Aikabiologit tarjoavat yhden selityksen suomalaisten kansantaudeille: sisäinen kello on kovilla sekä luonnonolojen että kiireisen elämärytmin takia.

Onpa kyseessä päivän vaihtuminen yöksi tai siirtyminen talvesta kesään, elimistö sopeutuu sisäisten kellojensa avulla. Ne säätävät muun muassa nukkumista, valvomista ja ruumiinlämpöä. Kellojen rytmejä seuraavat myös sokerien ja rasvojen reaktiot elimistössä sekä solujen energiankäyttö ja jakautuminen uusiksi soluiksi.

Sisäisten kellojen toimintaan on kytköksissä noin kymmenen prosenttia geeneistämme. Vuorokausirytmi säätää geenien aktiivisuutta esimerkiksi aineenvaihdunnalle tärkeissä kudoksissa, kuten lihaksissa, sisäelimiä ympäröivässä rasvassa ja suolen limakalvossa. Näin elimistö varautuu vuoroin lepoon ja liikkumiseen.

Sisäinen kello ajastaa itseään auringonnousun ja -laskun perusteella, mutta nykyinen kiireinen elämäntapa, kaupungistuminen ja vuorotyön yleistyminen katkovat ihmisten kosketusta näihin luonnon aikamerkkeihin. Siksi sisäisen kellon rytmihäiriöt ovat todennäköisesti yleistymässä. Nykytiedon perusteella nämä häiriöt voivat altistaa muun muassa aikuisiän sokeritaudille sekä eräille syöpäsairauksille ja mielenterveyden häiriöille.

Keskuskello ajastaa laitakellot

Elimistön eri kudosten kellot tahdistavat itsensä aikamerkistä, jonka aivojen keskuskello välittää. Käytännössä aikamerkki syntyy, kun keskuskellon solut erittävät aivoihin joukon lyhyitä aminohappoketjuja eli peptidejä. Ne saavat aivolisäkkeen ja käpyrauhasen lähettämään hormoneita verenkiertoon. Lisäksi ne vaikuttavat hypotalamuksessa elimistön lämpötilansäätöön.

Keskuskello on hermosolujen tiivistymä, joka sijaitsee aivoissa hypotalamuksen etuosassa, näköhermoristin yläpuolella. Sinne johtaa silmän verkkokalvolta suora, näköhermoista eriytynyt hermorata. Tätä kautta keskuskello saa ulkomaailmasta omat aikamerkkinsä: tiedot valoisan ja pimeän vuorokautisesta vaihtelusta.

Valon vaikutus on osoitettu soluviljelykokein. Jos aivojen keskuskellon yksittäisiä soluja pidetään viljelymaljoilla tasaisessa valaistuksessa, solut omaksuvat yksilöllisiä rytmejä, joiden jaksot ovat 20-33 tunnin pituisia.

Vuorokautinen valonvaihtelu yhtenäistää solujen toimintaa niin, että kunkin jakso asettuu 23:n ja 28 tunnin välille.
Jakson pituuden määrää se, miten kauan soluilta kuluu erityisten kelloproteiinien rakentamiseen ja hajottamiseen. Sisäinen kello siis "tikittää" kelloproteiinien ja niitä tuottavien kellogeenien toimintanopeuden mukaan.

Syöminen ja liikunta ajastavat osaltaan

Kelloihin vaikuttaa

- valon ja pimeän vuorottelu
- syömisen ja paaston vuorottelu
- levon ja aktiivisuuden vuorottelu.

Kellot tahdittavat

- unisuuden ja virkeyden rytmiä
- ruumiinlämmön vuorokausivaihtelua
- nälän tunteen ilmaantumista totuttuina syömisaikoina
- rasva- ja sokeriaineenvaihduntaa
- solujen energiankäyttöä
- solujen jakautumista
- lukuisten geenien toimintaa.

Keskuskello kertoo muulle elimistölle, onko päivä vai yö. Tämän tiedon lisäksi muut kellot eli laitakellot seuraavat aineenvaihdunnan tapahtumia ja ennakoivat tulevia aterioita.

Monille laitakelloille syöminen tai paastoaminen on jopa tärkeämpi aikamerkki kuin keskuskellon käskyt. Näitä laitakellojen tahteja välittävät ruokahalun säätelyyn ja ateriointiin tarvittavat hormonit ja entsyymit sekä ravintoaineet ja aineenvaihduntatuotteet.

Keskuskello saa puolestaan elimistön aktiivisuudesta palautetta, kun ruumiinlämpö liikunnan ja levon vaihtelun myötä muuttuu. Esimerkiksi iltayöstä nukuttu syvä perusuni hidastaa keskuskelloa, aamuöinen vilkeuni puolestaan nopeuttaa. Jos joutuu pikkutunneilla heräämään ja lähtemään matkaan, kannattaa vaikkapa voimistellen nostaa ruumiinlämpöään, sillä se saa keskuskellon valmistamaan elimistöä päivävauhtiin.

Valon puute ja liiallisuus rasittavat

Jos luonnon aikamerkit puuttuvat tai elimistö lukee niitä epätäsmällisesti, sisäisen kellon toiminta kärsii.
Osittain vaikeudet johtuvat geeneistä. Se, miten herkästi valo herättää elimistössä reaktioita, lienee periytyvä ominaisuus.

Omalta osaltaan vaikeuksia tuottaa meidän leveysasteittemme vaihteleva valorytmi. Jos ihmisen sisäinen kello jää ilman ulkoista aikamerkkiä, sillä on taipumus jätättää keskimäärin 11 minuuttia vuorokaudessa. Talvi korostaa tätä taipumusta, koska aamuvalo on niukkaa ja vuorokauden valoisa aika lyhyt. Kello joutuu helposti epätahtiin.

Sitten tulevat kevään valoisat illat, ja nyt valoa riittää, mutta sen ajoitus pyrkii hidastamaan keskuskellon käyntiä ja viivästämään vuorokausirytmien vaiheita. Samalla lisääntyvä auringonpaiste kuitenkin voimistaa fyysistä aktiivisuutta jopa rasittavuuteen asti. Kevään "polttolasin" alla olo voi käydä tuskaisaksi.

Vaaleaöinen kesä ei puolestaan anna kunnon aikamerkkejä, ja siksi vuorokausirytmit alkavat juosta vapaina. Kesä on kaaoksen aikaa.

Kelloa voi säätää valohoidolla

Kirkkaalla valolla hoidetaan nykyisin masennustiloja, etenkin kaamosmasennusta. Sen vaivaamilla sisäinen kello välillä jätättää, välillä vuorostaan edistää. Alttius riippuu siitä, millaiset versiot yksilöllä on tietyistä kolmesta kellogeenistä. Kaamoksen masentamat ovat valonnälkäisiä, ja kirkasvalohoito antaa heidän sisäiselle kellolleen tahdistavan aikamerkin.

Sisäinen kello voi myös pysähtyä, jolloin ruumiinlämmön vaihtelu lakkaa lähes täysin. Tällainen tilanne saadaan aikaan esimerkiksi ulkomaailmasta eristetyssä aikabiologisessa kammiossa.

Kello pysähtyy, jos ihminen altistetaan voimakkaalle keinovalolle silloin, kun elimistö on valon vaikutukselle herkimmillään. Tämä sudenhetki, jolloin ruumiinlämpö ja vireys ovat alhaisimmillaan, on aamulla kello viiden tienoilla.

Pysäytyksen jälkeen elimistö pyrkii pian palauttamaan elintärkeän sisäisen ajanmittauksen ja vuorokausirytmien alkuperäisen vaihtelulaajuuden. On siis toimittava nopeasti, jos tätä paussia halutaan hyödyntää.

Vuorokausirytmien vaiheen voi pysäytyksen jälkeen siirtää uuteen kellonaikaan, joka poikkeaa jopa 12 tunnilla lähtöajasta eteenpäin tai taaksepäin.

Yksittäinen kolmen tunnin valoannos siirtää sisäisen kellon vaihetta enimmillään kaksi tuntia. Ison aikahypyn voi toteuttaa vasta kahden tai kolmen valoaltistuksen avulla. Kun oikein ajoitettu valoaltistus toistetaan kolme kertaa, saadaan aikaan 4-7 tunnin vaihesiirto.

Siirtosuunnan voi valita. Aamuinen valoannos siirtää sisäistä kelloa taaksepäin, illalla otettu eteenpäin.
Lisäämällä valon voimaa ja toistojen määrää sisäisen kellon viisareita voi kääntää mihin tahansa aikaan. Valon siniset aallonpituudet ovat tässä tehokkaimmat.

Kellogeenit välttämättömiä terveydelle

Sisäisten kellojen säätelemien lukuisten geenien joukosta erottuu suppeampi kellogeenien ryhmä, joka tuottaa varsinaisia ajanmittaukseen osallistuvia proteiineja. Kellojen täsmällinen toiminta vaatii näiden kelloproteiinien yhdessäoloa - laatuaikaa proteiiniperheen kesken.

Ihmiseltä tunnetaan kellogeenejä liki 20. Esimerkiksi Bmal1-geeni on niin keskeinen, että jos se poistetaan perimästä, elimistön vuorokausirytmi häviää. Tämän geenin toimintahäiriö näkyy kaksisuuntaisen mielialahäiriön maanisessa vaiheessa, jossa vuorokausirytmin jakso lyhenee. Hoitona annetaan litiumia, joka tehostaa Bmal1-geenin toimintaa.

Kelloproteiineilla on myös muita kuin ajanmittaukseen liittyviä tehtäviä. Erityisen kiinnostavaa terveyden kannalta on se, että sisäinen kello vaikuttaa solujen elinkiertoon ja aineenvaihduntareaktioihin.

Eräitä kellogeenejä tarvitaan esimerkiksi vasta-aineita tuottavien solujen tai rasvasolujen syntymiseen. Jotkin kelloproteiinit vaikuttavat elimistön rasva- tai sokeriaineenvaihduntaan. Esimerkiksi Per1- ja Per2-kellogeenejä tarvitaan solunjakautumisen säätelyyn ja dna:n vaurioiden korjaukseen. Hiiristä, joilta on poistettu Bmal1-geeni, tulee hedelmättömiä ja nivelvaivaisia, ja niiden elimistön puolustusjärjestelmä jää heikoksi.

Kellon häiriöt lisäävät kansantauteja

Sisäisen kellon rytmihäiriöt selittänevät osaltaan, miksi elintasoa heijastavat kansansairaudet yleistyvät. Näitä ovat esimerkiksi aikuisiän sokeritauti, verenpainetauti ja sepelvaltimotauti.

Suora yhteys löytyy ainakin kolesteroliaineenvaihdunnasta. Kellogeenien Bmal1 ja Clock tuottamat proteiinit säätelevät yhdessä muun muassa sen geenin toimintaa, joka synnyttää kolesterolin esiastetta. Nykyisin käytetyimmät lääkkeet pahan LDL-kolesterolin niukentamiseksi ovat statiinit, jotka estävät esiastetta muuttumasta kolesteroliksi. Tulevaisuudessa kolesterolipitoisuutta saatetaan oppia pienentämään vaikuttamalla sisäiseen kelloon.

Sisäisen kellon säätämä vuorokausirytmi vaikuttaa myös esimerkiksi suonensisäisten hyytymien syntyyn. Aamut ovat sikäli ikäviä, että silloin sydäninfarktin riski on suurimmillaan ja samaan aikaan hyytymien liuotushoidon teho heikoimmillaan. Myös syöpien solunsalpaajahoidon vaikutus - niin teho kuin haittakin - on erilainen vuorokauden eri aikoina.

Lisäksi sisäisen kellon rytmihäiriöt saattavat altistaa veri- tai imukudossyövälle sekä rinta- tai eturauhassyövälle. Näihin vaikuttavat nimittäin elimistön hormonit, ja eräiden kellogeenien toiminta soluissa säätyy samojen tumakalvon reseptorien kautta, joihin hormonit sitoutuvat. Osa tumareseptoreista on itsekin kelloproteiineja.

Tulevaisuudessa kellohoidot yleistyvät

Aikabiologinen tutkimus etenee nyt huimaa vauhtia, ja kuva sisäisen kellon merkityksestä terveydelle alkaa kirkastua. Tämän takia syöpäsairauksien sekä aineenvaihdunnan ja umpierityksen häiriöiden hoitomenetelmät tulevat muuttumaan. Sisäisen kellon säätökeinot yleistyvät myös masennuksen ja kaksisuuntaisen mielialahäiriön hoidossa.

Tulevaisuudessa luultavasti hyödynnetään myös sitä tietoa, että elimistön eri kellojen sopusointu on tärkeää yksilön pitkäikäisyydelle. Esimerkiksi jos hamstereilla on suuria kellohäiriöitä, niiden elinikä lyhenee. Vastaavasti jos vanhoille eläimille tehdään sisäisten kellojen toimintaa vahvistava keskuskellon kudossiirto, niiden elinikä pitenee.

Ehkä myös ihmisille tehdään tulevaisuudessa keskuskellosiirteitä samaan tapaan kuin nykyisin kokeillaan Parkinsonin taudin tai nuoruusiän sokeritaudin hoitamista siirretyillä soluilla.

Timo Partonen on akatemiatutkija ja tutkii terveyden aikabiologiaa Kansanterveyslaitoksessa.

 

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

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5226
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Lucid unet näen ehkä vähän samantyyppisenä kuin hypnoosin, niiden avulla voinee käsitellä asioita jotka eivät tule suoraan tietoisuuteen ja vaikuttaa siihen miten tietyt piirteet itsessään kokee. Mulla ne kuulu tiettyyn elämänvaiheeseen, olisinko ollut joku 25vuotias tjsp. Painajaisia oli, aika rajujakin jotka toistui samanlaisena lukuisia kertoja, pomppasin unissani sängyssä istumaan ja huusin ja uni vaan jatku ja jatku, näin päällekkäin unta ja todellisuutta. Kesti pitkään ennenkö uni lakkasi...
Lue kommentti