talvipäivänseisaus

Kemiallinen joulukalenteri 22/24: Kehonsisäinen unilääke

To, 12/22/2016 - 09:14 Jarmo Korteniemi
Kuva: Chris Bennett / Flickr

Eilen oli vuoden lyhin päivä. Iltapäivällä yhden maissa Aurinko lähti jälleen hitaalle matkalleen kohti pohjoista. Tai no, oikeastihan kyse on Maan akselin kaltevuudesta, mutta siitä tarkemmin talvipäivänseisausjutussamme. Joka tapauksessa nämä pimeät hetket ovat oiva tekosyy keskittyä pimeähormonin toimintaan.

Melatoniini on hormoni, jonka avulla elimistö reagoi valottomuuteen. Melatoniinipitoisuuden kasvu veressä väsyttää ja auttaa nukkumaan. Ainetta erittyy pääasiassa käpyrauhasesta, mutta lisäksi myös vaikkapa suolikanavasta. Aivan vastasyntyneillä eritys on lähes olematonta, lapsilla hyvin runsasta, aikuisilla taas tasaista väheten kuitenkin vanhuudessa merkittävästi.




Juttu jatkuu mainoksen jälkeen


Melatoniinin eritys on tiukasti kytköksissä saatavilla olevaan valoon. Eritys on siksi runsainta etenkin talvipäivänseisauksen tienoilla ja sitä edeltävän pitkän ja pimeän syksyn aikana, sekä tietysti öisin. Valoisalla hermosto ilmoittaa käpyrauhaselle, että nyt tuotanto täytyy lopettaa.

Ihmiskeho valmistaa melatoniinia neljän askeleen kautta. Varsin yleisestä aminohaposta, L-tryptofaanista, muodostuuu ensin 5-hydroksyyli-L-tryptofaania. Siitä poistetaan sitten hiilidioksidimolekyyli, ja syntyy serotoniinia. Kolmas vaihe on se kriittinen valoherkkä vaihe: Siinä serotoniini muuttuu N-asetyyliserotoniiniksi, joka lopulta kehittyy melatoniiniksi.Joka askeleesta ovat vastuussa eri entsyymit. 

Melatoniinia myydään apteekeissa unettomuuteen auttavina pillereinä. Vaikutus on suurimmillaan noin tunnin tai parin päästä pillerien popsimisesta.

Melatoniinipillerit auttavat vain pientä osaa ihmisistä. Erot aineen vaikutuksessa nimittäin ovat valtavia, ja riippuvat paitsi yksilöstä myös ottoajankohdasta. Ruokailun yhteydessä otetulla pillerillä ei ole herkimmillekään paljoakaan vaikutusta. Annoksen kasvattaminen ylettömyyksiin vaikutusta etsiessä ei auta, sillä yli 5 mg annokset eivät enää lisää tehoa.

Matalilla melatoniiniannostasoilla pitkäkään käyttö ei vaikuta olevan kovinkaan vaarallista, ainoastaan hieman turhaa. Lisämelatoniinin vaikutus kun heikkenee vakituisen käytön jatkuessa.

Yhteiskäyttö muiden lääkkeiden kanssa voi kuitenkin olla vaarallista. Melatoniini voimistaa joidenkin keskushermostoon vaikuttavien aineiden (esim. rauhoittavien bentsodiatsepiinien) vaikutusta ja siksi aiheuttaa odottamatonta tokkuraisuutta. Tupakointi, alkoholi ja jotkut lääkkeet taas vähentävät melatoniinin vaikutusta. Melatoniinilpillerillä edesautettu uni voi myös olla varsin katkonaista.

Melatoniini poistuu maksan kautta, ja elimen vajaatoiminta voi siksi nostaa melatoniinin pitoisuuksia kehossa. Poistuma on hitaampaa myös vanhuksilla, sekä runsaan estrogeenitason vallitessa.

Kuva: Javier Kohen / Flickr

Tehokkainta melatoniinin käyttöä on ikioman käpyrauhasen toiminnan tehostaminen. Aamuinen kirkasvalohoito ja vastaavasti kirkkaiden valojen välttäminen iltaisin ovat kaiken a ja o. Lisäapua tulee myös päivärytmin buustaamisesta: aamuisin kannattaa nousta säännöllisesti samaan aikaan ilman torkuttelua, ja päivän mittaan kannattaa käyttää (maltillisesti) kofeiinia, suklaata ja muita (laillisia) piristeitä. Liikunta päivällä edesauttaa pirteyttä että myöhempää tervettä väsymistä. Illan mittaan kannattaa välttää piristeitä ja tuhteja aterioita. Ja rauhoittua.

Rattoisaa talvipäivänseisausta ja piteneviä pirteitä päiviä kaikille!

Otsikkokuva: Chris Bennett / Flickr
Kuva yllä: Javier Kohen / Flickr

Talvipäivänseisauksen taikaa

Ke, 12/21/2016 - 09:42 Jarmo Korteniemi
Kuva: Ville Oksanen

Vuodenaikojen kierto johtuu Maan akselin kaltevuudesta, ei etäisyydestä Aurinkoon. Olemme itse asiassa keskitalvella lähempänä Aurinkoa kuin kesällä.

Talvipäivänseisaus on tunnetusti vuoden lyhin päivä. Aurinko on nyt Kauriin kääntöpiirin yläpuolella, eli niin etelässä kuin mahdollista. Se porottaa suoraan yläpuolelta vuorokauden kuluessa Australiassa, Etelä-Afrikassa ja Chilessä.

Talvipäivänseisaus sattuu joka vuosittain 21.-22.12. välisenä aikana:

Vuosi Talvipäivänseisaus
2020 21.12. klo 12.02
2019 22.12. klo 06.19
2018 22.12. klo 00.23
2017 21.12. klo 18.28
2016 21.12. klo 12.44
2015 22.12. klo 06.48
2014 22.12. klo 01.03
2013 21.12. klo 19.11

Meillä Pohjolan perukoilla taas saadaan mahdollisimman vähän elintärkeää valoa. Ja sekin vähä saapuu pinnalle hyvin loivassa kulmassa, joten lämmitys- ja valaistusvaikutus on minimissään. On kaamoksen aika.

Maapallon valaistusolosuhteet talvipäivänseisauksen aikaan

Yllä Maan valaistusolosuhteet talvipäivänseisauksen aikaan. Puolen vuoden kuluttua Maa on siirtynyt Auringon toiselle puolelle (tässä kuvassa valo tulisi oikealta).

Maapallo pyörii akselinsa ympäri vuodesta toiseen erittäin vakaan hyrrän lailla. Vaikka planeetta kiertää samalla myös radallaan Auringon ympäri, "hyrrän tikun" suunta ei muutu. Sen Suomea lähinnä oleva pää (eli pohjoisnapa) osoittaa aina Pohjantähteen. Koska talvipäivänseisauksen aikaan Pohjantähti on hieman poispäin Auringosta, me täällä hyrrän yläosissa saamme vain vähän valoa. Vastapainoksi Australiassa on paraikaa menossa varsin lämmin kesä.

Planeetta kuitenkin jatkaa lähes lähes pyöreällä radallaan eteenpäin. Hyrrän akseli alkaa näennäisesti hivuttautua takaisin kohti Aurinkoa. Päivät pitenevät pohjolassa ja lyhenevät päiväntasaajan tuolla puolen. Neljännesvuoden kuluttua akseli osoittaa radan suuntaisesti, ja päivä ja yö ovat joka puolella planeettaa täsmälleen yhtä pitkät. Kolmen lisäkuukauden päästä on juhannus, ja pohjoisnapa osoittaa mahdollisimman lähelle Aurinkoa. Australialaisille on tullut talvi.

Nyt ollaan lähellä Aurinkoa

Maan akselin suunta ei itse asiassa ole täysin vakio. Tällä hetkellä pienenee 0,013 astetta sadassa vuodessa, kiitos muiden planeettojen rataa epätasapainoittavan vaikutuksen. Vuosituhansien aikana akselin kaltevuus vaihtelee edestakaisin 22 ja 24,5 asteen välillä. Hyrrän tikun suuntakin muuttuu hitaasti: Vajaan tuhannen vuoden kuluttua se osoittaa jo lähemmäs Kefeuksen tähtikuvion Alraita kuin Pohjantähteä.

Myös etäisyytemme Aurinkoon vaihtelee. Sillä ei kuitenkaan ole juuri vaikutusta vuodenaikoihin tai lämpötiloihin.

Keskitalvisin Maa on itse asiassa viitisen miljoonaa kilometriä lähempänä Aurinkoa kuin kesäisin. Tarkka aika lähimpään pisteeseen eli periheliin vaihtelee hieman, mutta sattuu aina tammikuun kolmannen päivän tienoille.

Aurinko siis lämmittää planeettaa enemmän talvemme aikaan kuin kesäisin. Akselin kaltevuus ja sitä kautta Auringon valon suunta vaikuttaa kuitenkin huomattavasti enemmän paikallisiin olosuhteisiin. Talvi täällä on, vaikka planeetta saakin enemmän energiaa.

Valomäärän eroja vuodenaikojen välillä voi ihastella vaikkapa allakin olevalta nopeutetulta videolta.

Juttu on alunperin julkaistu vuonna 2013, mutta se on ajankohtainen joka vuosi. Seisauksen päivämäärät on lisätty kullekin vuodelle erikseen.