Alkoholi nousee päähän yllättävän nopeasti, muutamissa minuuteissa. Kuva: iStock
Alkoholi nousee päähän yllättävän nopeasti, muutamissa minuuteissa. Kuva: iStock

Hermosoluille hilpeä hiprakka ei tiedä hyvää. Humala höykyttää niitä kuin huvipuiston vuoristorata meitä. 

Korkki auki ja kurkusta alas. Kuinka nopeasti aivoissa alkaa tapahtua? Heidelbergin yliopiston tutkijat selvittivät asiaa muutama vuosi sitten ja saivat magneettikuvauksella vahvistuksen arkikokemukselle. Drinkki tai pari nousee päähän yllättävän nopeasti. Hermosoluissa rytisee jo kuuden minuutin kuluttua. Veressä alkoholia on silloin noin 0,5 promillea. Tulokset julkaisi 2009 Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism -lehti.

Ensin alkaa tapahtua aivojen mielihyväalueilla. Niiden solut vapauttavat dopamiini-välittäjäainetta hermopäätteistään. Hilpeä olo ja huumaava euforia ovat pääasiassa dopamiinikylvyn tekosia.

Jatkoa seuraa, sillä alkoholi eli etanoli myllertää aivojen neurokemian perusteellisesti. Muista päihteistä poiketen se vaikuttaa moniin keskushermoston välittäjäaineisiin eli kemiallisiin yhdisteisiin, joita hermosolut käyttävät viestinnässään.

Siinä missä kokaiini tekee hermosolujen pinnalla täsmäiskun tiettyyn reseptoriin, siepparimolekyyliin, alkoholi imeytyy tasaisesti hermosolun kelmumaisen solukalvon pintaan. Tutkijat nimittävätkin alkoholia "likaiseksi lääkkeeksi": sen vaikutuksia ei voi poistaa eikä hoitaa salpaamalla yhtä tiettyä reseptoria.

Viestiliikenne alkaa takkuilla

Nykytietämyksen mukaan humala syntyy etanolin ärsyttäessä yksittäisiä hermosoluja. Niiden toiminta häiriintyy, ja lopulta yhteisvaikutus keikuttaa keskushermostoa – ja koko kroppaa.

Vaikka alkoholi ei sitoudu suoraan solukalvon reseptoreihin, se muuttaa niiden läpäisevyyttä. Suuri muutos tapahtuu gamma-aminovoihapon eli gaban ja glutamaatin reseptoreissa. Gaba on aivojen tärkeimpiä estäviä välittäjäaineita, glutamaatti puolestaan antaa hermoimpulssille kyytiä.

Etanoli tekee molemmille tepposet: se voimistaa gaban jarrutuskykyä ja ottaa glutamaatilta vauhdin pois. Tämän seurauksena hermosolut lamaantuvat entisestään, ja normaali viestiliikenne pätkii. Humalaisen hidastuvat liikkeet, sammaltava puhe ja heikkenevä huomiokyky heijastelevat keskushermostomuutoksia varsinkin pikkuaivoissa.

Humalan syvetessä alkaa hienomotoriikan lisäksi rakoilla myös ohimolohkoissa sijaitsevan hippokampuksen hallinnoima episodimuisti, joka liittää tapahtumat aikaan ja paikkaan. Muisti ei varsinaisesti lakkaa toimimasta, mutta tapahtumien tallennus loppuu.

Jotta muistijälkiä syntyisi, tarvitaan impulsseja, jotka vahvistavat hermosolujen välisiä yhteyksiä. Alkoholi estää kytkökset sotkemalla hippokampuksen muistineuronien normaalin toiminnan.

Elimistö lähtee vastaiskuun

Elimistö ei jää tumput suorina ihmettelemään tilannetta. Sillä on luontainen pyrkimys homeostaasin, tilanteen tasapainottamiseen.

Ensi töikseen se koettaa hankkiutua mahdollisimman nopeasti eroon ongelmien aiheut­tajasta. Maksa saa käskyn polttaa alkoholia entistä kiivaammin. Se suoriutuu tehtävästä lisäämällä alkoholia polttavien entsyymien määrää ja kasvattamalla maksan kokoa. Tässäkin harjoitus tekee mestarin: kokeneella käyttäjällä alkoholin palamisnopeus saattaa olla huimasti korkeampi kuin kohtuukäyttäjillä. Alkoholisti yltää tehonlisäyksessä 100 prosenttiin.

Koska viestiliikenne toimii huonosti, myös aivot turvautuvat vastaiskuun.

Aivoille alkoholi on kuin soraa rattaissa, eikä tällaisesta jarrusta pääsee eroon kuin painamalla kaasua. Niinpä keskushermosto lisää kierroksia.

Muutokset näkyvät solureseptoreissa. Niiden herkkyys etanolille heikkenee sitä mukaa kuin kostea ilta etenee. Viestiliikennettä kiihdyttävää glutamaattia vapautuu taas runsaammin, ja vähitellen solujen toleranssi eli sietokyky kasvaa niin, että ne pystyvät toimimaan lähes normaalisti.

Vastaiskun onnistuminen näkyy myös alkoholinnauttijan käyttäytymisessä. Sama veren alkoholimäärä tuottaa nousuhumalassa vahvemmat juopumuksen ulkoiset merkit kuin laskuhumalassa. Ratsioissa napataan silloin tällöin laskuhumalaisia autoilijoita, jotka puhaltavat alkometriin lakitupaan vieviä promilleja, vaikka vaikuttavat kohtuullisen selviltä.

Vauhti jää päälle

Vaikka sietokyky on saavutettu, ongelmat eivät ole ohitse. Pahempaa on luvassa. Hermosoluilla on jälleen edessä sopeutuminen – tällä kertaa kivuliaampi.

Juomisen tauottua alkoholi alkaa pikku hiljaa hävitä elimistöstä. Hiekka katoaa rattaista, mutta keskushermostolla on yhä kaasu pohjassa, sillä elimistö ei saa heti polkaistuksi jarrua. Seurauksena on hermoston yliärsytys, jonka ihminen saa tuta kropassaan.

Humalasta hypätään krapulaan, kun alkoholi on lähes kokonaan poistunut. Tutkijoiden mukaan kaikki krapulan keskeiset oireet – vapina, hikoilu, sydämentykytys, levottomuus, päänsärky, potutus ja unettomuus – ovat perua keskushermoston höykytyksestä. Samanlaiset oireet kokee alkoholisti – tosin moninkertaisena. Krapulaa pidetäänkin pienoismallina juopon vierotusoireista.

Osansa kohmelossa voi olla myös asetaldehydillä. Se on alkoholin ensimmäinen palamistuote, jonka pitoisuus on suurimmillaan silloin, kun humalakin on huipussaan. Asetaldehydi on itsessään myrkyllinen ja aiheuttaa elimistöön kertyessään muun muassa ahdistusta, sydämentykytystä, ihon kirvelyä ja punoitusta. Asetaldehydin ja krapulaoireiden yhteys on kuitenkin lopullisesti todistamatta.

Yhtenä krapulan syypäänä on pidetty metyylialkoholia eli metanolia, jota voi olla pieniä määriä monissa alkoholijuomissa. Juotaessa elimistö polttaa aina ensin etanolin ja jättää pahamaineisen metanolin odottamaan vuoroaan.

Joissakin tutkimuksissa elimistön suuri metanolipitoisuus ja koetut krapulaoireet ovat kulkeneet käsi kädessä.

Korjaussarja loiventaa laskua

Eikö mitään ole tehtävissä humalatilan oikaisemiseksi tai kohmelon välttämiseksi?

Kaikenlaista on kokeiltu, mutta laihoin tuloksin.

Sveitsiläiset tutkijat raportoivat jo vuosia sitten Science-lehdessä löytäneensä humalapillerin – yhdisteen, joka kumoaa alkoholin tekoset keskushermostossa. Sen kerrottiin estävän etanolin vaikutusta aivojen gaba-reseptoreissa. Tutkijoiden ja janoisen kansan pettymykseksi tuloksia ei ole koskaan pystytty toistamaan.

Vanhan viisauden mukaan krapulan ehkäisy on täysin mahdollista, mutta parantaa sitä ei voi. Vai voisiko sittenkin?

Ainoa tunnettu ja tieteellisesti todettu lääke krapulaan on alkoholi: krapularyyppy palauttaa alkoholissa marinoituneet hermosolut juomisen aikaiseen tilaan. Korjaussarja siirtää krapulaoireet tuonnemmaksi ja saattaa jopa lieventää niitä.

Kyseenalaisen krapularyypystä tekevät sen riskit: ryyppy ei välttämättä jää yhteen. On vahvaa näyttöä siitä, että krapulassa aloitettu juominen herättää viinanhimon ja voi altistaa alkoholiriippuvuudelle.

Krapulassa nautitun alkoholin tiedetään myös heiluttavan hormonitasapainoa. Miehen testosteroni matelee krapulassa, mutta yksikin ryyppy kohottaa sen nopeasti ylös kuopasta. Hormonipiikin nostattama euforia ja uho voivat johtaa juomiskierteen syntymiseen.

Jukka Ruukki on Tiede-lehden päätoimittaja.

Asiantuntijoina dosentti Peter Eriksson Helsingin yliopiston Hjelt-instituutista ja tutkimusprofessori Kalervo Kiianmaa Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksesta.

Julkaistu Tiede-lehdessä 4/2012

Oikeita ja vääriä väittämiä alkoholista

Viinapää peritään

Oikein ja väärin

Herkästi humaltuvat kärsivät monesti myös kovasta krapulasta, mikä viittaa viinapään periytyvyyteen. Selitys voi löytyä alkoholin palamisnopeudesta. Joka neljäs suomalainen kantaa geeniä, jonka tehottomuuden takia elimistöön kertyy nopeasti myrkyllistä asetaldehydiä. Se tuottaa äkäisen krapulan, mutta samalla suojaa juomiskierteeltä. Tästä todistaa se, että geeni on harvinainen alkoholisteilla.

Eri juomia ei kannata nauttia sekaisin

Väärin

Bier auf wein, lass das sein, sanoo saksalainen, mutta todellisuudessa ei ole väliä, kumoaako tuopin viinilasillisen jälkeen – tai päinvastoin. Krapulan ankaruuden ratkaisee alkoholin määrä ja saavutettu veren alkoholipitoisuus.

Ikä huonontaa viinapäätä

Oikein

Nautittu alkoholi jakautuu nopeasti elimistössä olevaan veteen. Mitä enemmän vettä, sitä laimeampi seos ja sitä alhaisemmaksi jää alkoholin määrä veressä. Ikääntyessä elimistön vesipitoisuus laskee ja alkoholin vaikutukset voivat voimistua. Syistä, joita ei tarkkaan tunneta, ikä rapauttaa keskushermoston kykyä kestää alkoholia.

Nainen humaltuu miestä herkemmin

Oikein

Naisten elimistössä on vähemmän vettä kuin miesten ja siksi alkoholi vaikuttaa heihin herkemmin.

Pillillä imien pääsee pikahumalaan

Väärin

Ellet ime nopeammin kuin hörpit, pillitekniikka ei vauhdita veren alkoholipitoisuuden nousua.

Värikkäästä viinasta tulee karmein kanuuna

Oikein ja väärin

Värillä ei juuri ole merkitystä. Suomalaistutkijat osoittivat jo 1970-luvulla, että mandoliinikrapulan saa myös kirkkaasta viinasta. Jonkin verran näyttöä löytyy viskin lisukkeiden yhteydestä krapulaan.

Jos otat, et urheile

Oikein

Terveysriskit ovat merkittävät. Kaatumisturman todennäköisyys kohoaa peräti 60-kertaiseksi, kun veren alkoholipitoisuus saavuttaa 1,5 promillea. Fiksu jättää urheilun väliin myös krapulassa. Sekin rääkkää keskushermoston lisäksi energia-aineenvaihduntaa, hormonituotantoa ja sydäntä. Rytmihäiriöiden vaara kasvaa

Kahvi nopeuttaa selviämistä

Väärin

Kofeiini saattaa piristää mutta ei laske veren alkoholipitoisuutta, joka ratkaisee niin humalan kuin krapulan asteen. Kuppi kaksi kahvia enintään höynäyttää juopuneen luulemaan, että humala on haihtumassa.

Töppäilyn palkka on morkkis

Oikein

Moraalinen krapula on myös ke­miaa. Etanoli lisää elimistössä tryptofaani-aminohappoa hajottavaa entsyymiä. Tryptofaanista puolestaan rakentuu aivoissa mielialaa kohottavaa serotoniinia.

Krapulassa haluttaa

Oikein

Humalan jäljiltä miehen testosteroni matelee. Aamutuimaan pitoisuus saattaa olla vain viidennes normaalista. Syynä on etanoli, joka lamaa mieshormonin tuoton kiveksissä. Kohmelon hälvetessä ja hormonituotannon elpyessä himot heräävät.

Mitä korkeampi ilmanpaine, sitä laimeampi humala

Oikein ja väärin

Koe-eläimillä humalatilaa voidaan hillitä kohottamalla ilmanpainetta. Lisäpaine ilmeisesti vähentää alkoholin aiheuttamaa turvotusta hermosolujen solukalvossa. Asiaa ei ole testattu ihmisiin. 

kariluoto
Seuraa 
Viestejä165
Liittynyt22.1.2014

Alkoholi humauttaa aivot pilviin

Alkoholitutkimusta vaikeuttaa se, että alkoholin nauttiminen vapauttaa elimistöön sitoutuneita kofeiinijäämiä, jotka aiheuttavat hyvin suuren osan alkoholin ikävämmistä haitoista ja krapulasta. Jos kofeinismi on tarpeeksi paha, voi krapula kestää useita päiviä. Itselläni meni viikko, ennen kuin toivuin sixpackista joskus aikoinani. Nyt on dokaaminen loppu 12.5.2007 lähtien.
Lue kommentti

In alimentum sanitas.

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1567
Liittynyt12.4.2005

Alkoholi humauttaa aivot pilviin

" Mitä korkeampi ilmanpaine, sitä laimeampi humala" Vai ei ole testattu ihmiseen? Joka ainoalla pitkällä ulkomaan lennolla asiaa testataan. Tosin koeasetelma on päinvastainen, eli ilmanpaine on normaalia alempi. Väittäisin omasta kokemuksestani, että pienempi paine tehostaa humaltumista. Ilmiön prosenteista en osaa sanoa mitään. Tärkeintä on, että niitä on tarjotussa juomassa.
Lue kommentti

Vanha jäärä

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.