Aktuumi 2/2007 - Oulu

ja alkavat kerätä vararavintoa. Valojakson pituus
on tärkein signaali ja lämpötilan muutos
toimii hienosäätäjänä. Päivänvalon väheneminen
lisää melatoniinihormonin eritystä
ja eläimet ryhtyvät sopeutumaan talveen,
vaikka olisi lämmin syksy. Tarvitaan kuitenkin
lämpötilan lasku, jotta esimerkiksi karhu
menee talvipesään.
Tasalämpöisten eläinten paino vaihtelee
lajikohtaisesti paljonkin vuoden- ja vuorokaudenaikojen
mukaan. Vuorokausirytmi
vaikuttaa ruokailurytmiin, joten painonhallinnan
kannalta on tärkeää, että vuorokausirytmiikka
on kohdallaan.
Myös vuodenajat altistavat eläinten ruokailurytmit
muutoksille. ”Esimerkiksi talitiainen
on lyhyinä talvipäivinä kiireinen ravintoa
hankkiessaan. Noin 20 grammaa painavan
talitiaisen rasvanvarastointi on vuorokaudessa
noin kaksi grammaa eli jopa 10
prosenttia sen painosta”, Saarela havainnollistaa.
Keltanuttu selviää päivän aikana hankkimallaan
ravinnolla juuri ja juuri pitkän yön
yli etsiäkseen taas päivällä ravintoa.
Kasvun rajat
Talitiainen selviää talvella hädin tuskin kylmän yön yli lyhyen päivän aikana löytämällään
ravinnolla. Ihminen ei tarvitse nykyisin keräämäänsä vararavintoa talvea tai muuttomatkaa
varten kuten eläimet.
Tasalämpöisillä eläimillä ylimääräinen energia
muuttuu rasvaksi. Tasalämpöisten nisäkkäiden,
siis myös ihmisten, kasvulla on geenien
määräämät rajat, jotka eivät voi ylittyä.
”Esimerkiksi minun armeija-aikanani
1960-luvulla varusmiesten keskipituus oli
noin 175 senttimetriä. Nykyään, kun ravinto
on monipuolisempaa, keskipituus on lähempänä
180 senttimetriä. Tämä on toki kasvua,
mutta ei suhteellisesti kovin merkittävää”,
Saarela valottaa. Ihminen ei siis voi syömällä
kasvaa tiettyjen lajimme genetiikan määräämien
rajojen yli.
Vaihtolämpöisillä eläimillä, kuten kaloilla,
ylimääräinen energia sen sijaan kanavoituu
koon kasvuun. Siksi esimerkiksi petokaloihin
pätee sääntö: mitä isompi kala, sitä vanhempi
se on.
Jyrsijöillä tehtyjen kokeiden perusteella
on huomattu, että eläimen elinikä riippuu
sen saaman ravinnon määrästä. Laboratorio-oloissa
vähemmän ruokaa saaneet yksilöt
elivät vanhemmiksi.
”Tämä johtuu solujen mitokondrioista
vapautuvista haitallisista vapaista radikaaleista.
Niitä vapautuu, kun ravintoa on
runsaasti. Solujen vanhetessa vapaita radikaaleja
vapautuu enemmän, ja tietysti vielä
enemmän, jos ravintoa on runsaasti”, Saarela
selittää.
Mielenkiintoinen kysymys on, voiko ihmisellä
ravinnon määrän ja iän suhde olla samanlainen
kuin jyrsijöillä. Saarelan mielestä
yhtäläisyyksiä voi vetää.
”Ainakin teoreettisesti näin voidaan ajatella.
Vapaat radikaalit voivat tuhota haiman
Langerhansin saarekkeen betasoluja, jotka
erittävät insuliinia. Diabetes voidaan keinotekoisesti
aiheuttaa alloksaanilla, joka lisää
elimistön vapaiden radikaalien määrää. Alloksaanin
vaikutus taas estyy, kun lisätään
tehokasta antioksidanttia, melatoniinia.”
Ylipainoisten ihmisten ja eläintenkin rasvasolut
erittävät tulehdusta aiheuttavia yhdisteitä,
jotka voivat olla syynä eräiden sairauksien
syntyyn.
Hormonien hyrinä
Viime vuosikymmenellä löydettiin useita
hormoneja, jotka vaikuttavat lihomiseen.
Yksi on rasvakudoksen erittämä leptiini. Se
alentaa ravinnonottoa ja vaikuttaa esimerkiksi
lihaksissa rasva- ja glukoosiaineenvaihduntaan.
Tuloksena on elimistön rasvavarastojen
väheneminen ja ruumiinpainon lasku.
Eläinfysiologian jatko-opiskelija, assistentti
Tuula Korhonen tutkii leptiinihormonin
osuutta nisäkkäiden aineenvaihdunnan
ja ruumiinpainon säätelyssä paaston ja talven
aikana. Tällä hetkellä hän selvittää, miten
leptiiniherkkyys muuttuu hiirellä talviakklimaation
eli kylmään totuttautumisen
aikana. ”Laboratorioon on luotu talviolosuhteet,
eli viiden asteen lämpötila ja lyhyen
päivän valorytmi”, Korhonen kuvaa.
Leptiinille herkistyminen tarkoittaa sitä,
että sen pienempi pitoisuus verenkierrossa
saa aikaan samat tai voimakkaammat vaikutukset.
Ihmisellä ja jyrsijöillä leptiinitaso
on sitä korkeampi, mitä enemmän rasvakudosta
on.
Korhosen tutkimuksessa verrataan kääpiöhamsterin
ja hiiren leptiiniherkkyyttä
toisiinsa. Aiemmissa kokeissa on huomattu,
että molempien plasman leptiinipitoisuus
laskee valoisan ajan vähetessä, mutta eläimet
käyttäytyvät eri tavoin. Hamsteri syö
vähemmän ja sen aineenvaihdunta hidastuu.
Hiiri taas käyttäytyy päinvastoin. Eläinten
leptiiniherkkyyttä vertaamalla saatetaan
saada vihiä myös leptiinin vaikutuksesta ihmiskehoon.
Äkkiseltään leptiinihoidot voisivat kuulostaa
näppärältä konstilta lihavuuden estämiseen,
mutta näin ei ole. ”Tutkimukset
osoittavat, että ihmisillä leptiinihoidot eivät
saa aikaan merkittävää painonpudotusta”,
Korhonen sanoo.
”Ihmisen lihoessa leptiiniherkkyys laskee
eli sen vaikutukset pienevät, vaikka plasman
leptiinipitoisuus olisi korkea. Kun ihminen
lihoo, leptiinitaso siis kasvaa, mutta sen vaikutukset,
kuten ravinnonoton väheneminen,
eivät välity solutasolla”, hän kertaa.
Korhonen haluaakin korostaa, ettei ihminen
ole kone, vaan ihmisen syömiskäyttäytymiseen
vaikuttavat myös psyykkiset tekijät.
Toisaalta ihmisen fysiologia ei ole vuosituhansienkaan
kuluessa eriytynyt eläinten
fysiologiasta niin, että ihmiselimistöön olisi
kehittynyt lihavuutta estäviä mekanismeja.
”Päinvastoin. Luonnonvarainen eläinhän
ei tarvitse suojamekanismeja lihomista vaan
nälkiintymistä vastaan. Samoin on ollut ihmisen
lajikehityksen aikana.”
Tästä syystä paastoaminen ei ole tehokas
laihdutusmenetelmä, vaan se ainoastaan
hidastaa aineenvaihduntaa. Paastotessa elimistö
joutuu säästöliekille ja ryhtyy valmistautumaan
nälkiintymistä vastaan.
Vaikka ihmisen syömiskäyttäytymiseen
näyttäisivät vaikuttavan myös psyykkiset tekijät,
eläinten fysiologiaa tutkimalla saadaan
hyödyllistä tietoa myös ihmisen ylipainon
aiheuttajista. Seppo Saarelan mielestä lihavuuskeskustelussa
ei saisi unohtua se tosiasia,
että ihmiset ovat fysiologisilta toimintamekanismeiltaan
lähellä muita nisäkkäitä.
13