Blogisarja; Liikunta, terveys ja evoluutio, osa 3

(osa 1 julkaistu perjantaina 19.4. ja osa 2 tiistaina 23.4.)

Perimän ja nykyisen elinympäristön epäsuhta

Nykyinen riittämättömästi fyysistä aktiivisuutta sisältävä elintapamme on täysin erilainen verrattuna ympäristöön, jossa geeniperimämme vuosituhansien aikana on muodostunut Homo sapiens sapiens -alalajiin kuuluvien ihmisten ilmaantumisen jälkeen n. 40 000 vuotta sitten. Noiden n. 40 000 vuoden aikana raskasta fyysistä työtä vaatineet metsästyskeräily (eli ravinnon hankkiminen suoraan luonnosta metsästämällä, kalastamalla ja keräilemällä) ja hieman myöhemmin sen rinnalla maanviljely ovat olleet vallitsevia tapoja selviytyä hengissä ja hankkia elanto. Vasta n. 150 vuotta sitten tapahtui dramaattinen muutos elinolosuhteissa teollisen vallankumouksen myötä. Eli edeltäneet n. 150 vuotta ovat aivan poikkeava ajanjakso verrattuna edeltäneisiin n. 40 000 vuoteen: koskaan aiemmin ihmislajin historiassa ihmisten ei ole tarvinnut olla fyysisesti aktiivisia turvatakseen selviytymisensä. Nyky-yhteiskunnassa fyysistä aktiivisuutta vaativat ammatit ovat tulleet harvinaisiksi työllistäen lähinnä nuoria, vähäisen koulutuksen saaneita miehiä.

Esi-isämme kehittyivät ja elivät siis huomattavasti enemmän raskasta fyysistä ponnistelua vaativassa ympäristössä kuin mitä nykyinen teknologis-teollistunut elinympäristö edellyttää. Esimerkkinä jo muutama vuosikymmen sitten havaittiin metsästys-keräilyyn ja maanviljelyyn perustuvassa yhteisössä elävien perulaisten Machiguenga-intiaanimiesten päivittäisen energiankulutuksen olevan 54 % suurempi kuin samanikäisillä yhdysvaltalaismiehillä. Tämä erilaisista elinympäristöistä aiheutuva ero ei varmastikaan ole kaventunut muutaman edeltäneen vuosikymmenen aikana – luultavasti päinvastoin. Machiguenga-intiaanien keskuudessa ei havaittu ylipainoisuutta, eikä sitä mitä todennäköisimmin ole esiintynyt metsästys-keräilyyn ja maanviljelyyn perustuneissa yhteisöissä ihmiskunnan historian aikana. Lisäksi on arvioitu, että metsästys-keräilyyn perustuneissa yhteisöissä ei ole esiintynyt käytännössä lainkaan nyky-yhteiskunnassa yleisiä pitkäaikaissairauksia kuten sepelvaltimo- tai verenpainetautia, diabetesta ja osaa syöpäsairauksista edes yli 60-vuotiailla. Nämä seikat viittaavat vahvasti siihen, että teknologis-teollistuneessa yhteiskunnassa yleiset pitkäaikaissairaudet ovat pitkälti seurausta fyysisesti aiempaa inaktiivisemmasta elämäntavasta, ja että niiden aiempaa suurempi vallitsevuus nyky-yhteiskunnassa ei aiheudu pelkästään pidentyneeseen keskimääräiseen elinikään liittyvästä pitkäaikaissairausien lisääntyneestä vaarasta.

Merkittävä syy aiempaa inaktiivisempaan elämäntapaan nyky-yhteiskunnassa on valtava teknologinen kehitys edeltäneiden 100 vuoden aikana, minkä seurauksena fyysisen aktiivisuuden tarve normaalissa päivittäisessä elämässä on dramaattisesti vähentynyt. Siinä missä fyysisesti rasittava työ oli välttämätön osa päivittäistä elämää metsästys-keräilyyn ja maanviljelyyn perustuneissa yhteisöissä, nyky-yhteiskunnassa fyysistä aktiivisuutta pitää tietoisesti lisätä päivittäiseen arkeen, mikäli fyysistä aktiivisuutta halutaan lisätä päivittäisen peruselämän, sisältäen työssäkäynnin, edellyttämään minimimäärään. Machiguenga-yhteisössä sekä miehet että naiset tekevät fyysisesti rasittavaa työtä (metsästys, maanviljely, jalan tapahtuva päivittäinen liikkuminen) keskimäärin 8,5-9,5 tuntia päivässä. Siksi on ymmärrettävää, että liikunta vapaa-ajan harrastuksena on heidän keskuudessaan hyvin harvinaista.

Evoluution näkökulmasta fyysisesti inaktiivinen elämäntapa aiheuttaa siis sen, että geenit eivät tuota geenituotteita, eli proteiineja, normaalilla tavalla, mikä johtaa puolestaan elimistön toimimiseen epänormaalilla tavalla, ja sen myötä pitemmällä aikavälillä erilaisiin pitkäaikaissairauksiin. Selkein tutkimusnäyttö tästä on peräisin havainnoista, että erilaiset pitkäaikaissairaudet ovat harvinaisempia yhteisöissä, joissa fyysisesti kuormittava työ on normaali osa päivittäistä elämää verrattuna yhteisöihin, joissa työ on fyysisesti kevyempää. Väitettä tukevat myös havainnot, että pitkäaikaissairauksien esiintyvyys vähenee, mikäli aiemmin riittämättömästi liikkuvien yhteisöjen arkeen saadaan lisättyä aiempaa enemmän liikuntaa.

Oikea asetelma liikuntainterventiotutkimuksissa?

Geeniperimämme siis edellyttää normaalisti toimiakseen ympäristöä ja elintapoja, jollaisissa se aikanaan on muodostunut. Tämä tarkoittaa myös sitä, että tuottaakseen aikanaan muodostuneen, mutta yhä nykypäivänä samalla tavoin toimivan geneettisen ohjeen mukaan terveyden säilymisen ja elimistön tarkoituksenmukaisen toiminnan kannalta oikeanlaisia geenituotteita, geeniperimämme tarvitsee säännöllisesti toistuen riittävän määrän fyysistä aktiivisuutta. Tämä biologinen lainalaisuus on jäänyt pitkälti tunnistamatta myös fyysisen aktiivisuuden tutkimisessa, koska koeasetelmissa vähän liikkuvat/liikkumattomat ovat muodostaneet kontrolliryhmän perustuen täysin vääränlaiseen ajattelumalliin, että vähäinen liikkuminen/liikkumattomuus olisi normaalitila ihmiselimistölle.

Tutkimustyön näkökulmasta liikunnan vaikuttavuutta tutkivien tutkimusten koe- ja vertailuryhmien määritelmiä pitäisi siis ehkä ajatella uudelleen. Nykyisinhän liikunnan vaikutusta tutkitaan siten, että koeryhmän jäsenet lisäävät liikuntaansa, kun taas vertailuryhmän jäsenet jatkavat elämäänsä ilman liikunnan lisäämistä. Tämän ajattelutavan mukaan vertailuryhmän vähäisempi liikunta edustaa ikään kuin normaalia tilaa, kun taas koeryhmän lisätty liikunta on normaalitilasta poikkeava koe. Itse asiassa oikeampi tapa olisi kääntää koko tutkimusasetelma päälaelleen siten, että aiempi vertailuryhmä onkin koeryhmä, sillä heidän vähäisempi liikuntansa on geeniperimämme näkökulmasta normaalista poikkeava tilanne, minkä seurauksena geeniperimä ei tuota soluissamme oikeaan aikaa oikeanlaisia geenituotteita elimistön normaalia toimintaa ylläpitämään. Vertailuryhmä siis edustaakin elimistön asianmukaisen toiminnan kannalta epänormaalia tilannetta, minkä takia sitä siis pitäisikin kutsua koeryhmäksi. Toisaalta runsaammin liikkuva koeryhmä saa geeniperimämme tuottamaan geenituotteita normaalilla tavalla, minkä seurauksena elimistö toimii niin kuin sen on evoluution myötä tarkoitettu toimivan. Koeryhmä edustaakin siis normaalia tilannetta, minkä vuoksi sitä olisi perustellumpaa kutsua vertailuryhmäksi.

Esimerkiksi hiiriä koe-eläiminä tutkittaessa on havaittu, että mikäli niiden häkkiin sijoitetaan juoksupyörä, ne juoksevat siinä spontaanisti useamman tunnin päivässä. Niinpä tilanne, jossa häkissä ei ole juoksupyörää, onkin hiirille epänormaali tilanne. Usein kuitenkin tällainen tilanne katsotaan ”normaaliksi” vertailuryhmän tilanteeksi, vaikka tilanne onkin juuri päinvastoin. Juoksupyörä häkissä spontaanin juoksemisen mahdollistamiseksi onkin itse asiassa normaali tilanne, vaikka tutkimusasetelmassa tätä tilannetta virheellisesti kutsutaan normaalista poikkeavaksi tilanteeksi, ja sen takia ko. ryhmää koeryhmäksi. Evoluution kannalta oikeampaa olisi kutsua ilman juoksupyörää olevaa ryhmää esim. ”epänormaalin vähän liikkuvaksi koeryhmäksi”, ja juoksupyörän kanssa olevaa ryhmää ”normaalisti liikkuvaksi kontrolliryhmäksi”.

Ihmisen geeniperimä on muodostunut aikana, jolloin yksinkertaisesti hengissä selvitäkseen ihmisen jokapäiväiseen elämään sisältyi väistämättä huomattavasti enemmän fyysistä aktiivisuutta kuin nykypäivänä.

⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠Toisaalta ravintoa ei ollut tarjolla varmuudella jatkuvasti samalla tavoin kuin nyky-yhteiskunnassa, minkä takia geeniperimään valikoitui geenejä, jotka mahdollistivat ravinnosta saatavan energian varastoinnin kehoon mahdollisimman tehokkaasti silloin, kun ravintoa sattui olemaan tarjolla. Tehokas energian varastointi antoi suojaa tulevina aikoina todennäköisesti odottavan ruoanpuutetta varalle.

Elinympäristö, jossa oli runsaasti fyysistä aktiivisuutta ja jatkuva epävarmuus tulevasta ruoansaannista, aikaansai sellaisten geenien säilymisen, jotka edesauttoivat selviytymistä kyseisessä elinympäristössä. Sama geeniperimä on säilynyt, vaikka elinympäristö on aivan oleellisesti muuttunut. Ongelma onkin geeniperimän ja nykyisen elinympäristön epäsuhta.