SUU kuivuu. Autonominen hermosto lopettaa syljen tuotannon. Sitä ei tarvita, koska ruuansulatus hidastuu hätätilanteessa. SYDÄN Adrenaliini ja noradrenaliini saavat sydämen sykkimään kiivaasti ja pumppaamaan verta lihaksille. KEUHKOT Keuhkoputket laajenevat, jotta keuhkot saavat lisää happea. Hengityksen tahti kiihtyy. RASVASOLUT vapauttavat rasva- happoja veren- kiertoon. SILMÄT Pupillit laajenevat ja näkö tarkentuu. OLEMUS Suu aukeaa kauhusta, silmät rävähtävät auki, kulmakarvat kohoavat ja kurtistuvat, koko vartalo jännittyy. Pelästynyt ihminen näyttää kaikissa kulttuureissa samalta, ja muut tunnista- vat tunnetilan heti. Evoluutiossa on ollut hyötyä siitä, että pelko tarttuu ja koko ryhmä on hetkessä valmis toimimaan. HAJU Pelko haisee. Pelästyminen panee hikoilemaan, eli käynnistää kehon jäähdytysjärjestelmän, koska elimistö varautuu fyysiseen rasitukseen. Säikähtäneen ihmisen hiki sisältää feromoneja, jotka voivat saada lähellä olevat ihmiset pelon valtaan. MAKSA Adrenaliini saa maksan muut- tamaan glykogeeniä glukoosiksi. Tätä sokeria vapautuu sitten verenkiertoon energian lähteeksi muun muassa lihaksille. SUOLISTO Veren virtaaminen ruuan- sulatuselimiin vähenee. Ruuansulatusentsyymien tuotanto hidastuu. MUNUAISET hidastavat virtsan eritystä, sillä siihen kuluisi turhaan energiaa. AIVOT Mantelitumake huomaa vaaran ja hälyttää hypotalamuksen, joka panee sympaattiseen hermostoon vauhtia. Aivolisäke vapauttaa hormoniryöpyn vereen. Lisämunuainen tuottaa ja erittää kortisolia, adrenaliinia ja noradrenaliinia. Koonnut: ARJA KIVIPELTO / HS, grafiikka: LOTTA HAGLUND / HS, GRAPHIC NEWS Taustakuva: COLOURBOX Lähteet: Turun yliopiston farmakologian professori Mika Scheinin, www.nobelprize.org, How It Works, numero 36/2012 LIHASKUDOS Suurimpiin lihasryhmiin vievät verisuonet laajenevat, jotta verta virtaisi lihaksiin mahdollisimman paljon. Lihakset supistuvat. POLVET tutisevat, jollei ihminen syöksy pakoon. Jalat voivat alkaa vapista kontrolloimattomasti, koska lihaksiin on virrannut tavallista runsaammin verta ja ne ovat jännittyneet. VIRTSARAKKO rentoutuu ja sen sulkijalihas kiristyy. Joskus pelästynyt ihminen laskee alleen, koska sulkijalihaksen sääteleminen vaatii aktiivista ponnistelua. Hormonien tulva säikähtäneen miehen veressä tarkoittaa käskyä: TAISTELE TAI PAKENE! Komento on peräisin kaukaa ihmisen evoluutiosta, ja sympaattinen hermostomme lähettää määräyksen spontaanisti. Sen ansiosta lajimme jäi henkiin. Jotkut tutkijat lisäävät toisenkin vaihtoehdon: JÄHMETY! Varhaiset sukulaisemme saattoivat pelastua parhaiten odottamalla hievahtamatta, kun peto asteli ohi. IHO nousee kananlihalle, koska adrenaliini saa karvankohottajalihakset supistumaan. Tästä ei ole hyötyä paljasnahkaiselle nykyihmiselle, mutta kun esi-isämme tiheä karvoitus nousi pystyyn, se näytti suuremmalta ja pelottavammalta. Lisäksi pörhistäminen säästi lämpöä. SI P1 1 HELSINGIN SANOMAT l D1 TIISTAINA 30. LOKAKUUTA 2012 Tiede [email protected] Uutisvinkit: (09) 122 2431, (09) 122 2568 PL 85, 00089 Sanoma D D-osassa Tiede D 1–D 2 Sarjakuva & Minne mennä D 5–D 6 Radio & Televisio D 7–D 8 Kun ihminen pelästyy, hänen elimistönsä terästäytyy. Veressä virtaa hetkessä hormonien tulva. Tieto uhkasta leviää jokaiseen soluun. Nobel-palkitut tutkijat selvittivät, miten. Arja Kivipelto HS N uori mies hölkkää hy- vään oloonsa keskitty- neenä ja tuskin huomaa tummia varjoja, joita kuun kajo luo. Yhtäkkiä, ihan kinte- reillä, oksa rasahtaa vie- raan askelen alla. Sillä sekunnilla miehen koko eli- mistö virittäytyy valmiustilaan. Va- roitus lähtee aivoista ja kiitää her- mosignaaleina läpi kehon – ennen kuin hän ehtii tajuta, mikä äänen ai- heutti. Vereen virtaa hormoneja, so- keria ja rasvahappoja, keuhkot pul- listuvat ja sydän hakkaa hulluna, sil- lä lihasten täytyy saada mahdolli- simman paljon energiaa ja happea. Tieto uhkasta on vietävä miehen elimistön miljardeihin soluihin, jot- ta ne voisivat tehdä yhteistyötä. Tähän tarvitaan pieniä, solujen pinnalla sijaitsevia molekyylejä, jot- ka tunnistavat hormoneja ja her- moston välittäjäaineita. Näitä mole- kyylejä kutsutaan G-proteiinikytken- täisiksi reseptoreiksi. Juuri niiden toiminnan selvittämi- sestä yhdysvaltalaiset Robert Lefko- witz ja Brian Kobilka saivat pari viikkoa sitten kemian Nobelin pal- kinnon. RESEPTORIEN salaisuuksien paljas- taminen kesti tutkijoilta vuosikym- meniä. Työ oli vaikeaa, koska G-pro- teiinireseptorit lymyilevät solusei- niin koteloituneina ja niitä on har- vassa. Nobelisteista vanhempi, Lefkowitz, jäljitti piilottelijoita 1960-luvulta asti radioaktiivisilla merkkiaineilla. Hän löysi muun muassa stressihormoni adrenaliinin reseptorin. Nuorempi, Kobilka, eristi ihmisen perimästä geenin, joka sisältää tuon reseptorin valmistusohjeet. Hän teki sen 1980-luvulla, silloisella kehitty- mättömällä geenitekniikalla. Tuolloin kävi ilmi, että adrenalii- nin reseptori on varsin samanlainen kuin rodopsiini, joka aistii valoa sil- mässä. Molemmissa on seitsemän alfakierrettä, jotka läpäisevät solu- seinän seitsemän kertaa. Seitsemän osoittautui tutkijoiden onnenluvuksi, sillä nyt he oivalsivat jotain keskeistä. On olemassa koko- nainen perhe reseptoreja, jotka näyt- tävät samalta ja toimivat samalla ta- voin, vaikkakin eri tehtävissä. Tämä perhe on elintärkeä ihmisil- le ja muille eläimille. Meidän gee- neistämme 800 koodaa G-proteiini- reseptoreja. Ilman niitä sisällämme vallitsisi kaaos. Niiden kautta välittyvät eli- mistömme sisäiset viestit. YÖMYÖHÄLLÄ pakenevan juoksijan vereen erittyy valtavasti hormonei- ta. Ne kulkeutuvat solujen pinnan reseptoreille, mikä herät- tää soluissa olevat G-pro- teiinit. Nämä aktivoituvat ja saavat aikaan reaktioiden ketjun, mikä johtaa vaaran vaatimiin muu- toksiin solujen aineenvaihdunnassa. Pelästyminen panee solut lisää- mään glukoosin ja vapaiden rasva- happojen tuotantoa ja saatavuutta. Niistä lihakset saavat helposti ener- giaa. Sen sijaan energian varastoitu- minen lihasten ja maksan glykogee- niksi ja rasvasolujen rasvavarastoiksi lakkaa. G-PROTEIINIRESEPTORIEN avulla me myös haistamme, maistamme ja näemme. Puolet niistä, eli noin 400, liittyy hajujen ja makujen tuntemiseen. Pieni osa pyydystää valoa silmän verkkokalvolla. Kolmasosa resepto- reista aistii elimistön omien hormo- nien ja hermoston välittäjäaineiden pitoisuuksia. Lisäksi reseptoriper- heessä on yli sata jäsentä, joiden toi- menkuva on vielä arvoitus. RESEPTORIJOUKKO on lääketeolli- suudelle tavattoman tärkeä. Melkein puolet nykyisistä lääkkeistä toimii G-proteiinikytkentäisten reseptorien kautta. Tällaisia ovat yleisimmät sy- dänlääkkeet beetasalpaajat, allergia- oireita lievittävät antihistamiinit ja monet psyyken lääkkeet. On loogista, että lääkeaineita koh- dennetaan reseptoreihin, jotka sää- televät monentyyppisiä biologisia tapahtumia. Lääkkeethän voivat vain voimistaa tai vaimentaa sitä, mitä solut tekisivät joka tapauksessa. Monet rohdoista on tosin keksitty paljon aiemmin kuin mistään resep- toreista tiedettiin yhtään mitään. Esimerkiksi oopiumia ihmiset ovat käyttäneet jo myöhäiseltä kivikau- delta saakka rituaaleissa ja kivun lie- vittämisessä. Oopiumin tärkein ainesosa, mor- fiini, vaikuttaa opioidireseptorien ja G-proteiinien välityksellä. ÖINEN lenkkeilijä säntää pakoon jo- kaisen solunsa voimin – kiitos G- proteiinireseptorien. Hän viilettää hyvän matkaa täy- sillä, hengästyy, hidastaa vauh- tia ja rauhoittaa mielensä. Kuka ikinä lenkkipolulla hortoilikin, jäi kauas taakse.