High Altitude Cerebral Edema

Hoogtehersenoedeem

Last published: Zondag, 22 Oktober 2017

Aan hoogte gerelateerde vochtophoping in de hersenen (HACE), is een mysterieuze en niet vaak voorkomende aandoening die ontstaat door tekort aan zuurstof. Het komt voor bij personen die recent gearriveerd zijn op hoogte en het ontstaat meestal secundair aan acute hoogteziekte (AMS) en zelden aan hoogte gerelateerde vochtophoping in de longen (HAPE). Het meest opvallende is dat mensen met HACE bewustzijnsveranderingen ondervinden die in het ergste geval kunnen leiden tot coma, maar er kan ook in variërende mate sprake zijn van coördinatie problemen zoals loopstoornissen (ataxie) of dronkemanspraat,  ook psychiatrische beelden zoals wanen en hallucinaties kunnen voorkomen als symptoom. Verwardheid, desoriëntatie, lethargie/slaperig en subtiele gedragsveranderingen kunnen zelfs de eerste symptomen van HACE zijn. Mensen met HACE hebben meestal zelf (ook achteraf) niet door dat ze ziek zijn!
Stacks Image 465
Figuur 1: Hackett PH, Yarnell PR, Hill R, Reynard K, Heit J, McCormick J. High-altitude cerebral edema evaluated with magnetic resonance imaging: clinical correlation and pathophysiology. JAMA 1998;280 (22):1920–5

Incidentie van HACE

HACE komt voor bij niet-geacclimatiseerde personen op hoogten van meer dan 2000 m, meestal tijdens abrupte stijgingen boven de 3000 m. Door gebruik van verschillende definities en klinische diagnosen is de exacte incidentie van HACE niet duidelijk. Bärtsch (2001) noemt een incidentie van 0.5% van de 5355 bezoekers op een hoogte van 4243 m in Tibet. Tijdens de aanleg van de Qinghai-Tibetan spoorweg tussen Lhasa (3658 m) en Golmud (2808 m) over een lengte van 1118 km kwam Wu (Wu et al., 2006) tot een incidentie van 0,53% (29/5488) in de Kekex-ili regio en 0,49% (37/8104) op de Fenghuoshan berg. Deze incidentie is lager dan de 1,25%, gevonden onder Indiase troepen die naar 3507 en 4880 zijn getransporteerd (Singh et al., 1969) en de 1,8% gevonden onder 278 trekkers in Pheriche (4243 m) in Nepal (Hackett et al., 1976). De incidentie over de jaren heen in de verschillende literatuur van verschillende werelddelen ligt tussen de 0,5% en 3,4% (Basnyat et al, 1999). 

Casus

De Sierra Nevada de Mérida is onderdeel van het grootste massief in Venezuela, de Cordillera de Méridad dat weer onderdeel uitmaakt van het noordelijke deel van de Cordillera de los Andes (het Andes gebergte). De Sierra Nevada de Mérida bezit de hoogte top in Venezuela, Pico Bolívar (5002 m) maar ook de Pico Humboldt (4942 m) (zie figuur 3 en figuur 4). De tocht die drie vriendinnen gaan maken heeft als “eindbestemming” de Pico Humboldt. De term “eindbestemming” is in dit geval niet juist. De eindbestemming van hun tocht is Mérida via Pico Humboldt. Ze worden begeleid door twee lokale gidsen die het gebied goed kennen. De eerste dag van hun tocht begint met een autorit naar La Mucuy op 2000 m. Dit is het begin van het Sierra Nevada de Mérida Nationale park. Vanaf hier gaat de reis per voet verder door het regenwoud naar Lake Coromoto op 3200 m (zie figuur 2). De vriendinnen doen hier bijna 7 uur over. Ze slapen die nacht in een grot en de vermoeidheid is duidelijk merkbaar. De volgende dag gaat de reis verder door het mooie maar ruige landschap van dit Venezuelaanse gebergte. De steile, gladde beklimmingen vergen hun tol. Het regent af en toe en de rotsen zijn nat waardoor de inspanning op deze hoogte extra zwaar wordt. Een van de vriendinnen heeft veel last van hoofdpijn en wordt gedurende de dag steeds misselijker.
Stacks Image 474

Figuur 2: Lake Coromoto

Stacks Image 476

Figuur 3: Pico Humboldt

Na een zeer lange dag klimmen komen de vriendinnen aan bij Lake Verde op ongeveer 4000m. Het gaat steeds slechter met de hoofdpijn en misselijkheid. De eetlust is ook verdwenen en ze heeft het gevoel dat haar lenzen vies zijn want haar blik is ook niet meer helder. De nacht wordt een ware ramp. Slapen is niet mogelijk, de gidsen zijn in de regen bloemen aan het plukken voor haar, in de hoop dat ze zich beter zal gaan voelen. Die morgen wordt een wijs besluit genomen, er wordt afgedaald. De afdaling verloopt zeer moeizaam en zonder ondersteuning van de gidsen kan de zieke vriendin niet meer recht lopen. Haar balans is ze volledig kwijt en ze heeft het gevoel dat ze dronken is. Het oedeem in haar gelaat zorgt ervoor dat haar oogleden zo gezwollen zijn dat het moeite kost ze goed te openen. Gelukkig voor alle betrokkenen verloopt de afdaling zonder noemenswaardige problemen en komt iedereen veilig in Mérida. Deze casus is waar gebeurd en is een zeer illustratief voorbeeld van wat HACE kan betekenen. Totdat uitgelegd werd aan de vriendinnen wat hier aan de hand was hadden zij geen idee van dit ziektebeeld, laat staan dat de twee gidsen het wisten. Waarschijnlijk weten zij nog steeds niet wat hier aan de hand is geweest.
Stacks Image 484
Figuur 4: De Sierra Nevada de Mérida met daarin o.a. de locatie aangegeven van Pico Humboldt

An Important Headline

Hoewel de meningen hierover zijn verdeeld wordt HACE  gezien als een ‘eindstadium’ of ernstige AMS (Wu et al, 2006). In de situatie van een recente stijging is er sprake van HACE indien:
  1. Er een verandering in mentale status en/of ataxie is bij een persoon met AMS
  2. Of veranderde mentale status en ataxie in een persoon zonder AMS
Er is zwelling (oedeem) van de hersenen en dientengevolge zijn er functiestoornissen van het brein. HACE kan snel progressief zijn en zelfs leiden tot de dood binnen een paar uur.
Stacks Image 492
Figuur 5: Voorgestelde pathofysiologie van AMS en HACE. Let op de rode pijlen. De rode pijlen staan voor “afname”. Dit is dus een tegenwerkend mechanisme in de ontstaanswijze van AMS/HACE.

Symptomen

Het meest op de voorgrond staande symptomen is verandering in het vermogen geordend te kunnen denken. Dit kan zich uiten in verwardheid, lethargie (extreme slaperigheid) of een gedragsverandering. Er is een karakteristiek verlies van coördinerend vermogen. Dit heet ataxie, ook wel dronkemansloop. Dit verlies van coördinatie kan subtiel zijn en moet specifiek getest worden. Dit wordt gedaan met behulp van de “tandem gait” of hak-tegen-tenen test (koorddansersgang). Hierbij laat je iemand over een getekende rechte lijn lopen met de ene voet direct voor de andere voet. In principe gaat dit zonder problemen. Indien dit moeizaam gaat door bijvoorbeeld als een koorddanser te balanceren, vallen of niet eens kunnen blijven staan, dan is er sprake van HACE. In een studie (Wu et al, 2006) waarbij werkers aan de spoorweg van Quinhai-Tibet werden onderzocht op verschijnselen van HACE kwamen de volgende symptomen voor:
Stacks Image 500
Tabel 1: Symptomen van HACE. Van 52 bekeken patiënten hadden er 24 papiloedeem en 22 retinabloedingen, niet iedereen van de groep is hierop gecontroleerd (Wu et al, 2006).

Differentiaal diagnose

Veel andere onderliggende aandoeningen kunnen verward worden met HACE (Hacket et al, 2004). Het is daarom belangrijk dat een arts de verwarde persoon nakijkt en beoordeeld. Er kan namelijk sprake zijn van een andere onderliggende aandoening zoals bijvoorbeeld:
Stacks Image 508
Tabel 2: Onderliggende aandoeningen die verward kunnen worden met de diagnose HACE.

Risicofactoren/preventie

Hiervoor verwijzen we naar de risicofactoren die al beschreven zijn bij AMS omdat de risicofactoren voor het ontstaan van HACE gelijk zijn aan die van AMS en HAPE, namelijk: te snel stijgen naar grote hoogte, een voorgeschiedenis van hoogteziekte, mogelijk genetische predispositie (zoals VEGF, ACE polymorfisme), echter dit is voor HACE nog niet aangetoond. Daarnaast geeft het hebben van een ruimte-innemend proces (tumor) in het hoofd ook een verhoogde kans op HACE.

Pathofysiologie

De link tussen hersenoedeem en ernstig neurologisch disfunctioneren op hoogte is voor het eerste geopperd door Mosso in 1898. De meeste experts zien HACE, zowel klinisch als pathofysiologisch, als een uit de hand gelopen/of niet tijdig onderkende AMS (Hacket et al, 2004). Men zegt ook wel dat een persoon met AMS die faalt voor de “tandem gait test” HACE heeft tot het tegendeel bewezen is. Het is dus moeilijk aan te geven of iemand een ernstige AMS of een beginnende HACE heeft. Indien AMS over gaat naar HACE varieert de snelheid van progressie. Dit gebeurt meestal in 24-36 uur. De gemiddelde hoogte waarop HACE begint is 4730 m, maar is lager, 3920 m, als er ook sprake is van HAPE (Hultgren, 1997). Echter HACE kan ook al vanaf de hoogte waar AMS voorkomt optreden. Klinisch heeft HACE het beeld van een encephalopathie. Dit betekent een achteruitgang in de werking van de hersenen wat zich bijvoorbeeld kan uiten in concentratiestoornissen, geheugenstoornissen, slaperigheid e.d. De exacte pathofysiologie van HACE is tot op heden nog onbekend. En er is geen overeenstemming over het type oedeem (zwelling door vochtuittreding) wat ontstaat. Is er sprake van vasogeen oedeem of cytotoxisch oedeem? Er zijn dus een aantal mogelijke verklaringen voor het ontstaan van HACE die hieronder kort worden weergegeven:

  1. HACE ontstaat door vasogeen oedeem; het uittreden van vocht uit de cerebrale capillairen. Er is sprake van een verstoring van de bloed-hersen barrière. Theorieën voor het ontstaan van vasogeen oedeem zijn:
  2. Cerebrale capillaire hypertensie (CCH) (als in hypertensieve encephalopathie en zwangerschapsvergiftiging). CCH kan ontstaan door verminderde veneuze return door hypoxie geïnduceerde cerebrale vasodilatatie.
  3. Verhoogde sympaticusactiviteit door hypoxie en dientengevolge oedeem. Het ontstaansmechanisme is nog onbekend.
  4. Hypoxie activeert de vasculaire endotheliale groei factor (VEGF). Dit stofje verhoogt de permeabiliteit (doorlaatbaarheid) van het endotheel, waardoor vocht makkelijker uittreedt. In dierexperimenteel onderzoek leidt het blokkeren van VEGF tot preventie van hersenoedeem.  
  5. MRI hersen onderzoek laat een verhoogde T2 signaal intensiteit zien in de witte stof, met name in het splenium van het corpus callosum, dit lijkt te duiden op vasogeen oedeem bij patiënten met HACE (Kallenberg, 2007). Een case report van Velasco uit 2007 liet een verbetering van de kliniek en een vermindering van MRI afwijkingen zien na behandeling met dexamethason en acetazolamide. Deze reversibiliteit van kliniek en MRI veranderingen zijn meer suggestief voor vasogeen oedeem.
  6. HACE ontstaat door cytotoxisch oedeem:
  7. Chemische mediatoren die de bloed hersenpermeabiliteit verhogen, zoals bradikinine, histamine, arachidonzuur, zuurstof en vrije radicalen en mogelijk nitric oxide (NO). Meer onderzoek is nodig.
  8. Initiële fase: ataxie door cerebellaire hypoxie in plaats van cerebraal-oedeem per definitie.
  9. Tight-fit hypothese (Ross. 1985): de incidentie en ernst van aandoening is omgekeerd evenredig aan de leeftijd van de klimmer. Een mogelijke pathogenese is hypoxisch cytotoxisch cerebraal oedeem en cerebrale vasodilatatie (Fishman, 1975)

Er zijn ook theorieën dat het oedeem vasogeen van aard is (zie boven en kallenberg, 2007). Er wordt gepostuleerd dat systemische hypertensie met continue inspanning in combinatie met hypoxische cerebrale vasodilatatie de cerebrale autoregulatie, en dus de bloed-hersen barrière, verstoord. Ook is er een verhoogde intracraniële veneuze druk. Het netto resultaat is een toename van intracraniële volume en druk. De relatie tussen druk en volume wordt  bepaald door de compliantie van het neuroaxiale systeem en is niet lineair. Het kan ook alleen maar met elkaar vergeleken worden als de cerebrospinalevloeistof (CSF) druk in twee mensen gelijk is. Daarom hebben onderzoekers gekeken naar de druk-volume index (PVI) en hierbij werd een grote spreiding in compliantie gevonden. De lengte van de wervelkolom en het CSF volume zijn direct gerelateerd, maar de meest belangrijke factor die het volume bepaald is de diameter van het kanaal. Deze diameter varieert sterk. Dit suggereert dat de persoon die hypoxische hersenzwelling het slechtst tolereert, diegene is, met de kleinste intracraniële en intraspinale capaciteit in combinatie met een verminderde compliantie. Hersenzwelling wordt beter getolereerd in het atrofe oudere brein of in jongeren met een groot spinaal kanaal. CSF kan zich verplaatsen. Bij zwelling van het brein verplaatst de CSF naar de spinale theca en zenuwwortel omhulsels die oprekken. Dit verklaart mogelijk de rug-, arm- en beenpijn in patiënten met verhoogde intracraniële drukken. De epiduraalruimte en veneuze structuren worden samengedrukt en de spinale hersenvliezen (meningen) rekken, wat pijnlijk is.

Therapie bij HACE

  1. Onmiddellijke afdaling is de beste behandeling voor HACE. Dit is van levensbelang en kan niet wachten tot de volgende dag. Helaas komt HACE veel voor gedurende de nacht. Vertraging in het afdalen kan fataal zijn. De afdaling moet zijn tot op een hoogte waarbij de persoon zich nog goed voelde. Houdt hierbij in gedachten dat de meeste gevallen van HACE beschreven worden bij personen die aan het klimmen waren met symptomen van AMS. Als pijler kun je nemen de hoogte waar de persoon twee nachten daarvoor was. In geval van twijfel is een 500-1000m afdaling een goed beginpunt. Vergeleken met AMS, dient men met HAPE en HACE verder af te dalen en de tijd tot volledig herstel duurt langer (Hacket et al, 2004).
  2. Zuurstof
  3. Een hyperbare zak (Gamow®, Certec® of PAC®) indien aanwezig met zuurstoftherapie. Let op, bij het gebruik van deze zakken is het noodzakelijk dat er continue verse lucht ingepompt wordt anders zal de persoon in kwestie komen te overlijden zoals in het verleden bij de introductie van deze zakken is gebeurt.
  4. Dexamethason remt de inflammatoïre reactie van het lichaam op de hypoxie en kan op die manier de hersenzwelling doen afnemen. Daarom is het effectief en vaak levensreddend in de behandeling van HACE.
Afhankelijk van de ernst van de symptomen kan het middel in tabletvorm, of in injectie (i.m. of i.v.) worden gebruikt. Wanneer het middel per injectie wordt toegediend in combinatie met zuurstof, kan iemand met HACE zelfs terugkomen uit een coma. Hoewel het middel effectief is gebleken in het voorkomen van symptomen, is er geen enkel bewijs dat dexamethason helpt in het proces van acclimatiseren. Het onderdrukt symptomen, zonder acclimatisatie te bevorderen. Het kan daarom gevaarlijk zijn als iemand deze middelen stopt tijdens het stijgen. Een verergering van de symptomen en ernstig AMS/HACE kan ontstaan. Wanneer een persoon ondanks deze medicijnen toch symptomen krijgt, zijn de behandelingsopties verminderd. Om deze redenen raden wij het dus aan om dexamethason enkel in geval van nood te gebruiken. (Voor doseringen en uitleg over medicijnen die u mee zou willen nemen op uw reis kunt u een afspraak maken via, redactie@hoogtefysiologie.nl)

Prognose/beloop

Wanneer tijdig wordt behandeld is de prognose goed en treedt meestal restloos herstel op. Naarmate de ziekte verder gevorderd is zal behandelen steeds meer moeite kosten en leiden tot een ongunstigere prognose.

Conclusie

Mensen met HACE zullen overleven als ze snel en ver genoeg afdalen. Ook zullen ze meestal rest loos herstellen. De dronkemansloop kan nog enkele dagen na dalen aanwezig blijven. Als er sprake is van restloos herstel zonder symptomen dan kan overwogen worden weer omhoog te gaan. De enige echte behandeling van HACE is afdalen. Echter zuurstof en dexamethason kunnen een patiënt soms zodanig op de been helpen dat iemand weer zelfstandig kan afdalen. Een Gamow® bag kan hulp bieden bij verwachte hulp.

Referenties

  1. Bärtsch P, Roach. Acute Mountain sickness and high altitude cerebral edema. In: High altitude: an exploration of human adaptation. T.F. Hornbein, and R. Schoene, editors. Marcel Dekker, 1985 New York; 731-776 
  2. Bärtsch P, Bailey DM, Berger MM, Knauth M, Baumgartner RW. Acute Mountain sickness: controversies and advances. High Altitude Medicine and Biology 2004;5(2):110-124
  3. Basnyat et al. J Travel Med 1999;6:217-2 
  4. Fishman RA, Brain edema. New England Journal of Medicine, 1975; 273: 706-11 
  5. Hackett P.H., Rennie D., and Levine H.B.. The in- cidence, importance, and prophylaxis of acute mountain sickness. Lancet 1976;2:1149–54
  6. Hacket PH, Roach RC. High altitude cerebral edema. High Altitude Medicine and Biology 2004;5(2):136-146