Hedelmiä sombreroon – tutkimusta liikuntatieteellisestä

Tiedetoimittajat Jyväskylän Tutkijoiden yössä 27. syyskuuta.

Sini Silvan

Hattutemppu liikuntapelillä tekonivelleikatuille. Toinen osuma suoraan tiedetoimittajien lapaan vaihdevuositutkimuksilla. Tutkijoiden yö ja Valon kaupunki Jyväskylän yliopiston kampuksella tarjosivat sprinttimatkan liikuntatieteelliseen tutkimukseen niin kehon kuin kudosten ja molekyylimekanismien avulla.

Musiikkimatolla heittäydyttiin käyttämään kroppaa soittimena.

Kuntouttavat liikuntapelit – exergames – imaisi Jyväskylän yliopistolla vierailleet tiedetoimittajat heti pelihimon valtaan. Tutkijatohtori Eeva Aartolahti esitteli Tutkijoiden yössä liikuntatieteellisen peliprojektia. Tästä pelistä voivat innostua 60-75 vuotiaat tekonivelpotilaat. Heille on kehitetty pelejä, jotka viettelevät liikkumaan.

Tiedetoimittajat testasivat. Kuvaruudun sombreropäisen hahmon sai liikkumaan, kun pelaaja liikkui itse. Oikeilla liikkeillä metsästettiin ilmaan heitettyjä hedelmiä hatun lierien sisään.

– Tavoite on saada niveliä ja lihaksia kuormittavaa, mutta ei niin tylsää liikettä, Aartolahti kertoo.

Business Finlandin rahoittamassa tutkimuksessa selviää vuoden 2020 lopussa asian ydin: miten peliharjoittelu vaikuttaa polven toimintakykyyn verrattuna tavallisiin harjoitteisiin. Tavoitteena on saada sata polven täystekonivelleikattua tutkimukseen.

– Toiset tutkittavat saavat kotiinsa pelin, toiset muita kotijumppaohjeita. Ihmiset jopa unohtavat kivun, kun peli vie mukaan.

Juoksuaskeleen sähköisten
pulssien jäljillä

Dosentti Simon Walkerin kanssa päästään tutkimuslaboratoriossa ihmettelemään, miten juoksijan askel näkyy magneettistimulaation avulla aivoissa. Hypoteesi on, että juoksuaskel toimii enemmän tehostetun selkäydinrefleksin varassa, kun taas taitolajin jäljet näkyvät liikeaivokuorella.

Yliopistotutkija Simon Walker kertoo magneettisimulaatiosta, jolla tutkitaan, miten juoksu näkyy aivoissa – tai näkyykö? Koehenkilönä istuu maisteriopiskelija Ioannis Agkopian, aivokuoren magneettisimulaattoria käyttää jatko-opiskelija Gonzalo Guerrero.

Aivojen plastisuus eli muovautuvuus on ilmeisesti erilaista kestävyysurheilijoilla kuin taitolajien urheilijoilla. Esimerkiksi tanssin liikeradat ovat monimutkaisempia. Testattavana on se, miten jalkaan kohdistuva liike näkyy aivoissa, tai miten signaalit kulkevat. Näin mallinnetaan sitä, mitä aivoissa tai selkäytimessä tapahtuu sähköisinä signaaleina, kun juoksija ottaa askeleita.

Aivoihin annetaan kaksi eri pulssia ensin pienellä sitten pidemmällä aikaerolla. Näin saadaan tietoa aivojen fasilitaatiosta eli miten signaalia tehostetaan sekä inhibitiosta, miten signaalia jarrutetaan.

– Nämä ovat tyypillisiä, mutta eivät helppoja aivokuoren stimulointimenetelmiä, Walker kertoo.

Tulosten avulla eri lajien tai vaikka ikääntyvien ihmisten yksilöllistä harjoittelua voidaan kehittää.

Kehonkoostumus
katsotaan pian kännykästä

Tutkijatohtori Heikki Peltonen kertoi, että ehkä jo parin vuoden päästä joka iikalla on kännykässään sovellus, jolla lämpökameratekniikkaa hyväksi käyttäen voimme mitata
kehonkoostumusta ja seurata sen muutoksia.

Tutkijatohtori Heikki Peltosen kanssa ihmetellään selfien sijaan kehonkoostumuskuvia. Vaa´an lukemien lisäksi kiinnostaa, mitä on ihon alla. Nykyiset bioimpedanssi-mittausten tulokset vaihtelevat paljon pelkästään sen mukaan, mitä olet syönyt, juonut ja kuinka olet treenannut juuri ennen mittausta. Lämpökameratekniikkaan perustuva menetelmää rakennetaan vauhdilla Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisessä, patenttia on jo haettu. Rahoituspäätöstä odotetaan parhaillaan.

Verta, hikeä
ja kyyneleitä

–Liikuntatieteissä ollaan kiinnostuneita erilaisista vasteista, tutkijatohtori Sira Karvinen kertoo ja esittelee laboratorion mahdollisuuksia. Tutkimuksia voidaan tehdä ihmisten, koe-eläinmallien tai solumallien avulla. Liikunnalla otetaan niin verinäytteitä, hikeä, sylkeä kuin virtsaa.

–Veri on tarpeellisin, kun halutaan löytää systeeminen vaste tietyntyyppiselle harjoitteelle.

Tutkijoita kiinnostaa nyt, miten vaihdevuosi-ikäisten aktiivinen liikunta voi parantaa veriarvoja. Ennestään tiedetään, että veren kolesteroliarvot huononevat vaihdevuosien myötä.
Tutkimuksella osoitettiin, että liikunta voi lieventää, muttei kokonaan poista tätä vaikutusta, vaikka tutkittavat liikkuivat todella aktiivisesti, reippaalla teholla 45 minuutin ajan päivittäin.

– Määrästä huolimatta liikunta ei estänyt vaihdevuosien mukanaan tuomaa muutosta veressä.

Karvinen muistuttaa, että tutkijoita kiinnostavat aina paradoksit. Ja tässä on yksi: liikunta nostaa ”hyvää” kolesterolia HDL:ää. Myös vaihdevuodet nostavat HDL:ää, mutta se HDL ei kuitenkaan tarjoa suojavaikutusta. Mikä ero näissä kahdessa on? Onko HDL-partikkeleissa tietty proteiini, rasva tai muu biomolekyyli, joka tekee samasta partikkelista eri lailla toimivan eri yhteyksissä.

Vaihdevuodet
yksittäisen solun tasolla

Väitöskirjatutkija Hanna-Kaarina Juppi loikkaa astetta pidemmälle. Hän muistuttaa, että vaihdevuodet ovat paljon muutakin kuin muistihäiriöitä ja kuumia aaltoja, niillä on biologisia vaikutuksia esimerkiksi lihaksiin, luustoon ja muihin kudoksiin.

Väitöskirjatutkija Hanna-Kaarina Juppi tutkii vaihdevuosien vaikutusta solujen tasolla. Mitä yksittäiselle lihassolulle tapahtuu, kun estrogeeni vähenee. Ja voiko siihen vaikuttaa liikunnalla?

– Tutkimuksessani päästään vaihdevuosien aikana tapahtuviin lihaskudosmuutoksiin koko kehon tasolta aina yksittäisiin lihassoluihin. Pystytään siis katsomaan, mitä estrogeenin puute tekee jopa yksittäiselle solulle. Muuttuuko lihassolun koko, tyyppi tai kertyykö solun sisälle rasvaa.

Koska ollaan liikuntatieteellisessä, tutkitaan lisäksi, voidaanko liikunnalla vaikuttaa muutoksiin.

–Koskaan ei ole liian myöhäistä aloittaa liikuntaa. Lihaksen määrään ja laatuun voi vaikuttaa myös keski-iässä, myös vaihdevuosien aikana voi kasvattaa lihasmassaa.

Bakteerien perässä
metsäpoluille

Väitöskirjatutkija Juulia Lautaojan hyppysissä on liikuntatieteellisessä tiedekunnassa täysin uusi laitteisto, jolla pysytään tutkimaan liikuntaa lihassoluilla. Sähkösimulaatio saa lihassolut supistelemaan oikean lihaksen tavoin. Näin voidaan tutkia sekä solun sisäisiä muutoksia että solun aineenvaihduntaa liikunnan seurauksena – ilman eläinkokeita.

Juulia Lautaojan käytössä on liikuntatieteellisessä tiedekunnassa täysin uusi laitteisto, jolla pysytään kasvattamaan lihassoluja ja stimuloimaan niitä liikkumaan.

Akatemiatutkija Satu Pekkala puolestaan kertoo liikunnan ja suolistomikrobien välisestä suhteesta, joka kiinnostaa tutkijoita yhä enemmän. Lisäksi Pekkalan bakteerilöytö on herättänyt toivoa mahdollisuudesta kehittää mikrobiterapioita rasvamaksan hoitoon. Toisaalta tietyn enterobakteerin on huomattu aiheuttavan hiirillä lihavuutta.

–Kun laitettiin ylipainoiset naiset liikkumaan, enterobakteerit vähenivät ja samalla androidi eli vatsanalueen rasvamassa tippui. Lisäksi liikunnan seurauksena lisääntyi bakteeri, joka liittyy suotuisaan aineenvaihduntaan, Pekkala kertoo esimerkkinä uusista havainnoista.

Maailmalla on tehty vain kourallinen tutkimuksia siitä, miten kestävyystyyppinen liikunta vaikuttaa bakteereihin.

Akatemiatutkija Satu Pekkalan kiinnostus liittyi niin mikrobeihin kuin esimerkiksi niiden tuottamiin vitamiineihin. Suolistossa ovat todellakin toiset aivomme ja myös liikunnalla ja mikrobeilla on oma liittonsa.

Yksi hyvä syy pitää huolta suolistosta on se, että suolistossa ovat toiset aivomme.

– Suoliston monimuotoisuus voi köyhtyä, kun ei enää möyritä mullassa. Olisi hyvä mennä metsään, että saataisiin bakteerikantaa buustattua, Pekkala vinkkaa.

KONFERENSSEISSA – VANHAN NORMAALIN AIKAAN

Jessica Haapkylä: Merikonferenssi San Diegossa
Jari Mäkinen: Kolme aata ja Seattle (missä on monta syytä olla uneton)

MUSEOKIERROKSELLA JAPANISSA

Niklas Bengtsson: Ylevyyden ylistys – Tokion Kansallismuseo
Niklas Bengtsson: Japanilaista mediahistoriaa metsästämässä

Kolumni

Salla Nazarenko: Koronakriisi ja läskikammmo

TÄSTÄ RIITTÄISI PUHUTTAVAA…

Katri Karasma: Tiedonvälitys ongelmana äidinkielen opetuksen kehittämisessä

Tiedetoimittaja-lehti

Julkaisija

Suomen tiedetoimittajain liitto ry.
Finlands vetenskapsredaktörers förbund rf.

Tiedetoimittaja-lehti on Kulttuuri- ja mielipidelehtien Kultti ry:n jäsen

Toimitus

Päätoimittaja Ulla Järvi

ISSN

ISSN 2242-4237 (Verkkolehti) | ISSN 1235-0338 (Painettu)

Tiedetoimittaja-lehti on sitoutunut vastuulliseen journalismiin