SISÄISET RYTMIT OHJAAVAT TOIMINTAAMME

Biorytmiikassa voidaan erottaa monenlaisia rytmejä

Niin eläinten kuin kasvienkin elämä on jaksottunut aktiivisiin ja epäaktiivisiin vaiheisiin, inhimillisin termein sanottuna työn ja levon vaihteluun. Osa rytmeistä on nopeita, osa hitaita, osa vaihtelee epäsäännöllisesti. Auringon ja kuun kiertoaikojen mukaiset rytmit ovat kiinnittyneet eliölajin pitkän kehityshistorian aikana vastaaviksi toimintarytmeiksi. Siten valon, ilmaston ja vuoroveden säännölliset vaihtelut näkyvät niin eläimissä kuin kasveissakin vakaina, sisäisen kellon määräävinä biorytmeinä, vaikka elinolosuhteet vaihtelisivat kovastikin.

Vuosirytmi näkyy voimakkaimmin pohjoisen eläimillä

Vuosirytmi ilmenee vuodenaikaisrytminä, kuten esimerkiksi eläinten talvi- ja kesäturkin vaihteluna ja hirvieläinten sarvien kasvuna. Sitä ylläpitää luonnossa pääasiassa auringonvalon vuodenaikojen mukainen vaihtelu, joskin oma vaikutuksensa on myös ilmastolla. Rytmi näkyy eliöissä sitä voimakkaampana mitä kauempana elinalue on päiväntasaajalta.

    Jos eläin pannaan olosuhteisiin, jossa valon vaikutus eliminoidaan, rytmi säilyy, mutta ei pysy täsmällisenä. Siksi vuodenaikojen vaihtelun mukaista sisäistä rytmiä nimitetäänkin sirkannuaalirytmiksi (lat circa = noin, annus = vuosi). Se ilmenee siis noin vuoden mittaisena rytminä, joka täsmentyy luonnossa auringonvalon vaikutuksesta tasan vuoden mittaiseksi. Rytmi voidaan täsmentää, mutta myös muuttaa keinoauringolla. Siten eräässä tutkimuksessa, kun valaistuksen muutoksella lyhennettiin vuodenkierto puoleen, saatiin hirvi kasvattamaan kahdet sarvet yhden vuoden aikana. Sitä lyhyempään keinovuoteen hirvi ei kuitenkaan enää höynähtänyt.

Ihmiselläkin sisäinen vuodenaikaisrytmi

Vaikka ihmisen juuret ovat Afrikassa, ovat pohjoisen kansat eläneet kaukana päiväntasaajasta jo kymmeniä tuhansia vuosia. Sisäinen vuodenaikaisrytmi ilmeneekin selvimpänä pohjoisten alueiden paimentolaiskansoissa. Se näkyy mm. aineenvaihdunnassa, lisääntymistoiminnoissa sekä yleisessä aktiivisuudessa.

   Lähinnä käytännön elämän tarkkailun avulla on havaittu, että myös meissä kevään koittaminen saa aikaan riemua ja kaikkinaisen aktiivisuuden lisääntymisen. Se näkyy mm. hermosto- ja hormonitoiminnan aktiivisuudessa ja ehkä selvimmin lisääntymistoiminnoissa ja silmän pilkkeessä. Tilastojen mukaan valtaosa Suomen vauvoista saakin alkunsa kesäiseen aikaan. Epäselväksi kuitenkin on toistaiseksi jäänyt, kuinka paljon on kysymys geenitoiminnan ohjaamasta sisäisestä rytmistä ja kuinka paljon ulkoelämän piristävästä vaikutuksesta.

Ihmisen hyvinvointi vaatii elämistä vuorokausirytmin mukaan

Ihmisen, kuten useimpien muidenkin eliöiden, kaikki elintoiminnat vaihtelevat suuresti vuorokauden aikojen mukaan. Rytmi ilmenee myös jatkuvassa pimeydessä tai jatkuvassa valossa, tosin vain noin vuorokauden mittaisena, ei täsmällisenä. Tätä sisäistä rytmiä kutsutaankin siksi sirkadiaarytmiksi (sirca = noin, dies = päivä, vuorokausi), joka ihmisellä on yleensä vähän vuorokautta pitempi.

    Kuten sirkannuaalirytmi, myös tämä sisäinen rytmisyys on solutasolla geenien ohjaama tapahtuma. Se tarkentuu luonnollisessa ympäristössä päivittäin tarkaksi vuorokausirytmiksi, joskin pitempi sisäinen rytmi pyrkii näkyviin illan kukkumisena. Ihminen, kuten useimmat eläimet, on päiväaktiivinen, jolloin toimintojen voimakkain aktiivisuus ajoittuu päivään.

    

Rytmi muuttuu iän mukana

Vauvan vuorokausirytmin on monivaiheinen, mikä on tarkoituksenmukainen riittävän syömisen kannalta. Vähitellen jaksot vähenevät ja päiväunien loppumisen jälkeen kouluikään mennessä muuttuu kaksivaiheiseksi. Lapsuusiässä rytmi on myös voimakkaimmillaan.

    Murrosiässä sisäinen kello alkaa jätättää ja nuori muuttuu illanvirkuksi. Vanhuudessa rytmi heikkenee ja samalla muuttuu jossain määrin kolmi- tai jopa monivaiheiseksi.

Kellogeenit ohjaavat solujen rytmistä toimintaa

On saatu selville, että sisäinen rytmi on solutason tapahtuma. Sitä ylläpitävät geenit, kellogeenit, jotka aktivoituvat rytmisesti siinäkin tapauksessa, että ympäristön rytmit on eliminoitu. Kellogeenejä on useita ja kustakin on eri muunnoksia, mikä tekee mahdolliseksi sen, että rytmi on suuressa määrin yksilöllinen ominaisuus.

Koko kehoa ohjaa aivoissa sijaitseva keskuskello   

Jotta kaikki solumme toimisivat samassa rytmissä, niille täytyy olla olemassa jokin korkeamman tason ohjaaja. Sellainen onkin löydetty. Sisäinen keskuskellojärjestelmä on toiminnassa väliaivojen pohjassa. Siellä sijaitsee tuhansien hermosolujen ryhmä, tumake, josta lähtee hermoimpulsseja rytmisesti muualle aivoihin. Nämä sähköiset viestit rytmittävät edelleen koko hermoston ja hormonitoiminnan ja sen kautta koko kehomme. 

Keskuskello tarkentuu aurinkoaikaan silmien kautta

On ilmeistä, että ainakin nisäkkäillä ja linnuilla valon vaikutus biorytmin säätelijänä välittyy pelkästään silmien kautta. Alemmilla selkärankaisilla säätelyyn vaikuttaa mahdollisesti myös valo, joka tulee suoraan päälaen luiden läpi. Ehkä lukija muistaa joskus kuulleensa alkeellisesta liskosta, tuatarasta, jolla on normaalisilmien lisäksi kolmas silmä, päälaensilmä. Siinä on tosiaan silmän rakenteita valoa läpäisevän päälaenluun alla. Sen avulla eläimen rytmiä ylläpitävä käpylisäke aivoissa reagoi suoraan auringonvalon voimakkuuden muutoksille.

Myös sokeilla toimii vuorokausirytmi

Tämä tieto herätti ihmetystä, kunnes saatiin selville, että keskuskello ei saakaan tietoa valaistuksesta näkösoluilla eli silmän verkkokalvon tapeilla ja sauvoilla, vaan aivosoluja muistuttavilla soluilla verkkokalvossa. Nämä erikoistuneet hermosolut toimivat siis valotusmittareina. Solujen toiminta perustuu valon indusoimaan kemialliseen reaktioon, joka edelleen saa solut ärtymään sähköisesti. Tästä ärsytystilasta keskuskello saa tiedon hermoratoja pitkin ja toimii sen mukaan.  

Sekä vuosirytmin että vuorokausirytmin ylläpidossa toimii melatoniini

Pimeän talven aikana pohjoisen eläimillä  melatoniinin eli pimeähormonin eritys on suurimmillaan, ja ne lepäilevät ja nukkuvatkin suurimman osan ajasta.

    Ihmisellä melatoniinin vuodenaikaisvaihtelu on vähäistä, mutta vuorokausivaihtelu suurta. Iltaisin melatoniinin  eritys nousee jyrkästi ja se valmistaa elimistön kaikin tavoin öiseen lepotilaan. Aamulla melatoniinin aktiivisuus vastaavasti laskee jyrkästi, jolloin unitila kevenee ja ihminen herää. Tätä hormonivaihtelua ylläpitää keskuskello, joka antaa impulssit aivojen käpylisäkkeelle, josta melatoniini erittyy.

    

Keskuskellon toiminta häiriintyy auringonvalon puutteesta

Talvella sisätiloissa oleskeleville ihmisille ei edes Etelä-Suomessa tahdo päivänvalo olla riittävä pitämään vuorokausirytmiä yllä. Osalle ihmisistä se aiheuttaa unihäiriöitä ja jopa masennusta, jota on alettu kutsua kaamosmasennukseksi. Rytmin palauttamiseksi on keksitty ottaa käyttöön ns. kirkasvalohoito. Kirkkaan, auringonvaloa matkivan lampun paisteessa oleskelu aamuisin 30-60 min ajan saakin elimistön reagoimaan tähän ”auringonnousuun”. Monet, itseni mukaan lukien, ovat saaneet tästä mielen virkistystä ja apua unirytmin häiriöihin.

    Keskuskello ei saa siirtymään elimistön sisäistä rytmiä hetkessä uuteen aikavyöhykeeseen, joten lentomatkustajan täytyy antaa aikaa totuttautumiseen, joka yleensä on noin vuorokausi jokaista tuntisiirtymää kohti.

     

Unimaailman fysiologiaan aion palata myöhemmin, mihin tämä tarkastelu olkoon pohjustuksena. Asiasta laajemmin kirjassani "Jatkuvan onnentunteen harha".

Epätieteellisenä muoti-ilmiönä on pidettävä tähdistä ennustamiseen ja astrologiaan perustuvia biorytmijaksoja. Niissä ihmisen rytmit jaotellaan tarkan syntymäajan mukaan fyysisen voiman, tunne-elämän ja henkisen voiman jaksoihin. Käsitteiden 
sekaantumisvaaran vuoksi monet tutkijat haluavat puhua tieteellisesti todetuista rytmeistä termillä biologiset rytmit.

Vanhakansa sanoo:

”Aamun torkku illan virkku, se tapa talon hävittää, mutta illan torkku aamun virkku, se talon nostaa.”