LYSET SOM FORSKNINGSINTERESSE
- Førsteamanuensis Andi Weydahl -
Innlegg ved forskningsseminar avdeling for Fritids- og Kulturfag, 1996.
Justert for publikasjon 1997
Sammendrag: Foredraget gir en kort orientering om kroppens rytmer, og om hormonet melatonin som blant annet reguleres av lys stimulering. Det blir orientert om fire prosjekt som er gjennomført ved Høgskolen i Finnmark, der lysets betydning for søvnkvalitet og blodsukkerkonsentrasjon har vært sentralt. Til slutt stilles en del spørsmål, som bør undersøkes for å finne ut mer om mørketidas betydning for organismen, helsen og prestasjonene våre.
Lyset som forskningsinteresse
På sommerstid besøkes Finnmark av mange turister som kommer for å se og oppleve midnattsola. De som oppholder seg i Finnmark over en litt lengre periode blir ofte fascinert over den store variasjon i lys og farger som er på himmelsen, og i naturen. Nordlyset som flommer over vinterhimmelen, kan vi vel si at satte i gang forskningsaktiviteten i Finnmark, Olaf Kristian Birkeland opprettet nordlysobservatoriet, og senere sitt eget hjem og forskingsstasjon på Haldetoppen i Alta, i 1899. Allerede i 1838 kom imidlertid den første ekspedisjonen, den franske Gaimard-ekspedisjonen, til Alta for å undersøke nordlyset1 .
I 1976 ansattes høgskolesystemet i Finnmark sine første ansatte som hadde som hovedoppgave i tillegg til undervisning på høgskole nivå, å drive regionsrelatert forskning. Lyset var igjen noe av det som pekte seg ut som spesielt for regionen. I perioder har vi så å si ingen variasjon i lys/mørke, (det er lyst eller det er mørkt) i andre perioder er det fort lyst og fort mørkt, og noen ganger er det like lenge lyst som det er mørkt. Som importert forsker fysiolog fra et område sør for polarsirkelen, der midnattsol og mørketid er eksotiske reisemål, og ingen kjennskap til hvordan slike ekstreme lysforandringer virker på mennesket, både fysiologisk og psykologisk, ble min nysgjerrighet vekt: Hvilke innvirkning har slike spesielle lysforhold på oss mennesker?
Chronobiologi – søvnproblem og sesong depresjon
Jeg oppdaget en liten del av biologien som kalles "chronobiologi": læren om rytmer i biologien. Vi er godt kjent med rytmer i naturen. Vi snakker om sesonger og årssykluser. I en årssyklus forventer vi som bor her i nord at det er forskjell i temperatur og lys, alt etter årstiden. Farger hos hare og rype forandrer seg med årstida. Her er det gjennomført en del prosjekt der en lot ryper oppholde seg i kjøleskap med eller uten lys, slik kunne en da se om det var temperatur eller lys som hadde betydning for fargeskiftet
Når det gjelder mennesket kjenner vi alle til menstruasjonssyklus, som er en månedsrytme. Det finnes også andre regelmessige svingninger i biologiske prosesser, rytmer. Av årstidsrytmer hos mennesket vet vi at fødselsfrekvens og kroppsvekt varier med årstiden. På grunn av årsrytmer i enkelte hormoner, virker da årstiden som et naturlig prevensjonsmiddel.
Vi snakker om døgnrytmer, circadiane rytmer, der ulike forhold varierer rytmisk, på en forutsigbar måte, og størrelsen er altså bestemt ut i fra hvilken tid på døgnet de undersøkes på. F.eks er blodtrykk og temperatur høyest på ettermiddagen. De forskjellige hormoner varierer også med døgnet.
Det er gjennomført prosjekt der forsøkspersonene skulle spise hele dagsrasjonen av mat om morgen i 2 uker, for deretter å ta en to ukers periode der spisingen foregikk på kveldstid. Samme type og mengde mat ble spist i begge periodene. Ved spise om morgen tok forsøkspersonen av vekt, mens ved kveldsspising la de på seg. En tilsvarende døgn-effekt er funnet i flere behandlings og medisinerings regimer, ved samme medisinering døde alle musene dersom de fikk medisinen på morgen, men ble friske om de fikk dosen på kvelden Det er videre gjort lærings-undersøkelse der forsøk på læring om morgenen gav kjapp og kort-tids læring, mens læring midt på dagen gav innsikt. Læringsforsøk på ettermiddagen, gav sen læring, men en kunnskap som satt lenge. Det er også sett etter "mini-rytmer" (ultradiane-rytmer) der en har lurt på om en kan få til et samsvar med lærings lengde/pauselengde og kroppsrytmer.
Skiftarbeid er et annet forhold der vi har brukt kunnskap om rytmer i praksis. Mye forskning er utført for å kunne si noe om hvilke rekkefølge skiftene bør ha, hvorledes vi bør organisere søvnen vår (delt eller samlet?) dersom vi arbeider skift og hvor lenge fri det bør være mellom de ulike skift.
Når vi reiser med fly på tvers av tidssonene, påvirker vi døgnrytmen vår. For mange gir dette store ubehageligheter, rytmeforstyrrelser, jet lag. Det har dessuten vist seg at piloter som flyr øst-vest-øst, eldes fortere enn piloter som har like mange flytimer i sør-nord-sør ruter. Hvilke påvirkning har rytmepåvirkninger på prestasjoner hos politikere og de beslutningene de tar? Hvilken betydning har det for idrettsutøvere?
Et kjent problem for mange i Nord Norge, er søvnproblem i mørketida, og da spesielt innsovingsproblem. Hos noen oppleves også vinterdepresjoner, såkalte Sesong påvirkete depresjoner (SAD). Disse problemene er ofte knyttet til rytmeforstyrrelser i hormonet melatonin.
Melatonin er et hormon som produseres i pinealkjertelen (konglekjertelen).
I augustnummeret av Newsweek (Aug 1995) omtalt som vidunderhormon. Hormonet ble påstått å stoppe aldring og å hjelpe for "alt".
Hormonet melatonin hemmes av lys, og av aktivitet. Det er vist at ved ekstra tilskudd av melatonin, stimleres søvn, en blir altså trett.
Ved å se på døgnrytmen av melatonin har en sett at lyset kan faseforskyve rytmen, lys har stort sett vært gitt om morgenen og da har toppen (stigningen) kommet på det tidspunktet en ønsker å sove.
Siden også aktivitet hemmet melatonin, tenkte jeg at kanskje aktivitet kunne brukes på samme måte som lysbehandling, jeg har gjort noen prosjekt på det.
Prosjekt jeg har jobbet med.
1.Søvn-kvalitet hos jenter med ulik deltakelse i konkurranse-idrett gjennom høsten
I dette prosjektet så jeg på søvnkvalitet i tre perioder gjennom høsten. Jeg fant der at lys eller aktivitetsmengde ikke hadde noen klar påvirkning på søvnen gjennom høsten. Det syntes som om det kunne være en tendens til at konkurranseaktive sov bedre etterhvert som det ble mørkere, mens ikke-konkurranseaktive hadde en tendens til å sove dårligere. Kan den sosiale og psykiske tryggheten hos konkurranseaktive oppveie betydningen av lysforholdene?
2. Kjønnsforskjeller i betydning aktivitet har for søvn
I en stor spørreundersøkelse i Tromsø, fant jeg kjønnsforskjeller i den betydningen aktivitet hadde for søvn. Aktivitetsmengde og intensitet hadde betydning for gutters søvn, men ikke for jenters søvn. Psykologiske faktorer synes å være viktigere for jenters søvn enn gutters.
3. Kveldsmelatonin i januar hos ungdom i subarktisk, når høstens aktivitetsnivå endres.
I denne undersøkelsen ble det tatt melatonin prøver kl 1530-1600-2100-2200 og 2300 i januar 1989 og januar1990. Den høsten som hadde høyest aktivitetsnivå gav lavere melatonin hele kvelden den etterfølgende januar. Det kan derfor være lurt å vurdere en økningen av aktivitetsnivået når man skal behandle personer med vinterdepresjoner.
4. Sesongvariasjon i glukosereaksjonen på aktivitet i subarktisk område.
Dette prosjektet ble startet av en studentgruppe her på Høgskolen. Vi lot forsøkspersonene sykle i 30 minuter på ergometersykkel på standardbelastning en gang om formidaggen (1130-1200) og en gang om ettermiddagen (1630-1700) i hver av periodene desember, februar, juni og september. Før under og etter syklingen tok vi blodprøver fra fingeren, som vi analyserte for blodsukkerinnhold.
Vi fant at kvinner hadde minst glukoseendring under aktivitet og vendte raskest tilbake til startverdi etter aktivitet. Dessuten at formiddagsaktivitet gav mindre glukose endring enn ettermiddagsaktivitet og raskere restitusjon enn ettermiddagsaktivitet. Glukoseendring ved desemberaktivitet var mindre enn endringene i de andre sesongene. For aktivitet som ble gjennomført på formiddagen fant vi en annen sesongvariasjon i glukoseendringen enn den vi fant når aktiviteten ble gjennomført på ettermiddagen.
Resultatene fra disse prosjektene har gitt oss tanker om nye prosjekt:
Blir vi slitnere når vi trener i mørketida? Får vi like godt treningsutbytte i mørketida som de som ikke har mørketid? Bør vi spise annerledes? utnytter vi det vi spiser annerledes i mørketida? Kan dette eventuelt ha konsekvenser for hjertet , kolesterol og hjerte-kar sykdommer? Hva med aktivitetsvanene våre i de ulike årstider?
Og så til slutt: Er det noe i tankene om at vi må vi reise bort, for å ha god helse? For å komme nærmere et svar på dette, må vi altså gjennomføre noen spesifikke prosjekt. Men husk også:
Hva er god helse? Er det å trives? Hvem er det som har god helse? De som bruker helsevesenet minst, er vel de som har best helse? De som bruker helsevesenet minst, viser seg å være de såkalte "livsnyterne" !!
Nyt lyset og livet i Finnmark!
REFERANSER