaties 0.15-0.4 Hz) wordt bijna geheel via parasympathische efferenten veroorzaakt.
• De low-frequency oscillaties weerspiegelen baroreceptor feedback naar de sinoatriale knoop (via sympathische en parasympathische wegen).
• De very low frequency reflecteert waarschijnlijk vasculaire of temperatuurritmen.

In de normale dagelijkse interacties is de PNS dominant en reguleert complexe inter-persoonlijke emoties
Porges noemt dit systeem de vagal social engagement system (Zie PsychFysio nieuwsarchief nr 13 2008). Porges stelt dat er binnen het autonome zenuwstelsel drie neuronale circuits zijn met de volgende functies:

• immobilization,
• mobilization,
• social communication/engagement.

Het laatste systeem wordt verzorgd door de gemyeliniseerde tak van de nervus Vagus vanuit de nucleus Ambiguous in de hersenstam. Dit systeem beïnvloedt de gezichtsexpressie, de stem, en het luisteren. Het systeem maakt sociale hechting het fundament van effectief menselijk functioneren. Hoewel niet iedereen het geheel eens is met deze theorie is het ondertussen wel duidelijk dat ook het PNS een belangrijke rol speelt bij stressgerelateerde problematiek in de vorm van het wegvallen van de vagus rem. Voor IBS biedt dit perspectief nieuwe behandelopties.

3. Respiratoire parameters als mediatoren

De zuur/base evenwicht kan door zuchten of hyperventilatie verschoven worden waardoor klachten optreden die stressgerelateerd zijn (zie ook Gevirzt & Schwartz, 2003). De volgende combinatie van factoren zijn een signaal dat een respiratoire alkalose de oorzaak van de klachten kan zijn:

• scoren van boven de 22 op de Nijmeegse vragenlijst,
• end-tidal CO2 niveau van minder dan 32 mm HG,
• snelle ademhaling,
• thoracaal adempatroon.

4. HPA-as (cortisol) en het sympathetic adrenal catacholamine system (adrenaline)

Stress kan tot een verhoogd cortisol niveau leiden die als ze lang aanhoud erg nadelige effecten kan hebben. Zo ook kan via SNS activatie uit de bijniermerg adrenaline en noradrenaline vrijkomen. Hoewel ook nu het systeem complexer is dan hierboven gesuggereerd is het wel zeker dat dit systeem bij stress geactiveerd wordt en dat dit systeem een rol speelt bij stressgerelateerde lichamelijke klachten.

Behandeling

Algemene strategie

De auteur werkt vanuit het principe ‘medicalize, don’t mentalize’. Biofeedback is als het paard van Troje. De cliënt denkt dat biofeedback aansluit bij zijn biomedische conceptie van zijn probleem, maar geleidelijk aan zullen via deze methode de psychologische en emotionele invloeden op zijn klacht duidelijk worden.

Sessie 1: Symptomen

Neem een gedegen klachteninventarisatie. Het ‘wat, wanneer, waar, hoe etc.’ van de lichamelijk ervaren klacht. Dit moet gebeuren om (a) de beginsituatie vast te leggen, (b) de cliënt zich gehoord te laten voelen, en (c) het podium klaar te zetten voor het mediator-model dat hierna volgt.

Sessie 2: psychofysiologisch stress profiel

Neem zoveel mogelijk via biofeedback apparatuur de volgende maten op:

• Voorhoofd EMG,
• Huidgeleiding,
• Adempatroon en frequentie,
• End-tidal CO2
• Hartfrequentie
• Hartvariabiteit
• Pulsamplitude
• Vingertemperatuur

Een eenvoudig meetprotocol bestaat uit:

• 5 minuten baselinemeting,
• hoofdrekentaken (meting),
• 2-5 minuten herstelmeting.

Een langere baseline meting kan zinvol zijn, maar is niet altijd praktisch. In aanvulling op de hoofdrekentaak kunnen bijvoorbeeld persoonlijk relevante plaatjes aangeboden worden. Na de meting worden de resultaten besproken, met een eerste verwijzing naar het mediator-model.

Psychologische en omgevingsfactoren

Voorzichtig vraagt men naar thuis- en werkomstandigheden, zonder het biomedische-model in de ogen van de patiënt te kort te doen. Nu kan het mediator-model wat uitgebreid worden. In essentie laat dit model zien hoe (a) fysieke symptomen via mediatie van (b) fysiologische systemen beïnvloed worden door (c) cognitief/emotionele factoren. Daarboven liggen nog vroege ontwikkelingsfactoren, genetische factoren en sociaal culturele factoren. ‘Hysterie’ verloopt rechtsreeks van cognitief/emotionele factoren naar fysieke symptomen.

Enkele veel voorkomende psychofysiologische patronen

PNS dominantie I: een overmatige freeze respons

In extreme vorm betreft het hier een immobilisatie respons. Gedragsmatig terugtrekken, vermindering van op andere betrokken gedrag, rigide gezichtsexpressie, en weinig expressieve stem. Fysiologisch een snel maar weinig variabel hartritme (ongemyeliniseerde vagus activiteit). Dit patroon kan aanwezig zijn zonder duidelijke andere SNS betrokkenheid. De therapie is complex en vaak gericht op traumaverwerking.

PNS dominantie II: Parasympatische rebound respons

Dit patroon is moeilijker vast te stellen en zie je mogelijk bij astma, vasovagale reacties, en mogelijk ook bij gastrointestinale problemen. Men moet dus allert zijn op dit patroon bij klachten als benauwdheid, flauwvallen en constipatie overwegen. Het patroon ziet er als volgt uit: een sterke RSA direct volgend na een stressor die de SNS activeerde.

SNS dominantie

Fight-or-flight domineert. Er is dus hoge hartfrequentie, hartvariabiliteit in lage frequentieband, huidgeleiding verhoogd, koude handen, snelle adem etc.: het bekende patroon. Tijdens stress worden deze niveau’s hoger en ze herstellen daarna niet volledig. Hoewel dit het bekende ‘Canon’ patroon is, ziet men dit tegen verwachting in relatief zelden duidelijk. Bijna elke behandelmodaliteit die arousel vermindert is hier werkzaam (PR, AT, EMG-biofeedback, temperatuur biofeedback ademtraining etc.).

PNS dominantie III: Vagal withdrawal

Dit patroon komt veel vaker voor dan SNS dominantie. De SNS paden kunnen weliswaar ook geactiveerd zijn, maar niet op een consistente wijze.
De hartslagvariabiliteit in het high frequency spectrum is verlaagd in vergelijking tot de low frequency. Bovendien zijn er episodes van hartfrequentie versnellingen die gepaard gaan met afvlakken van de variabiliteit. Men ziet dit patroon bijvoorbeeld bij gegeneraliseerde angststoornis. Onderzoek toont aan dat angstpatiënten een afgenomen vagus tonus hebben.

Respiratoire configuratie

Soms kan de adem dermate disfunctioneel zijn (zie bovengenoemde combinatie van respiratoire factoren) dat dit elk ANS-SNS profiel overstemt. Daar moet in therapie dan eerst aandacht aan besteed worden.

Vasculaire configuratie

Koude handen, snelle hartfrequentie, en lage RSA kan voorkomen zonder andere SNS tekenen. De bloeddruk moet dan gecontroleerd. Vasculair ‘clamping’ is mogelijk aanwezig bij een lage puls amplitude en koude handen die moeilijk warm worden.

Gemengde configuratie

Veel andere combinaties zijn mogelijk. Feitelijk hebben de meeste patiënten een zekere mate van mix. De uitdaging is dan om toch een geloofwaardig model te presteren die het behandelplan rechtvaardigt.

De auteur heeft de voorkeur voor de volgende combinatie van biofeedback:

• hartfrequentie variabiliteit (HRV),
• gezichts-EMG biofeedback, en
• vinger temperatuur feedback.

De cliënt leert de gezicht-EMG biofeedback doorgaans vrij snel aan (kaken, voorhoofd- en andere gezichtspieren). Dit als eerste aanleren is verstandig omdat er een belangrijk afferent netwerk verbonden is met de gezichtsspieren. Dit netwerk speelt een rol bij emotionele expressie (zie Porges). De cliënt moet deze spieren bewust leren ontspannen voordat hij met de HRV training kan beginnen. Als de drie vormen van biofeedback beheerst worden, kunnen de emotionele problemen en de disfunctionele cognities aangepakt worden. Dit kan zowel met een cognitief-gedragsmatige benadering (RET bijvoorbeeld) als met Acceptance and Commitment therapy (ACT).

Enkele opmerkingen ten aanzien van klachten

Irritable bowelsyndrom (IBS) of recurrent abdominal pain (RAP)
Stress speelt hier een centrale rol. De stress van zorgen en piekeren kan de normale darmpassage verstoren, wat op den duur tot viscerale hypersensitiviteit leidt (hyperalgesie). Er is ook bewijs voor ANS betrokkenheid bij IBS en RAP. Er zijn aanwijzingen dat een aanhoudende vagale of parasympatische ‘withdrawal’ meer de oorzaak van de klachten is dan een overmatige sympathische activatie.

Fibromyalgie

De auteur haalt onderzoeksbevindingen aan die aantonen dat fibromyalgie:

Een chronobiologische aandoening is waarbij een ontregelde lichaamsklok de slaap verstoort en zo bijdraagt aan vage pijnen.
Er door een fysiek- of psychisch trauma het CNS vast loopt in hyperalgesie of een defensieve toestand met verstoring van een aantal peptides en neurotransmitters
Er een chronische sympathische overdrive speelt waarbij het CNS en het ANS disfunctioneel hoog geactiveerd zijn, met afgevlakte circadiane ritmen, uitputtende fight-or-flight reacties, en een HPA respons.

De door de auteur gepresenteerde casus werd met succes behandeld via SABRE protocol:

• Sleep: slaap hygiëne met logboek
• Arousal reductie via HRV biofeedback.
• Breathing retraining
• Rest: activiteiten management
• Exercise: langzame, zachte, graded exercise, beginnend met zachte yoga en naar aerobe training toewerkend.