Støtt Helsemagasinet med en donasjon

Helsemagasinet utgis av Stiftelsen vitenskap og fornuft. Du kan bidra til at flere får tilgang til faglig baserte kunnskaper om hvordan du kan bedre din egen helse og folkehelsa generelt, og samfunnet bedre kan ivareta enkeltindividers behov for velferd, frihet, sikkerhet og identitet.
Stiftelsen trenger økonomisk støtte for på en best mulig måte kunne utføre slike oppgaver. Vi er takknemlige for ethvert bidrag eller donasjon uansett størrelse.

Stiftelsen vitenskap og fornuft
Bjerkelundsveien 8 B
1358 Jar

kr.
Personlig informasjon

Kredittkortinformasjon
Dette er en sikker SSL-kryptert betaling.

Totalt bidrag: kr. 20 One Time

Forside > Arkiv > 2013 > Sol, biorytmer og mental helse

Sol, biorytmer og mental helse

De fleste cellene i kroppen har ”klokker” som går med perioder på cirka 24 timer. Disse ”døgnklokkene” følger sine egne rytmer. ”Urverket” for dem er molekylreaksjoner som går i sirkel med en rundetid på cirka 24 timer. Unormale døgnklokker kan gi sykdom, og lys kan motvirke slik sykdom.

Tekst Johan Moan og Asta Juzeniene     Foto Shutterstock


Kronikk

Nesten alle organismer har døgnklokker. Solstrålingens døgnvariasjon justerer klokkene til en periode på 24 timer.1 Lenge trodde forskerne at signaler fra synscellene i netthinna (tappene og stavene) sto for synkroniseringa. Mange blinde har nemlig problemer med døgnrytmene, men så oppdaget man at sola underlig nok kan justere døgnrytmene også hos enkelte blinde med dårlig fungerende staver og tapper i netthinna. Noen trodde at signalene ble justert via lys som traff huden. Litt sollys når blodårene i huden og kan frigjøre karbonoksid (CO) og/eller nitrogenoksid (NO) bundet til hemoglobin. Hemoglobin frakter oksygen, men kan også binde karbonoksid og nitrogenoksid. Begge molekylene kan virke på signalstoffer i nervene.2 Man antok at de dermed kunne påvirke døgnklokkene.

Nitrogenoksid er så viktig for signaloverføring i nervene at spesielle enzymer har som oppgave å lage det i nervesystemet fra aminosyra arginin. Da forskere lyste på folk mens de sov på steder langt fra øynene, som bak knærne, viste det seg at lyset framskyndet eller forsinket neste periode i døgnrytmen alt etter når de ble belyst.3 Ingen har greid å reprodusere disse resultatene, så teorien henger i lufta. Døgnrytmen kan bestemmes nøyaktig ved å måle kroppstemperaturen, som vanligvis er lavest i 4-5–tida om morgenen.4 Fokus ble da satt på en nyoppdaget type celler (ved siden av stavene og tappene) i netthinna. Disse kan være intakte hos noen blinde og kalles de indre, lysfølsomme gangliecellene på netthinna (ipRGC).5


Behandling av mørketidsdepresjoner

Mørketidsnedstemthet kan behandles med annet lys enn sollys, en metode som ble introdusert  i 1984. En standardmetode var 30 minutter eksponering av øynene tidlig om morgenen til hvitt lys med intensitet 10 000 lux. Forskjellige farger og intensitet av lyset har senere vært testet uten at man kan trekke sikre konklusjoner om hva som er best. Det er nesten umulig å bestemme hvilket spektrum som er best for behandling av mørketidsnedstemthet. Dette forstår man fordi både graden av mørketidsnedstemthet og graden av reduksjon av symptomene under en gitt behandling varierer fra tilfelle til tilfelle. Om vi antar at optimal behandling bare trenger å virke på konglekjertelen og melatoninproduksjonen, er det grunn til å anta at lys ved 470-480 nm virker best, for det påvirker døgnrytmene sterkest.

Annonse:

Noen forskere hevdet nylig at det er mulig å behandle mørketidsdepresjon med lys gitt gjennom ørepropper,  og det er også utviklet en lyskilde som sender lys opp i nesa. Imidlertid vet ingen hvilke molekyler i hjernen som eventuelt kan påvirkes av lys gjennom ørene eller nesa. Hos noen små dyr vet vi at nok lys trenger inn til konglekjertelen til at produksjonen av melatonin påvirkes, så muligheten med ørelys bør ikke avskrives. (Behandling av mørketidsdepresjon med hvitt lys er omtalt i VOF 2012 og 2013).

Fem lysmottakere i øyet

Vi har fem ulike lysmottakermolekyler i øyet: Tre for fargesynet (rødt, grønt, blått) i de seks millioner tappene som særlig finnes nær netthinnas sentrale del (fovea), én for nattsynet i de 120 millioner stavene som hovedsakelig finnes utenfor sentralområdet av netthinna og som er så følsomme at de reagerer på enkeltfotoner, og én i de indre, lysfølsomme gangliecellene. Stjernekikkere bør bruke svakt, rødt lys som ikke blender stavene fordi de er 1 000 ganger mer følsomme enn tappene. De bør også merke seg at stjerner som synes i periferien av synsfeltet, ofte forsvinner når man ser rett på dem, noe som skyldes den relative lokaliseringa av stavene og tappene på netthinna: de lysfølsomme stavene finnes perifert, de fargefølsomme tappene sentralt.

De lysfølsomme gangliecellene ble oppdaget hos mennesket så sent som i 20076 og har et derivat av vitamin A kalt melanopsin som lysabsorberende molekyl (kalt kromofor), altså ikke det vanlige synspigmentet rodopsin. ipRGCene ligger foran stavene og tappene i netthinna og utgjør bare noen få tusen blant gangliecellene der. Omgruppering av atomene (såkalt fotoisomerisering) i melanopsin i de lysfølsomme gangliecellene overfører lyspulsene til nerveimpulser som påvirker ”hovedklokkene” eller SCN. Forkortelsen SCN står for ”suprachiasmatisk nuklei” (nuklei = kjerner) og består av to små kjertler som ligger cirka 3 cm bak øynene og inneholder hovedklokka. Denne styrer alle ”småklokkene” rundt om i kroppen. Fra ”hovedklokka” sendes signaler videre via kompliserte baner til konglekjertelen (finnes midt inne i hodet) der utskillelsen av melatonin (”søvnhormonet”) bremser kraftig når det er lyst. Den franske filosofen René Descartes (1596–1650) trodde at sjelen var knyttet til konglekjertelen. Der var altså tilknytningspunktet mellom ånd og materie!

Døgnsystemet styrer kroppstemperatur, søvnighet og en rekke hormoner. Melatonin virker som et slags ”dirigenthormon” og styrer mange andre hormoner, deriblant kjønnshormonene.

Hormonet vasopressin lages i hypofysen i hjernen nær ”hovedklokkene”.7 Det øker vannopptaket i nyrene og dermed blodtrykket. Syntesehastigheten av vasopressin er døgnregulert slik at den er størst om dagen og minst om natta. Blodtrykket følger denne syklusen, det øker raskest om morgenen og er størst rundt klokka 17–18.

Ulike farger virker forskjellig

For å finne svaret på hvilke farger som styrer klokkene best, kan man prøve å isolere nok melanopsin til å kunne måle et absorpsjonsspektrum. Dette kan imidlertid ikke gi et sikkert svar, siden man kan finnes små mengder av andre bidragende stoffer i de lysfølsomme gangliecellene i netthinna. Man bør derfor bestemme et aksjonsspektrum ved å sende monokromatisk lys (lys med bare én bølgelengde) inn på netthinna. Hvis man tilpasser dosene slik at responsen blir lik for alle bølgelengder, har man et aksjonsspektrum der verdien for en gitt bølgelengde er lik den omvendte verdien av antall fotoner som gir den gitte responsen.

Det er tungvint å måtte vente på melatoninresponsen eller å måle forskyvningen av kroppstemperaturkurven neste dag. Imidlertid har det vist seg at signalene fra de lysfølsomme gangliecellene også virker på pupillediameteren i øyet. Denne er lettere og raskere å studere, selv om den er tregere enn den lynraske synsresponsen. Dette gjelder både når pupillen avtar etter en lyspuls og når den seinere går tilbake til mørkenivået. Aksjonsspektret for responsen til de lysfølsomme gangliecellene har et maksimum rundt 470-480 nanometer (nm),8 altså i det blå spektralområdet. Blått lys virker best på døgnklokkene og styrer døgnrytmene best.


Lys øker konsentrasjonen av nitrogenoksid (NO) i blodet

Det frie radikalet nitrogenoksid er et nervesignalstoff som, i motsetning til de fleste slike, kan overføres ikke bare fra celle til celle, men over lange avstander. Hvor viktig NO er i sentralnervesystemet, skjønner vi av at det produseres på flere måter. For eksempel finnes tre former av enzymet nitrogenoksid syntase, som utløser NO i flere vev, deriblant i hjernen. Feil på genet bak syntesen av nitrogenoksid syntase kan være involvert i schizofreni, i likhet med hyperaktiv og aggressiv atferd. Høye konsentrasjoner av NO er funnet hos barn med autisme. Nitrogenoksid kan også være innblandet i sammenhengen mellom immunfunksjoner og følelsesforstyrrelser/stress og beskytter nervene, mens høye konsentrasjoner er giftige. Dette kan ha betydning for Alzheimers sykdom.

Lys spiller en spennende og nyoppdaget rolle for NO i kroppen. Lysfølsomme nitritter og andre stoffer som kan dannes fra nitrogenoksid i blod og hudvev, absorberer nemlig lys i det blå spektralområdet og i UVA-området. Derved frigjøres NO, som i løpet av sin korte levetid i vev (sekunder) kan nå nervesystemet og blant annet påvirke hjernen. Dette kan vise seg å være en mekanisme som sammen med de omtalte døgnmekanismene, har stor betydning for lysets virkning på nervesystemet og på psyken, og kan tenkes å få betydning i framtidige behandlingsmetoder.

Unormale døgnklokker kan gi sykdom

Så mye som 10 prosent av våre gener ser ut til å følge et døgnregulert mønster. Siden mange sykdommer har en genetisk komponent (for eksempel øker noen nedarvede gener kreftrisikoen), er det ikke rart at feilfungerende døgnsystemer kan være sykdomsfremmende. Flere gener for døgnregulering kan virke inn på gener som enten fremmer eller bremser veksten av kreftceller. Skiftarbeidere som periodevis snur dag til natt, har økt risiko for å få visse kreftformer (bryst, prostata).9 Forstyrrer man døgnklokkene hos rotter ved å holde dem i lys når de skulle vært i mørke, får rottene oftere kreft. Til og med vår plassering i tidssonen kan bety noe: Sosial aktivitet er den samme ved alle lengdegrader i samme tidssone og kan derfor være ute av fase med døgnklokkene, som følger sola.

Mørketidsdepresjon (SAD)

Forstyrrelser av døgnrytmene påvirker fysisk og psykisk helse. Mørketidsnedstemthet defineres som en mild depresjon som kommer i mørketida. Engelsk faglitteratur kaller tilstanden ”sesonal affective disorder” (SAD), en tilstand som lar seg objektivt påvise ved fysiske hjernemålinger. Perioder for mørketidsnedstemthet begynner når daglengden varierer raskt og forekommer hyppigst om høsten og tidlig på vinteren. Nedstemthet, trøtthet og økt appetitt er typiske symptomer. Forekomster på 0,4–5,0 prosent er rapportert, høyere for kvinner enn menn og ofte økende med økende breddegrad. Kanskje er mørketidsnedstemthet en av omkostningene menneskene har måttet betale for utflytting fra sitt ekvatoriale hjem der lysforholdene ikke varierer mye med årstidene?

Strålingskilder med UVB gir kanskje optimal behandlingseffekt ved mørketidsnedstemthet. Solstråling en klar sommerdag inneholder UVB, har et maksimum rundt 500 nm og en maksimal intensitet på 50 000 – 100 000 lux, mens innelys typisk kan være på 100 lux. Døgnklokka kan forskyves fram eller tilbake i forhold til døgnet ved å gi lysbehandlingen tidlig eller sent på morgenen (før eller etter temperaturminimum). Lysbehandling kan brukes mot mørketidsnedstemthet, men også i forbindelse med for tidlig oppvåkning eller for tidlig innsovning, og er også foreslått ved spiseforstyrrelser.10

Vitamin D

Problemene med å trekke klare konklusjoner om hvilken lyskilde som best påvirker mørketidsnedstemthet, skyldes at man hittil ikke har tatt i betraktning at UVB (som danner D-vitamin) kan spille en rolle. Det er ikke klarlagt om vinterlavt nivå av D-vitamin kan bidra til mørketidsnedstemthet. Blodets vitamin D-nivå varierer nemlig sterkt med årstidene, noe som skyldes at nesten ingen UVB-stråling når nordboere i perioden september – mars. I slutten av mars kan nivået av D-vitamin nærme seg 50 prosent av sensommernivået.

Det er sannsynlig at vitamin D har oppgaver i sentralnervesystemet fordi konsentrasjonen av molekylgrupper som binder D-vitamin (vitamin D-reseptorer) er særlig stor akkurat der. D-vitaminets rolle for psykisk normalitet antydes blant annet av følgende fakta om schizofreni:

1) Barn født om vinteren og våren har størst risiko for å utvikle schizofreni.11

2) I homogene befolkninger øker forekomsten av schizofreni fra sør til nord, altså med avtakende årlig D-vitaminproduksjon i huden.

3) Forekomsten er større hos mørkhudede enn hos lyshudede i samme land.

4) En stor, finsk undersøkelse fra 2004 viste at tilskudd av D-vitamin i første leveår reduserte risikoen.12

5) Soleksponering av mødre før fødselen ser ut til å redusere risikoen for mørketidsnedstemthet.

Liknende observasjoner er gjort for autisme og for tilbøyelighet for depresjoner. selv om sammenhengen er kompleks. Deprimerte pasienter har ofte lavere D-vitaminstatus enn friske,13 men det kan skyldes at de ikke orker å være så mye ute om dagen.

Mekanismene bak D-vitaminets virkning i nervesystemet vet vi lite om. Men på grunn av sin fettløselighet binder det seg til nervecellemembranene og til myelinskjedene (isolasjonen) rundt nervene. Dette endrer mulighetene for kalsium i å trenge inn i cellene og dermed signaloverføringer i nervene. Et lavt D-vitaminnivå øker utskillelsen av parathormon fra biskjoldkjertlene, noe som igjen er satt i forbindelse med depresjoner. D-vitaminets fettløselighet og dets evne til å bremse oksidasjonsprosesser kan beskytte både nerveceller og blodåresystem.

Av D-vitamin dannes i nyrene det aktive hormonet kalsitriol, som aktiverer genuttrykk av enzymet tyroksin hydroksilase, som igjen antas å påvirke konsentrasjonene av dopamin, noradrenalin og adrenalin. Disse hormonene er aktører i den unormale fysiologien bak visse depresjoner, oppmerksomhetssvikt, hyperaktivitet og muligens også Alzheimers sykdom. Enda viktigere er kanskje at kalsitriol (vitamin D3) fremmer virkningen av en nervevekstfaktor (NGF) som er behøves for hjernens utvikling før fødselen.

Avgiftningsmolekylet glutation bremser oksidasjonsskader i sentralnervesystemet, og konsentrasjonen øker med kalsitriol. I tillegg motvirker D-vitamin oksidasjon og aldring av fettholdig vev.

Mange forskere mener at et lavt vitamin D-nivå, noe mange har om vinteren, bidrar til at vi er mer mottakelige for influensa og lungebetennelse i den mørke årstid når sola ikke gir noe D-vitamin. Svært få får disse sykdommene om sommeren, så de kalles med rette sesongsykdommer.


Lys og fiskefett

Lys hever nivået av serotonin, et nerveoverføringsmolekyl som er viktig for regulering av humør og søvn. Serotoninproduksjonen i hjernen er lavest om vinteren når det er mørkt. Lave mengder av serotonin i hjernen kan være en av årsakene til mørketidsnedstemthet.

Lys stimulerer huden til å produsere en gruppe ”lykkehormoner” kalt betaendorfiner.14 Mange tror nå at produksjonen av endorfiner gjør at noen mennesker blir sykelig avhengig av soling, tilsvarende alkoholisme.

Mørketidsnedstemthet ser ut til å være forbundet med inntaket av omega-3-fettsyrer fra fisk. En indikasjon på det er at islendinger, som spiser mye fisk, har mye lavere forekomst av mørketidsnedstemthet enn folkeslag på samme breddegrad, men som spiser lite fisk.

Kilder:

1.  Kripke DF, Elliott JA, Youngstedt SD mfl. Circadian phase response curves to light in older and young women and men. Journal of Circadian Rhythms 2007; 5: 1-13. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1988787/

2.  Snyder SH, Jaffrey SR, Zakhary R. Nitric oxide and carbon monoxide: parallel roles as neural messengers. Brain Research. Brain Research Reviews 1998; 26, 167-75. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9651518

3.  Campbell SS, Murphy PJ. Extraocular circadian phototransduction in humans. Science 1998; 279: 396-99. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9430592

4.  Weinert D. Circadian temperature variation and ageing. Ageing Research Reviews 2010; 9: 51-60. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19619672

5.  Pickard GE, Sollars PJ. Intrinsically photosensitive retinal ganglion cells. Reviews of Physiology, Biochemistry and Pharmacology 2012; 162: 59-90. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22160822

6.  Zaidi FH, Hull JT, Peirson SN mfl. Short-wavelength light sensitivity of circadian, pupillary, and visual awareness in humans lacking an outer retina. Current Biology 2007; 17: 2122-8. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18082405

7.  Kalsbeek A, Fliers E, Hofman MA mfl. Vasopressin and the output of the hypothalamic biological clock. Journal of Neuroendocrinology 2010; 22: 362-72. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20088910

8.  Brainard GC, Hanifin JP, Greeson JM mfl. Action spectrum for melatonin regulation in humans: evidence for a novel circadian photoreceptor. Journal of Neuroscience 2001; 21: 6405-12.

9.  Zienolddiny S, Haugen A, Lie JA mfl. Analysis of polymorphisms in the circadian-related genes and breast cancer risk in the Norwegian nurses working night shifts. Breast Cancer Research 2013; 15: R53. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23822714

10.  Krysta K, Krzystanek M, Janas-Kozik M mfl. Bright light therapy in the treatment of childhood and adolescence depression, antepartum depression, and eating disorders. Journal of Neural Transmission 2012; 119: 1167-72. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22806006

11.  Martinez-Ortega JM, Carretero MD, Gutierrez-Rojas L mfl. Winter birth excess in schizophrenia and in non-schizophrenic psychosis: sex and birth-cohort differences. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry 2011; 35: 1780-84. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21782876

12.  McGrath J, Saari K, Hakko H mfl. Vitamin D supplementation during the first year of life and risk of schizophrenia: a Finnish birth cohort study. Schizophrenia Research 2004; 67: 237-45. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14984883

13.  Anglin RE, Samaan Z, Walter SD mfl. Vitamin D deficiency and depression in adults: systematic review and meta-analysis. Br. J. Psychiatry 2013; 202: 100-7. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23377209

14.  Juzeniene A, Moan J. Beneficial effects of UV radiation other than via vitamin D production. Dermatoendocrinology 2012; 4: 109-17. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22928066

You may also like
Muggsoppgifter i innemiljøet
Myseprotein
Bikarbonat
Jevninger

Legg igjen et svar