Krooninen kipu kestää yli kolme kuukautta tai ylittää ajan, jona kudosvaurio normaalisti paranee.
Krooninen kipu kestää yli kolme kuukautta tai ylittää ajan, jona kudosvaurio normaalisti paranee.
Krooninen kipu kestää yli kolme kuukautta tai ylittää ajan, jona kudosvaurio normaalisti paranee.
Krooninen kipu kestää yli kolme kuukautta tai ylittää ajan, jona kudosvaurio normaalisti paranee.

Kun kipu kestää kauan, siitä tulee tauti. Parannuskeino on aivojen uudelleenkoulutus.

Tip. Vesipisara tipahtaa otsalle. Sinut on sidottu paikoillesi. Et voi tehdä mitään, ainoastaan odottaa seuraavan vesipisaran tipahtamista. Ehkä se tippuu minuutin päästä, ehkä vasta vartin päästä. Tip.

Jos tiedät, että pääset pois heti halutessasi, kestät ehkä tätä kiinalaista vesikidutusta tunnin tai pari. Näin kävi Myytinmurtajat-ohjelmassa  televisiojuontaja Kari Byronille, jonka otsalle tippui pisara muutaman sekunnin välein. Byron kesti puolitoista tuntia, minkä jälkeen koe jouduttiin lopettamaan.

Juontaja oli kokeen loppuvaiheessa itkuinen ja kertoi joutuneensa paniikkiin. Leikistä tuli liian totta.

Mikäli tilanne on todellinen ja vesikidutus jatkuu päiviä, ihminen tulee hulluksi. Tapahtuu herkistyminen: pienen vesipisaran tippumisesta otsalle tulee kuin veitsenisku.

Sama ilmiö, herkistyminen, tapahtuu myös kroonisessa eli pitkäaikaisessa kivussa. Fibromyalgiasta eli laaja-alaisesta kipu-uupumusoireyhtymästä kärsivälle jo pieni hipaisu tai vaikkapa lakanan kosketus voi aiheuttaa voimakkaan kipureaktion. Moni kuvaa tilannettaan kidutukseksi. Arviolta 300 suomalaista tekee vuosittainitsemurhan kivun vuoksi.

Viime vuosina lääkärit ovat alkaneet suhtautua krooniseen kipuun yhä vakavammin. Ajatukset ovat muuttuneet uuden tutkimustiedon myötä.

Perinteisesti ihmiset ovat vähätelleet kipua ja pitäneet sitä luonnollisena elämään kuuluvana asiana. Sellaista se onkin, sillä tarvitsemme kipua. Toisaalta nyt tiedetään, että kroonistuessaan kipu muuttuu pahaksi sairaudeksi. Silloin se ei ole enää mikään oire ja hyödyllinen hälytysmerkki vaan tauti, joka salakavalasti muokkaa elimistöä, aivoja ja mieltä.

Kipu hyökkää kolmena aaltona

Auts! Löit vasaralla sormeen. Aiheutit juuri itsellesi akuuttia eli äkillistä kipua. Ensimmäinen terävä kipureaktio tulee välittömästi, sekunnin kymmenesosassa. Vasaranisku hajottaa soluja, ja vauriokohdassa muodostuu liuta kemikaaleja, kuten arakidonihappoa, globuliinia, histamiinia ja serotoniinia. Kemikaalit aktivoivat läheisen nosiseptiivisen eli kudosvauriosta varoittavan A-delta-hermosäikeen, joka vie salamannopeasti viestin kivun voimakkuudesta ja tarkasta sijainnista selkäytimeen. Selkäytimestä tieto kulkeutuu aivoihin, ja tajuat, että löit juuri itseäsi vasemman etusormen päähän.

On tärkeää, että tieto tarkasta sijainnista tulee välittömästi. Selkäydin voi heti komentaa kroppasi toimimaan: ennen kuin edes aivosi ovat tajunneet tilanteen, nostat kätesi pois. Tämä refleksi on hyödyllinen, jos esimerkiksi osut kädelläsi kuumaan keittolevyyn. Reagointi estää vaurion laajenemisen.

Kipu ei kuitenkaan lopu tähän. Terävä ensireaktio oli vasta alkusoittoa.  Muutaman sekunnin päästä tunnet etusormessasi toisenlaisen kivun, laaja-alaisen jomotuksen. Sen on välittänyt selkäytimeen Chermosäie, jossa tieto kulkee hitaammin. Sen johtonopeus on 1–2,5 metriä sekunnissa, kun se myeliinitupellisessa A-delta-säikeessä on jopa 40 metriä sekunnissa. Toinen ero on, että C-hermosäie ottaa tietoa vastaan laajemmalta alueelta eikä kykene
kertomaan kivun tarkkaa sijaintipaikkaa. Sen sijaan se kykenee vahvistamaan kiputuntemusta. Siksi etusormesi on kohta kuin tulessa.

Aijai! Noin 15–30 sekunnin päästä koko sormi muuttuu punaiseksi. Kipu on nyt huomattavasti pahempi kuin ihan alussa. Pahimmillaan tämä tulehdusreaktio, jossa verisuonet laajenevat, on 5–10 minuutin kuluttua. Vaurioalueella ja sen ympäristössä useiden senttimetrien läheisyydessä C-hermosäikeet ovat yliaktiivisia.

Ne lähettävät nyt liian helposti ja liian voimakkaita impulsseja selkäytimeen – ihan pienikin sormen hipaisu sattuu.

Herkistyneet C-hermosäikeet ovat tärkeitä myös monissa kroonisissa kivuissa. Jos säikeet jäävät pitkäksi aikaa yliaktiivisiksi ja lähettelevät jatkuvasti liian voimakkaita signaaleja selkäytimeen, ajan mittaan keskushermostokin herkistyy. Vaurio, esimerkiksi vaikea palovamma, on jo parantunut, mutta kipu ei lakkaa, koska selkäydin lähettää jatkuvasti kipusignaaleja aivoihin. Kivun kroonistuttua aivojenkin toiminta muuttuu, mikä näkyy magneettikuvista.

Onneksi tällä kertaa ei käynyt kovin pahasti, vaikka etusormeasi yhä jomottaa. Vähän ajan päästä tilanne rauhoittuu ja kipu alkaa laantua. Huomenna sormessasi on mustelma.

Tunnottomuuskin on hengenvaarallista

”Kipu on lahja, jota kukaan ei halua”, on kirurgi ja tutkija Paul Brand todennut. Lahja se kuitenkin on, sillä ihmisen on vaikea selvitä hengissä ilman sitä.

Maailmalla on joitain satoja ihmisiä, jotka eivät kykene tuntemaan kipua. Heistä on paljon kertomuksia: miten he kastavat kätensä vahingossa kuumaan veteen, eivät lopeta kävelyä, vaikka jalka on murtunut, tai lyövät taaperoikäisenä päätään pöytään, koska se on hauskaa. Moni on purrut palasen kielestään tai testannut uusia hampaitaan ihoonsa.

Ensimmäistä kertaa tutkijat kuvasivat kiputunnottoman ihmisen jo vuonna 1932 Journal of Nervous and Mental Disease -lehdessä. Kyseinen mies ansaitsi elantonsa esiintymällä ihmisneulatyynynä. Hänen ristiinnaulitsemisesityksensä jouduttiin keskeyttämään, kun yleisössä ollut nainen pyörtyi.

Tavallista enemmän kiputunnottomuudesta kärsiviä on Japanissa, arviolta yli 300. Toinen selvä keskittymä sijaitsee Suomen rajan takana, pohjoisruotsalaisessa Vittangissa. Kyläpahasesta on todettu lähes 40 tapausta. Liekö se ollut innoituksena kirjailija Stieg Larssonille, jonka Millennium-trilogian pahis Ronald Niedermann ei tunne kipua.

Synnynnäisen kiputunnottomuuden taustalla on useita erilaisia geenimuutoksia. Yksi muoto on cipa-oireyhtymä, jonka aiheuttaa mutaatio ntrk1-geenissä. Geenin tuottama reseptori on tärkeä hermosolujen elämälle. Kun geenissä on virhe, hermot tuhoutuvat. Ihminen ei hikoile eikä tunne lämpötiloja tai kipua. Paitsi kiputunnottomuus myös hikoilemattomuus johtaa vakaviin ongelmiin, sillä kesäkuumalla tai kuumeessa elimistön lämpötila helposti nousee vaarallisen korkeaksi. Puolet geenivirheen kantajista kuolee alle kolmen vuoden iässä.

Vuonna 2006 brittitutkijat kuvasivat Nature-lehdessä perinnöllisen kiputunnottomuutta aiheuttavan muutoksen geenissä scn9a. He olivat saaneet pakistanilaisilta lääkäreiltä vihjeen kadulla hurjia temppuja esittävästä pojasta. Poika työnsi veitsiä käsivartensa läpi ja käveli polttavilla hiilillä. Hän kuoli 14-vuotiaana hypättyään talon katolta.

Tutkijat löysivät sukulaisperheistä kuusi muuta kivulle immuunia henkilöä. Kaikilla oli erilaisia vammoja ja murtumia. Kaksi heistä oli purrut kolmanneksen kielestään pois. He kykenivät tuntemaan kylmän ja kuuman sekä neulanpistoksen, mutta mikään ei sattunut – tosin vanhimmat heistä olivat opetelleet näyttelemään kipua.

Mutaatiosta vinkkejä parantamiseen

Kiputunnottomuudesta kärsivät kiinnostavat nyt tutkijoita, sillä heidän kauttaan saatava tieto voi auttaa kroonisesta kivusta kärsiviä. Scn9a-geeni kiinnostaa erityisesti, sillä toiset mutaatiot samaisessa geenissä aiheuttavat kantajalleen kroonisia kiputiloja.

Scn9a-geenin tuottama proteiini toimii hermosolujen pinnassa natriumkanavan osana. Kiputunnottomilla kanava muotoutuu geenivirheen vuoksi väärin, ja siksi
natriumionit eivät pääse virtaamaan solukalvon läpi eikä synny kipuviestiä vievää jännitemuutosta.

Jännitemuutos eli impulssi on hermosolujen toiminnassa kaiken a ja o. Normaalitilanteessa kipuviesti etenee siten, että hermovälittäjäaine sitoutuu solukalvon pinnalla oleviin natriumionikanaviin ja saa ne aukeamaan. Tällöin positiivisia natriumioneja virtaa sisään, jolloin solukalvon sisäpuolen jännite muuttuu negatiivisesta positiiviseksi. Tämä jännitemuutos etenee solukalvolla avaten aina seuraavat ja seuraavat natriumkanavat.

Impulssin jälkeen solun pitää palautua ennalleen, ennen kuin se on valmis ottamaan vastaan uuden viestin. Solukalvon sisäpuolen jännite palautuu negatiiviseksi, kun positiivisia kaliumioneja virtaa ulos. Lopuksi solu ryhtyy normalisoimaan tilannetta eli pumppaamaan kaliumioneja solukalvon sisäpuolelle ja natriumioneja ulkopuolelle.

Tutkijat uskovat, että scn9a-mutaatioita tutkimalla voidaan etsiä uusia hoitoja krooniseen kipuun. Ehkä tulevaisuudessa löytyy keino, jolla voi muokata natriumkanavan toimintaa, hillitä turhia impulsseja ja estää kipua. Ainakin se on tutkijoiden toive. Uusia lääkkeitä kroonisen kivun hoitoon tarvitaan.

Kudosvaurioita, hermokipua ja aavesärkyä

Kroonisen kivun taustalla on monia syitä. Kipua on monenlaista, ja kaikentyyppinen kipu voi pitkittyä.

Kudosvauriosta varoittava eli nosiseptiivinen kipu voi laueta paitsi vasaraniskun kaltaisesta mekaanisesta voimasta myös lämmöstä, hapenpuutteesta,  tulehduksesta tai kemikaalin vaikutuksesta. Pitkittynyttä kudosvauriokipua aiheuttavat esimerkiksi nivelrikko, nivelreuma, kasvaimiin liittyvä kipu ja krooninen mahahaava.

Neuropaattinen kipu sen sijaan johtuu hermojen vaurioitumisesta tai niiden toiminnan muuttumisesta. Kipu ei enää varoita mistään, vaan vaurioituneet hermosäikeet menevät sekaisin ja lähettelevät vääriä viestejä keskushermostoon. Toki usein taustalla on kudosvaurio, esimerkiksi onnettomuus tai iso leikkaus. Toisaalta neuropaattista kipua aiheuttavat myös tietyt hermoja tuhoavat sairaudet tai lääkkeet, kuten diabetes, ms-tauti, kemoterapia ja alkoholismi.

Yksi paljon tutkittu esimerkki neuropaattisesta kivusta on amputoidun raajan aavesärky. Vaikka käsi on poissa, aivot saavat yhä kipuviestejä hermoilta, jotka aikoinaan toivat sieltä impulsseja. Lähes 90 prosenttia amputaation kokeneista kertoo saavansa poistetun raajan suunnasta epämukavia tuntemuksia, kuten kutinaa tai kipua. Toimettomat hermosyyt keksivät itselleen puuhasteltavaa. Tällaista kipua on hyvin vaikea hoitaa lääkkeillä, mutta onneksi siihen on viime vuosina keksitty uusi mielenkiintoinen hoitomuoto, peiliterapia.

Peilihoito amputoi aavekäden

Peilihoidossa potilaan aivot huijataan uskomaan, että amputoitu raaja on edelleen olemassa. Menetelmä perustuu ihmisen peilisolujärjestelmän hyödyntämiseen. Peilisolut ovat hermosoluja, jotka tukeutuvat liikkeisiin, ääniin, ilmeisiin ja eleisiin ja jäljittelevät sitä, mitä toinen ihminen tekee ja tuntee. Jos esimerkiksi näet, että kaverisi lyö jalkansa pöydänkulmaan, myös omissa aivoissasi kyseinen kipualue aktivoituu. Ilmiö on todettu aivojen magneettikuvissa.

Kalifornialainen neurotieteilijä Vilayanur Ramachandran osoitti vuonna 2009, että aavesärystä kärsivä voi saada kipuunsa helpotusta yksinkertaisesti katsomalla, kun joku toinen hieroo tai taivuttelee omaa kättään. Pari vuotta myöhemmin hän esitteli ensimmäisiä tuloksiaan peiliterapiasta. Siinä potilaan amputoitu käsi piilotetaan peilin taakse. Kun potilas katsoo peiliin, siitä heijastuukin hänen terveen kätensä peilikuva. Näyttää siltä, kuin hänellä olisi jälleen kaksi kättä.

Hoidossa potilas yrittää liikutella molempia käsiään. Ideana on huijata aivot kuvittelemaan, että amputoitu käsi on kunnossa, jolloin aivot rauhoittuvat. Aavesäryssä aivot nimittäin saavat amputoidusta kädestä hermoviestejä, vaikka näköviesti kertoo käden olevan poissa. Tilanne on aivoille ristiriitainen. On todettu, että amputoidun raajan tilalle kannattaa mahdollisimman pian hankkia tekoraaja. Silloin on todennäköisempää, ettei aavesärkyä kehity.

Monet kertovat, että he tuntevat harjoituksissa aavekäden matkivan todellisen käden liikettä. Osa potilaista pystyy peilihoidossa rentouttamaan aavekäden ja saa kivun laantumaan.

Nykyisin peilihoito on jo melko yleisesti kuntoutuskäytössä, myös Suomessa. Sillä hoidetaan paitsi aavesärkyä myös esimerkiksi aivohalvausta, raajojen kiputiloja, nivelrikkoa ja nivelreumaa. Tarkkaa vaikutusmekanismia ei tunneta, mutta esimerkiksi aivohalvauksessa peiliharjoitusten avulla pyritään löytämään halvaantuneen käden liikuttamiseen tarvittavia hermoja. Usein aivojen vaurioalue ei ole täydellinen ja jäljellä voi olla hermosoluja; ne eivät vain ole aktiivisia. Tutkijat uskovat, että liikkeen katsominen aktivoi uudelleen motorisia aivoalueita.

Vähän kuin autoimmuunisairaus

Miksi kipu kroonistuu? Sitä ei tiedetä. Kroonista kipua voisi itse asiassa verrata autoimmuunisairauteen. Molemmissa tapauksissa alun perin hyödyllisestä elimistön reaktiosta sikiää sairaus.

Autoimmuunisairaudessa elimistön puolustusjärjestelmä aktivoituu liikaa ja turhaan, kroonisessa kivussa hermosto. Samalla tavoin kuin autoimmuunisairaus
muokkaa koko kehon toimintaa myös kipusairaan elimistön toiminta muuttuu. Viime aikoina tutkijat ovat alkaneet arvella, että näillä taudeilla on myös todellinen yhteys.

Tutkituimpia kroonisia kipusairauksia on fibromyalgia, joka on edelleen osittain mysteeri. Aiemmin taudista kärsiviä pidettiin mieleltään sairaina. Potilaat kokevat kipua eri puolilla elimistöään ilman mitään näkyvää tai testein todettavaa syytä. Hermot ovat herkistyneet niin, että pienikin kosketus voi aiheuttaa voimakkaan kipureaktion.

Nykyisin tutkijat uumoilevat, että kyseessä on keskushermoston tulehdustila. Puolustusjärjestelmä kuvittelee, että elimistössä on jatkuva infektio, ja keskushermostossa vapautuu välittäjäaineita, jotka aiheuttavat kipuoireita.

Tutkimuksissa on todettu, että fibromyalgiasta kärsivien elimistö tuottaa tavallista vähemmän onnellisuushormoni endorfiinia. Myöskään luonnollinen kivun sopeutumisjärjestelmä ei toimi: jos käsivarsi on kipeä ja joku astuu varpaalle, normaalisti käsi tuntuu hetken aikaa vähemmän kipeältä, sillä aivot keskittyvät uuteen kipuun. Hiljattain fibromyalgian taustalta löydettiin myös perinnöllisiä muutoksia kipua säätelevissä geeneissä.

Valkoisen aineen rakenne muuttuu

Vaikka tutkijat eivät vielä osaa kertoa syytä kivun kroonistumiseen, kohta kipua pystytään ehkä mittaamaan ja ennustamaan. Kaikki tieto löytyy aivoista.

Huhtikuussa 2013 Coloradon yliopiston tutkijat osoittivat New England Journal of Medicine -lehdessä, että käsivarteen aiheutetun kivun voimakkuutta voi mitata aivoista toiminnallisella magneettikuvauksella. Vania Apkarian ryhmineen puolestaan raportoi syyskuussa Pain-lehdessä, että kivun pitkittymisen voi ennustaa aivokuvista.

Apkarianin tutkimukseen osallistui 46 alaselkäkivuista kärsivää ihmistä, joilla oli ennen sairaalaan tuloa ollut kipuja kolmen kuukauden ajan mutta ei kauempaa. Vuoden seurannan aikana puolet toipui ja toisilla kipu kroonistui. Tutkijat havaitsivat näiden ryhmien välillä eron: aivojen valkoisen aineen rakenne oli krooniseen kipuun sairastuneilla erilainen. Jo ensimmäiset aivokuvat paljastivat, kenellä kipu tulisi pitkittymään.

Viime vuosina on puhuttu paljon aivojen muovautuvuudesta. Se toimii myös kroonisessa kivussa: normaaliaivoista tulee kipuaivot. On todettu, että kroonisesta kivusta kärsivillä muun muassa aivojen harmaan aineen määrä vähenee. Aivojen tietyt osat voivat surkastua pysyvästi.

Aivot eivät siis vain passiivisina ota vastaan ärsykkeitä vaan reagoivat säätämällä rakennettaan. Onneksi tätä aivojen muuntumiskykyä osataan myös hyödyntää.

Aivokuvan avulla punnertaminen auttaa

Keskity, keskity! Istut virtuaalisilmälasit päässäsi ja tarkkailet kuvaruudulta aivojesi toimintaa – tai oikeastaan näet kuvan kolmesta nuotiosta. Välillä nuotioiden liekit kasvavat suuremmiksi, välillä ne hiipuvat. Liekit kuvaavat aivojesi pihtipoimun sekä oikean ja vasemman aivosaaren aktiivisuutta. Ne ovat alueita, joissa aivosi käsittelevät kipua.

Olet jo vuosia kärsinyt onnettomuuden jälkeisestä kroonisesta selkäkivusta. Aivosi ovat oppineet kivun. Se ei hellitä, vaikka selän pitäisi olla nyt kunnossa. Haluat opettaa aivoillesi uusia tapoja.

Keskityt. Periaate on sama kuin lihasten treenaamisessa, toistat erilaisia harjoituksia, aivopunnerruksia. Opettelet hallitsemaan aivotoimintaasi ajatusten voimalla. Välillä kasvatat nuotion liekkiä, välillä yrität saada sen sammumaan. Koko ajan näet reaaliaikaisesti, mitä aivoissasi tapahtuu, ja voit keskittää ajatuksiasi uudelleen – hakea oikeat keinot hallita tulta.

Ehkä kuvittelet, että pienet ihmiset kaivavat lapiolla kipua pois selästä, tai liität mielessäsi kivun negatiivisten assosiaatioiden sijaan johonkin itsellesi mieluisaan asiaan. Kipu hellittää.

Kuulostaako scifiltä? Tätä on jo kokeltu kalifornialaisessa Stanfordin yliopistossa, ja vastaavia kokeita on menossa useissa muissakin tutkimuslaitoksissa.

Tutkijat uskovat, että aivojen toiminnalliseen magneettikuvaukseen perustuva harjoittelu on yksi tulevaisuuden keino kroonisen kivun hallintaan. Tinnitusta eli korvien soimista sillä on jo pystytty parantamaan.

Harjoitusajan ei edes tarvitse olla pitkä Tutkimuksissa koehenkilöt kykenivät jo muutaman neliminuuttisen harjoitusjakson jälkeen hallitsemaan aivojensa tiettyjen osien aktiivisuutta.

Mari Heikkilä on maatalous- ja metsätieteiden lisensiaatti, mikrobiologi ja vapaa tiedetoimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 5/2014.

Näistä lievitystä

  1. Tulehduskipulääkkeet. Ibuprofeeni ja asetyylisalisyylihappo eli aspiriini lamaavat entsyymiä, joka tuottaa tulehdusta edistäviä aineita.
  2. Parasetamoli. Vaikuttaa lähinnä keskushermostoon. Ei juuri hillitse tulehdusta.
  3. Opiaatit. Morfiini, buprenorfiini, fentanyyli ja kodeiini sitoutuvat keskushermoston opiaattireseptoreihin. Ne vaikuttavat myös aivojen mielihyväkeskukseen ja aiheuttavat riippuvuutta. Elimistö tuottaa itsekin opiaatteja, kuten endorfiinia.
  4. Masennuslääkkeet. Sitalopraami, amitriptyliini ja duloksetiini lisäävät mielihyvähormonien, kuten serotoniinin, määrää keskushermostossa estämällä niiden poistumista.
  5. Epilepsialääkkeet. Gabapentiini ja pregabaliini estävät hermoimpulssien etenemistä tukkimalla hermosolujen ionikanavia. Vastaavia lääkkeitä on kehitteillä krooniseen
    kipuun: merietanan myrkystä eristetty tsikonotidi on jo käytössä, mustamamban
    myrkystä eristetty mambalgiini vasta tulossa.
  6. Keskustelu. Psykoterapiassa tavoitteena on vähentää kipuun liittyvää pelkoa ja toimintarajoitteita sekä opettaa kohdistamaan huomio pois kivusta.  Rentoutumistekniikoilla ja hypnoosilla opetetaan lihasten rentouttamista.
  7. Kosketus. Hieronta ja akupainanta vähentävät turvotusta ja kipua edistämällä paikallista verenkiertoa ja aineenvaihduntaa.
  8. Aivotreenit. Peiliterapialla ja toiminnallisen magneettikuvauksen avustamalla aivojumpalla muokataan aivojen toimintaa ja opetetaan kipu pois.
  9. Ravintolisät. Kalaöljy vähentää tulehdusta ja kipua. Tietyillä yrteillä, kuten kurkumalla, vihreällä teellä, inkiväärillä ja rosmariinilla, on sama vaikutusmekanismi kuin tulehduskipulääkkeillä. Niissä on myös sama sivuvaikutus eli mahahaavariski. D-vitamiinin pieni pitoisuus on useissa tutkimuksissa yhdistetty krooniseen kipuun. Hyödystä kivun hoidossa on saatu jonkin verran näyttöä myös kapsaisiinilla, glukosamiinilla, kondroitiinilla, magnesiumilla, asetyyli-L-karnitiinilla
    ja alfalipoiinihapolla.
  10. Akupunktuuri. Neulojen pistämisen ihoon oletetaan vapauttavan endorfiineja sekä stimuloivan ääreishermostoa ja siten vähentävän kipua. Menetelmän hyödyllisyydestä on näyttöä selkäkivuissa ja nivelrikoissa.
  11. Sähköstimulaatio. Kun kosketushermopäätteitä ärsytetään sähköisesti, syntyvät värinät tai lihassupistukset estävät kipua etenemästä selkäytimestä aivoihin. Auttaa esimerkiksi lihasluustokipuihin.
  12. Magneettistimulaatio. Aivojen magneettistimulaatiohoidoissa aivokuoren hermosoluja aktivoidaan vaihtelevan magneettikentän synnyttämällä sähkövirralla. Laitetta kuljetetaan pään ulkopuolella. Melko uusi menetelmä kivunhoidossa, jonkin verran näyttöä.
  13. Aivostimulaatio. Aivoihin työnnetään ohuet elektrodit kalloon porattujen reikien kautta, minkä jälkeen aivojen syviä osia stimuloidaan sähköimpulsseilla. Kokeiltu kroonisen kivun hoidossa. Käytetään Parkinsonin taudissa, epilepsiassa ja masennuksessa.
  14. Kipustimulaattori. Asennetaan selkäytimen epiduraalitilaan leikkauksella. Potilas voi antaa kaukosäätimellä sähköimpulsseja, jotka peittävät kipuviestin etenemisen ylemmäs keskushermoston kipukeskuksiin.
  15. Kipupumppu. Asennetaan leikkauksella ihon alle tai selkäytimeen. Mekaaninen laite, jolla potilas voi annostella kipua hillitsevää lääkettä, kuten opiaattia.
  16. Hermojen katkaisu. Käytetään vain syöpäpotilailla, joiden odotettavissa oleva elinaika on melko lyhyt.
BCK
Seuraa 
Viestejä6960
Liittynyt9.7.2010

Miksi kipu jää päälle?

Rousseau kirjoitti: Muutoin onkin sitten eläkeläisalennukset aika olemattomia, ainakaan busseissa niitä ei saa kuin veteraanit. Sairaseläkeläisenä voisit mennä johonkin paikkakuntasi eläkeläisyhdistykseen (jos huolivat jäseneksi), ja päästä sitä kautta ilmaiseksi tai halvalla liikuntaharrastusten pariin. Tiedän, että joillakin paikkakunnilla eläkeläisyhdistysten jäsenet pääsevät ilmaiseksi uimahalliin, kuntosaleille, jumppiin (ja muuhin toimintaan) ainakin päiväsaikaan.
Lue kommentti
BCK
Seuraa 
Viestejä6960
Liittynyt9.7.2010

Miksi kipu jää päälle?

Rousseau 17.01.2015 klo 21:30 Mitenkähän sitä onnellisuushormoonia sitten saadaan erittymään, jos ei pääse kokemaan asioita joista kokisi itsensä onnelliseksi? Tai jos ei onnellistu lainkaan vaikka kokisi asioita joista pitäisi nauttia? Eikös liikunta tuota endorfiineja, ainakin juoksu, hiihto tms. pitkäkestoinen liikunta? Lisäys: wikipedian mukaan: "Elimistö tuottaa endorfiineja etenkin unen aikana. Endorfiineja vapautuu myös esimerkiksi pitkäkestoisen liikunnan , mielimusiikin kuuntelun,...
Lue kommentti
Venäjän MM-kisojen virallinen ottelupallo on Telstar18. Adidas on valmistanut kisapallot vuodesta 1970. Kuva: Wikimedia Commons

Tulevaisuuden huippufutarin peliasuun kuuluu älysiruja ja antureita, jotka rekisteröivät joka liikkeen, ja älypallo raportoi maalit ilman tuomaria.

Mistä tulevaisuudessa keskustellaan, jos jalkapallo-ottelun tuomitsemisestakin poistetaan inhimilliset erehdykset? miettii moni penkkiurheilijaveteraani. Viime vuonna kansainvälinen jalkapalloliitto Fifa nimittäin hämmästytti maailmaa ryhtymällä kokeilemaan älysirutekniikkaa tuomitsemisen apuna.

Teknisen avun mahdollisuus ei ole uusi asia mutta valmius sen hyväksymiseen on.

Aiemmin tuomarin näköaistin avittamiseen on suhtauduttu nihkeästi. Kun televisiokamerat ilmestyivät kentän laidalle 1950-luvulla, tulivat pian myös nauhoitetut ja hidastetut otokset. Äkkiä kävi mahdolliseksi tutkia rauhassa, menikö pallo todella maaliin ja tuomitsiko tuomari oikein. Fifa reagoi päättämällä, että nauhoitukset jätetään huomiotta. Tuomarin sana on laki, näkyi filmillä mitä tahansa.

Yksi seuraus päätöksestä on ollut ikuinen kiista siitä, oliko Englannin joukkueen hyökkääjän Geoff Hurstin kolmas maali MM-finaalin jatkoajalla vuonna 1966 oikea maali vai ei. Hurstin laukaus osui poikkipuuhun ja kimposi alas, mutta minne? Tuomari, joka näki tilanteen heikosti, päätti, että pallo oli maalissa, mutta moni on tuomiosta edelleen eri mieltä.

Nyt linja on muuttumassa jalkapallomaailmassa. Testattavassa seurantajärjestelmässä pallo ilmoittaa sijaintinsa tietojärjestelmään. Tuomari kantaa ranteessaan älyrengasta, joka piippaa, kun tulee maali.

Paikannusanturit palloon ja sääriin

Jalkapallon seurantalaitteisto on kehitetty saksalaisessa tutkimuslaitoksessa Fraunhofer-instituutissa, ja sen on valmistanut saksalainen yritys Cairos Technologies AG. Saksalaiset toivoivat, että älypalloa olisi potkittu jo tämän kesän ottelussa. Näin MM-kisojen isäntämaa olisi päässyt esittelemään tekniikkaansa oikein leveällä rintamalla.

Kehitystyö osoittautui kuitenkin odotettua työläämmäksi ja hitaammaksi. Fifa testasi älypalloa nuoriso-otteluissa viime syksynä. Seurantajärjestelmä havaitsikin kaikki maalit 32 ottelun sarjassa. Valitettavasti tietokone kirjasi maaleiksi myös joitakin ohi menneitä laukauksia. Siksi Fifa heitti älypallon takaisin insinööreille luotettavuuden parantamista varten.

Ensimmäinen yritys oli ehkä hiukan ahne. Heti alussa yritettiin luoda laitteisto, joka kerää valtavasti tietoa.

Cairoksen seurantajärjestelmässä pallon mikrosiru lähettää 2 000 kertaa sekunnissa paikannustietoja antenneihin, jotka sijaitsevat kentän laidalla. Yhtiön mukaan pallon sijainti pystytään määrittämään puolentoista sentin tarkkuudella. Mahdollista on mitata myös pallon nopeus, kiihtyvyys, lämpötila ja paine.

Myös pelaajalla on älysiru kumpaankin säärisuojukseen piilotettuna. Älysiru kertoo hänen sijaintinsa, nopeutensa ja kiihtyvyytensä. Hänen potkaistessaan palloa pystytään mittaamaan laukaisun nopeus. Mittaustuloksista saadaan selville myös askeltiheys ja askelten pituus.

Kilpailijat ovat huomanneet Cairoksen hankkeen vaikeudet. Tanskassa Goalref-niminen yritys on kehittänyt seurantalaitteistoa, joka toteaa vain maalit. Tanskalaiset toivovat näin pääsevänsä suurempaan luotettavuuteen.

Älysirutekniikka ottaa ensi askeliaan, mutta suunta on selvä ja heijastaa tekniikan yleistä kehitystä. Sirut ja sensorit tulevat kaikkialle, ja esineet ja ihmiset muuttuvat tietoverkkojen silmuiksi. 

Värinätyynyillä vinkkejä lihaksille

Vielä villimpää on odotettavissa hieman kaukaisemmassa tulevaisuudessa. Ensin tekniikka seuraa pelaajaa etäältä mutta sitten alkaa myös kulkea hänen mukanaan. Taustalla on nouseva tieteenhaara haptiikka, joka tutkii viestin lähettämistä ja vastaanottamista kosketuksen avulla.

Haptiikan tutkija Hendrik-Jan van Veen hollantilaisesta tutkimuslaitoksesta TNO:sta, joka vastaa Suomen VTT:tä, on työtovereineen ideoinut opastavaa peliasua. Urheilijoiden vaatteisiin upotetaan sensoreita, joka mittaavat lihasten toimintaa. Tietokone käsittelee mittaustulokset ja antaa palautetta kosketuksen avulla. Pienet värähtelevät tyynyt kertovat urheilijalle, mitä lihaksia hänen pitäisi käyttää enemmän. Värinä nilkassa voi viestittää, että nyt vauhtia kinttuihin.

Toistaiseksi tekniikkaa ovat testanneet melojat laboratoriossa, mutta tutkijat suunnittelevat asuja myös jalkapallovalmennusta varten.

On helppo kuvitella, miten monipuolisia mahdollisuuksia haptiikka avaa jalkapallossa. Miksei värisijän voi upottaa vaikka pelihousuihin, jolloin haluttaessa saataisiin myös katsojien ja pelaajien välille uudenlaista viestintää. Kannustushuutojen lisäksi suosikkipelaajille voi tulevaisuudessa antaa hellän etäpotkun takapuoleen: Älkää nukkuko! Tsemppiä!

Kun haptiikkaan yhdistetään älykkäät sensoriverkot, syntyy jotain vielä mielikuvituksellisempaa. Joskus verkko pystyy laskemaan optimaalisia syöttöketjuja, ja haptinen värisijä viestittää, mihin suuntaan pitää potkaista. Silloin pelaajilla on jaloissaan todelliset taikakengät.

Video mullisti pelianalyysin

Älysirut ovat vasta tulossa, mutta jalkapallo on teknistynyt ja tieteellistynyt paljon aikaisemmin.

Valmennuksessa video otettiin käyttöön heti, kun kamerat kehittyivät tarpeeksi pieniksi, eli 1970- ja 1980-luvun vaihteessa. Sitä ennen valmentajat ja heidän apulaisensa olivat tarkkailleet peliä kentän laidalta ja tehneet muistiinpanoja kynällä ja paperilla.

Kun kameraan yhdistettiin tietokone, kuvamateriaalista pystyttiin jalostamaan kaikkea mahdollista tietoa kentän tapahtumista. Pelaajat ja valmentaja saattoivat nyt katsoa kuvaruudulta, mitä pelissä todella oli tapahtunut. Pallon ja pelaajien liikkeet, syötöt, laukaisut, haltuunotot ja muut tapahtumat voitiin kirjata tarkasti ja objektiivisesti. Syntyi uusi tieteenhaara, pelianalyysi.

Pelaajan vointia voi valvoa yötä päivää

Mikä sitten on ollut pelianalyysin ja muun jalkapallotutkimuksen arvokkainta antia? Vastaus voi ensi alkuun tuntua yllättävältä.

– Yksilöllisyyden vahvistuminen on ollut tärkein kehitystrendi valmennuksessa ainakin jo 1990-luvulta asti, sanoo biomekaniikan dosentti, ”jalkapalloprofessori” Pekka Luhtanen, joka työskentelee Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskuksessa Kihussa. Luhtanen on tutkinut Suomessa jalkapalloa ehkä syvällisemmin kuin kukaan muu ja on kansainvälisesti tunnettu pelianalyysin kehittäjä.

Miten niin yksilöllisyys? Jalkapalloahan esitellään malliesimerkkinä tiimityöstä. Tarkemmin katsottuna ristiriitaa ei kuitenkaan ole. Mitä taitavammin jokainen pelaaja hoitaa oman tehtävänsä, sitä hienompaan kokonaistulokseen päästään. Joukkue on sitä parempi, mitä onnistuneemmin osataan sijoittaa oikeat pelaajat oikeille paikoille.

Tekniikka on mahdollistanut entistä paljon yksilöllisemmän valmennuksen. Videolta valmentaja voi tutkia esimerkiksi askelten pituuksia ja tiheyksiä, hetkellisiä asentoja ja nivelten liikelaajuuksia.

Sykemittarilla, joka tuli samoihin aikoihin kuin video eli 1980-luvun alussa, pystytään seuraamaan kuormitusta ja voimavarojen palautumista vaikka vuorokauden läpi.

Mittausten ansiosta pelaaja saa valtavan määrän tietoa itsestään. Vähitellen hän oppii kuuntelemaan kehonsa signaaleja, jolloin laitteita tarvitaan vähemmän. Tekniikka osaltaan auttaa häntä kehittymään ”24 tunnin pelaajaksi”, jota myös lepo, palautuminen ja vapaa-aika auttavat pääsemään parhaaseen mahdolliseen suoritukseen.

Vahvoissa seuroissa, kuten Ajaxissa, valmennus on yksilöllistetty pitkälle. Eri ikäluokkia ja pelin osa-alueita varten on erikoistuneita valmentajiaan. Pelaajat harjoittelevat hyvinkin pienissä ryhmissä.

Pelaajat ovat sekä fyysisesti että psyykkisesti erilaisia. Jotkut ovat perusluonteeltaan hyökkääviä, toiset puolustavia, kolmannet rakentavia. Tarkka tieto pelaajien yksilöllisistä ominaisuuksista auttaa sijoittamaan heidät sopivimmille pelipaikoille. 

Joskus kielteinen tunne onkin hyväksi

Pelaajien fyysisen kunnon ja pelitekniikan lisäksi valmentajien pitää virittää heidän mieltään. Fyysisesti tasavahvojen ja älyllisesti yhtä taitavien joukkueiden ottelussa tuloksen ratkaisevat tunteet. 

Liikuntatieteiden tohtori Pasi Syrjä Jyväskylän yliopistosta on tutkinut, miten huippujalkapalloilijan tunteet vaikuttavat hänen pelituloksiinsa. Tulokset rikkovat tavanomaisia myyttejä.

Olemme tottuneet pitämään itsestään selvänä, että urheilussa ja muuallakin myönteiset tunteet parantavat suoritusta ja kielteiset vahingoittavat. ”Ajattele positiivisesti”, neuvovat konsultitkin.

Tutkijat ajattelivat samalla tavoin aina 1990-luvulle saakka. Tunteiden tutkimus lähti liikkeelle sotilaspsykologiasta. Psykologit tutkivat toisen maailmansodan aikana sotilaan ahdistusta taistelukentällä. Ahdistusta totuttiin pitämään häiriönä ja yksinomaan kielteisenä tunteena.

Uudempi tutkimus on osoittanut, että myös kielteiset tunteet voivat olla hyödyllisiä ja myönteiset haitallisia. Kielteinen ja epämiellyttävä tunne on joskus tehokas ja stimuloiva. Myönteinen tunne voi olla myös lamaannuttava.

Joitakin auttaa jopa pelokkuus

Syrjän väitöskirjatutkimuksessa pelaajat kuvasivat tunteitaan useilla kymmenillä adjektiiveilla.

Tuskin on yllättävää, että ”latautunut”, ”motivoitunut” tai ”sähäkkä” tunne yhdistyi onnistumisen kokemukseen. Yhtä odotettavissa on, että jos on "väsynyt", "haluton" tai "veltto" olo, tuloksia syntyy huonosti.

Mielenkiintoista sen sijaan on, että löytyi positiivisia mutta haitallisia tunteita. Vahingollisia positiivisia tunteita pelaajat luonnehtivat useimmiten sanoilla "huoleton", "tyytyväinen" ja "tyyni".

Kielteisiä mutta hyödyllisiä tunteita kuvasivat esimerkiksi adjektiivit "jännittynyt", "tyytymätön" ja "hyökkäävä".

Mutta tässä ei ollut vielä kaikki. Hyödyllisten ja haitallisten tunteiden valikoima vaihteli pelaajasta pelaajaan. Esimerkiksi "huoleton" tunne vaikuttaa moniin pelaajiin haitallisesti mutta joihinkin myönteisesti. "Pelokas" tunne on useimmille haitaksi mutta joillekin hyödyksi.

Tieto omasta tunneprofiilista auttaa pelaajaa vahvistamaan juuri niitä tunteita, jotka auttavat häntä saavuttamaan parhaat tulokset. Näin valmentaja pystyy yksilöllistämään valmennusta myös tunnepuolella.

Kalevi Rantanen on teknistä luovuutta tutkiva diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 4/2006

Jalkapallon pieni historia

1863 yksitoista englantilaista seuraa sopivat jalkapallon säännöistä.

1800-luvun loppupuoliskolla tasaisen pyöreä kumikalvo alkaa korvata epäsäännöllisen muotoisen sianrakon jalkapalloissa. Pallon lujittamiseksi uloin kerros ommellaan nahasta. Jalkapallokengät ovat nilkkapituisia ja nappulat metallisia.

1904 perustetaan Kansainvälinen jalkapalloliitto Fifa.

1909 kenkien metallinappulat kielletään vaarallisina ja siirrytään nahkaisiin.

1920-luvulla kehitetään ruuvattavat, vaihdettavat nappulat.

1930 ensimmäiset MM-kisat järjestetään Uruguayssa.

1954 MM-kisat televisioidaan ensimmäisen kerran. Fifa päättää, ettei nauhoituksia käytetä tuomareiden apuna.

1962 tanskalainen Select Sport esittelee 32:sta kuusikulmiosta ommellun pallon. Vuosikymmenen edetessä siirrytään mataliin, ketteriin kenkiin ja kehitetään ensimmäiset täysin synteettiset pallot.

1970 saksalainen Adidas valmistaa ensimmäisen Telstar-kisapallon. Se saa nimensä 1960-luvun Telstar-satelliitista.

1980-luvulla synteettiset pallot syrjäyttävät nahkaiset pallot. Kenkiä parannellaan biomekaanisten mittausten turvin. Valmennuksessa otetaan käyttöön videointiin perustuva pelianalyysi ja sykemittariseuranta.

1990-luvulla palloihin aletaan lisätä polymeerivaahdoista valmistettu sisäkerros, joka nopeuttaa pomppua ja parantaa vesitiiviyttä.

1991 pelataan ensimmäinen MM-ottelu naisten jalkapallossa.

2000-luvulla uudet polymeerimateriaalit vahvistavat ja keventävät kenkiä.

2005 Fifa testaa sijaintinsa ilmoittavaa älypalloa nuorten turnauksessa Perussa. Tekniikka lähetetään jatkokehittelyyn.

2012 Maaliviivakamerat seuraavat maalin syntyä MM-kisoissa Brasiliassa.

2017 Fifa testaa videotuomarointia, Video Assistant Referee -järjestelmää, MM-kisojen esiturnauksessa Confederations Cupissa Venäjällä.

2018 Videotuomarointi, lyhyesti Var, otetaan käyttöön MM-kisoissa Venäjällä. Seurantakamerat paikantavat pelaajat kentällä. Katsomosta saa erityissovelluksella yhteyden vaihtopenkille, ja virallinen kisapallo tarjoaa omistajalleen nfc-sirun välityksellä oheispalveluja.

Aikajana päivitetty 13.6.2018

Keskiaika toi viinamarjat, perunat ja plomut.

Kesäkuumalla tekee mieli syödä mehukkaita hedelmiä. Globaalien markkinoiden ansiosta niitä on nykyään tarjolla ympäri vuoden, mutta kesäntuoreina ne maistuvat aivan erikoisen hyviltä.

Suomessa ei kasva yhtään kotoperäistä hedelmälajia. Kaikki ovat alkuaan muualta tuotuja.

Vanhimmasta päästä on omena, jonka nimityksellä on vastine muutamissa lähisukukielissä. Sanaa on arveltu vanhaksi iranilaiseksi lainaksi, mutta sen esihistorialliset kulkureitit ovat hämärän peitossa. Vanhoina aikoina kauppaa käytiin etenkin ylellisyystuotteilla, koska jokapäiväisessä elämässä tarvittavat perushyödykkeet tuotettiin itse.

Keskiajan Turun arkeologisissa kaivauksissa on löydetty viinirypäleiden ja viikunoiden jäänteitä, ja ilmeisesti myös niihin viittaavat sanat ovat olleet kaupunkilaisille tuttuja. Muualla Suomessa fiikunat ja viinamarjat opittiin tuntemaan viimeistään 1500-luvun puolimaissa, kun Mikael Agricola kertoi niistä suomenkielisissä teoksissaan.

Viini oli tärkeä tuontituote jo keskiajalla, ja siitä käytettiin vanhaa germaanista lainanimitystä viina 1800-luvun alkuun asti. Viikunan alkujuuret ovat latinassa, jossa ficus tarkoittaa sekä viikunahedelmää että viikunapuuta.

Agricola mainitsee myös perunan, jolla hän tarkoittaa päärynää, latinaksi pirum. Niitä kasvatettiin hänen aikanaan jo Suomenlahden eteläpuolella. Päärynä-sana on kuitenkin lainattu ruotsista, jossa latinan sanaa on muokattu omaan kieleen sopivaksi ottamalla mallia marjaa tarkoittavasta bär-sanasta.

Luumutkin olivat Itämeren alueen vanhaa kauppatavaraa, ja niitä saatettiin jopa viljellä Naantalin luostarissa 1400-luvulla. Luumu-sana on tullut ruotsista, ensi alkuun asussa plomu tai plumo.

Murteissa ja vanhassa kirjakielessä luumuja on nimitetty myös väskynäksi. Se on lainaa varhaisuusruotsin sanasta swetzkon, joka puolestaan perustuu uusyläsaksan sanaan Zwetschge. Se on alkuaan mukaeltu loppuosa latinan sanasta damascena ja kertoo, että luumut tulivat alun perin Damaskoksen suunnalta.

Tavallisten suomalaisten ruokavalioon metsämarjat ovat kuuluneet esihistoriallisista ajoista lähtien, mutta tuoreiden tuontihedelmien syöntiä on alettu opetella vasta 1800-loppupuolella. Sanomalehti Suometar raportoi huhtikuussa 1856, kuinka kauppalaiva täynnä ”appelsiinia, sitronia ja mandelia” oli saapunut Tallinnan satamaan. Muutaman vuoden kuluttua sama onni kohtasi myös helsinkiläisiä.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2018