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.

 

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25798
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1189
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.