MASSA LICHAAMSWATER IS SNEL BEKEND NA INNAME ZWAAR WATER

Op basis van zwaar water is de hoeveelheid water in het menselijk lichaam veel sneller te bepalen dan met methodes die nu in zwang zijn. Twee uur na het drinken van een portie van deze vloeistof, zo stelde een team van Britse en Tsjechische medisch fysici vast, geeft een ademanalyse direct het gevraagde getal (Physiological Measurement, 1 okt.). Een teveel of tekort aan lichaamswater is een symptoom van bepaalde ziektes en het welslagen van een nierdialyse hangt mede af van nauwkeurige bepalingen van de hoeveelheid water in ons lijf.

De nieuwe techniek werkt met zwaar water (D2O), waarin de waterstofatomen zijn vervangen door deuterium. Dat heeft behalve een proton ook een neutron in de kern. De procedure begint met het drinken van een hoeveelheid zwaar water en wel 0,3 gram per kilo lichaamsgewicht, aangelengd met 200 milliliter kraanwater. Vervolgens dronk de proefpersoon nog 200 milliliter (een glas) kraanwater, waarna hij een minuut zijn mond spoelde.

Direct na de inname van het zware water werden om de vijf minuten ademmonsters genomen. Na twee uur bereikte de hoeveelheid deuterium in de uitgeademde lucht een evenwichtswaarde, ten teken dat de zware waterstof zich over het lichaam verspreid had. Deze waarde werd vergeleken met het deuteriumniveau vóór het drinken van het zware water. Combinatie van de deuteriumtoename in de adem en de gedronken hoeveelheid zwaar water leidde tot het gewicht aan lichaamswater. Door de voortdurende uitwisseling tussen waterstofatomen is de kans op HDO in de uitgeademde lucht overigens zeer veel groter dan op D2O. De laatste is verwaarloosbaar.

Het deuteriumniveau in de adem werd on line bepaald via flowing afterglow mass spectroscopie (FA-MS). In deze methode wordt het ademmonster na verhitting tot 100 graden Celsius (om condensatie van het water te voorkomen) geïnjecteerd in een stroom heliumgas waaraan H3O+-ionen zijn toegevoegd. Deze ionen reageren met de volgende watervarianten die in de adem aanwezig zijn: H2O, HDO, H2O en H2O. Hierbij zijn O en O zeldzame vormen van zuurstof die naast de gewone variant (O) voorkomen. Resultaat van deze procedure is dat er gehydrateerde ionen ontstaan met verschillende verhoudingen tussen massa en elektrische lading. Waarna de massaspectrometer in staat is hun relatieve aanwezigheid te meten. En omdat de fractie O in waterdamp een vast getal is, leidt dit ook tot de fractie denterium en in het verlengde daarvan tot de hoeveelheid lichaamswater.

De onderzoekers hopen volgend jaar een patiëntvriendelijke uitvoering van het instrument voor gebruik in ziekenhuizen gereed te hebben. Tot nu toe verliep de bepaling van de hoeveelheid lichaamswater aan de hand van bloedmonsters, een methode die pas na enkele dagen een uitkomst geeft. Gebruik van zwaar water en urine, in de jaren negentig o.a. toegepast door Nederlandse onderzoekers, heeft als nadeel dat evenwicht pas na 12 uur optreedt. Dan zijn inmiddels substantiële hoeveelheden deuterium verloren gegaan.