Tiedetöppäysjoulukalenteri: 1. Lobotomia

Lobotomia
Lobotomia
Tohtorit Freeman ja Watts tutkivat röntgenkuvaa potilaan aivoista ennen lobotomiaa.

Tiedetöppäysjoulukalenterin ensimmäisen luukun takana on lobotomia, eli operaatio, missä aivopuoliskojen välisiä ja niitä taaempiin aivojen osiin yhdistäviä hermoja leikattiin poikki. Tarkoituksena oli auttaa levottomia, ahdistuneita ja tuskaisia potilaita.

Menetelmän keksi portugalilainen kirurgi Egas Antonio Caetano de Abreu Freire Moniz, joka operoi kollegansa Almeida Liman kanssa kolmattakymmenettä potilasta vuodesta 1936 alkaen poraamalla heidän kalloonsa reiän ja leikkaamalla hermosäikeitä poikki erityisellä neulalla, jonka päässä oli pieni metallisilmukka. Instrumentin nimi oli leukotomi.

Maailmanlaajuinen hoitomuoto lobotomiasta tuli, kun amerikkalaiset Walter Freeman ja James Watts aloittivat Yhdysvalloissa leikkaukset 1936 ja kehittivät niin sanotun standardimetodin.

Tämä standardileikkaus tapahtui siten, että joko paikallispuudutuksessa tai yleisanestesiassa porattiin molemmin puolin ohimoa reiät, joiden avulla mitattiin aivojen paksuus ja määritettiin etäisyys keskiviivassa kulkeviin etumaisiin aivovaltimoihin. Sen jälkeen tehtiin viuhkamaiset viillot otsalohkojen valkean aineen läpi pitkällä, mitta-asteikollisella veitsimäisellä leukotomilla. Näin otsalohkojen yhteydet tunnetiloja säätelevään limbiseen järjestelmään katkaistiin.

Kaikesta mittaamisesta ja arvioinnista huolimatta enempi tai vähempi hasardihommaa; joskus reikä meni liian pitkälle taakse, jolloin potilas saattoi tulla apaattiseksi ja lopulta täydeksi kasviksi, ja toisaalta jos lääkäri osui vahingossa liian syvälle, saattoi potilas kuolla aivoverenvuotoon.

Toinen tapa suorittaa lobotomia oli vieläkin hurjempi. Siinä jääpiikkimäinen instrumentti naputettiin pienellä vasaralla kyynelpussin ja silmäkuopan sisäreunan kautta etukuoppaan ja naskalin vartta kääntelemällä tehtiin viuhkamainen valkean aineen halkaisu molemmin puolin. 

Jännää leikkauksissa oli se, että niiden aikana potilas oli koko ajan hereillä; lääkäri saattoi kysellä koko ajan miltä nyt tuntuu.

Tohtorit Freeman ja Watts tutkivat röntgenkuvaa potilaan aivoista ennen lobotomiaa.

Tohtorit Freeman ja Watts tutkivat röntgenkuvaa potilaan aivoista ennen lobotomiaa.


Suomessa lobotomialeikkauksia tehtiin kaikkiaan noin 1700 psykiatriselle potilaalle, viimeiset vielä 1970-luvun puolivälissä.

Periaatteessa lobotomia toimi hyvin, sillä sen ansiosta usein potilaita voitiin hoitaa kotona. Potilaat muuttuivat useimmiten rauhallisiksi, kun aggressiivisuus ja ahdistuneisuus vähenivät. Heidän kokemansa harhat pysyivät kuitenkin ennallaan, mutta potilaat suhtautuivat niihin välinpitämättömästi.

Käytännössä aina tuloksena oli myös sivuvaikutuksia. Potilaat esimerkiksi muuttuivat vähemmän oma-aloitteisiksi, passiisiksiksi, ja lapsellisiksi. He saattoivat olla hyväntuulisia, mutta karkeita käytöksessään ja puheissaan.

Muita leikkauksesta seuranneita komplikaatioita olivat muun muassa epileptiset kohtaukset, aivoverenvuoto, keuhkokuume ja meningiitti. Ne olivat myös lobotomian yleisimpiä kuolinsyitä.

Suomessa lobotomiaan kuoli arviolta 3 – 5 % potilaista. Ruotsissa ja Yhdysvalloissa luku oli 4 – 8 %.

1950-luvulla tulivat käyttöön uudenlaiset psyykenlääkkeet, joiden ansiosta varsin väkivaltaisia lobotomisia leikkauksia ei tarvittu enää niin paljon. 1960-luvulla niitä tehtiinkin jo paljon aiempaa vähemmän, ja 1970-luvulla niistä luovuttiin kokonaan. 

Paitsi että lobotomia oli vaarallinen toimenpide, oli se eettisesti kyseenalainen, koska useinkaan potilailta ei kysytty lupaa sen tekemiseen. Nykyisin sitä on helppo kauhistella, mutta se oli oman aikansa ja sen aikaisen ajattelun tuote. Sitä ei voi pitää täysin kyseenalaisena hoitona, etenkin kun sen avulla on pystytty kehittämään uudenlaisia, parempia ja tehokkaampia aivoleikkauksia sekä neurokirurgisia toimenpiteitä.

Aikoinaan lobotomiaa arvostettiin jopa niin paljon, että sen keksijä Moniz sai lääketieteen Nobelin palkinnon vuonna 1949 (yhdessä sveitsiläisen Walter Rudolf Hessin kanssa).

Tiedetöppäysjoulukalenteri

Tiedetuubin joulukalenteri vuonna 2019 esittelee tieteellisiä töppäyksiä sekä erehdyksiä. Aihe ei ole erityisen jouluinen, mutta kiinnostava, sillä töppäykset pitävät sisällään niin tietoisia huijauksia, puhtaita vahinkoja kuin myös varsin onnekkaiksi osoittautuneita epäonnistumisia.

Tiedetöppäykset ovat myös kiinnostavia siksi, että ne osoittavat miten tiede toimii: se on itse itseään korjaava systeemi, jonka tavoitteena on totuus.

Jos joku epärehellinen tutkija koettaa väärentää tuloksiaan, toiset kyllä paljastavat tämän ennemmin tai myöhemmin. Jos virheelliset mittaukset tai epäselvät havainnot johtavat tekemään epätosia päätelmiä, niin tutkijakollegat kyllä korjaavat tämän pian. Jokainen hyvä tutkija on luonnostaan myös epäilijä, vaikka kyse on omista tuloksista.

Totuus voittaa aina lopulta, eikä luonnonlakeja voi huijata.

Tämä on tärkeää muistaa näinä aikoina, kun tutkimustuloksia väärennellään julkisuudessa ja niistä kerrotaan valikoiden. Kansanedustajatkin esittävät suoranaisia valheita, ja monet yleisesti ottaen järkevät ihmiset eivät halua uskoa tiedeyhteisön varsin yksimielisesti hyväksymiin asioihin, kuten ilmastonmuutokseen tai evoluutioon.

Juuri siksi on kiinnostavaa poimia historiasta kalenterillisen verran tapauksia, joissa tiede on ollut hakoteillä. Vastapainoksi ikäville, mutta opettavaisille tapauksille on myös töppäyksiä sekä erehdyksiä, jotka paljastuivat hyödyllisiksi.

Jules Verne näytti miten kirjoituspöydällä voi matkata maailman ääriin

Jules Verne L'Algerie -lehden kannessa kesällä 1884
Jules Verne L'Algerie -lehden kannessa kesällä 1884
Vernen papereita
Museotalon tunnistaa sen tornista.

Jules Verne hämmästyttää edelleen. Vaikka ihminen on jo käynyt kuussa ja tunkeutunut jo merten syvyyksiinkin, niin Vernen 1800-lukuiset tieteiskertomukset elävät vielä edelleen. ”Sen minkä joku pystyy kuvittelemaan, joku pystyy joskus tekemään”, sanotaan Vernen sanoneen, ja se kannattaa pitää mielessä vielä nyt 190 vuotta mestarin syntymän jälkeen; kaikkea hänen kuvittelemaansa ei vielä ole tehty!

”JoulukalenteriLähes jokainen on törmännyt joskus Jules Verneen. Vaikka kirjallisuudesta ei piittaisikaan, ovat hänen tarinansa tulleet tavalla tai toisella tutuiksi, ja hänet tunnetaan. Vernen romaaneissa ihmiset tekivät sellaista mitä kukaan ei ollut koskaan tehnyt. Hänen sankarinsa olivat uuden ajan tutkimusmatkoilijoita, jotka eivät vain tyytyneet seilaamaan laivoillaan tuntemattomien saarien suojaisiin poukamiin, vaan kapteeni Nemo, Robur Valloittaja ja Impey Barbicane kollegoineen lähtivät tieteen ja tekniikan rajamaille.

Ja kaikki tapahtui siihen aikaan, kun tiede ja tekniikka olivat pop, niistä puhuttiin ja niistä haaveiltiin, mutta kukaan ei kyennyt kuvittelemaan niin huimia matkoja ja sellaisia laitteita kuin Jules Verne.

Vernen papereita

Juristista turistiksi

Nantesissa, Ranskassa asunut Vernen perhe sai pojan helmikuun 8. päivänä 1828. Jules syntyi maailmaan, missä ensimmäinen höyrylaiva oli juuri purjehtinut Atlantin yli ja Beethoven sävelsi kovaa vauhtia yhdeksättä sinfoniaansa. Pikku-Jules vietti iloisen lapsuuden ja aloitti kirjoittamisen jo 12 vuoden iässä kirjoittamalla kurjia runoja. Koulun jälkeen hän lähti Pariisiin lakia lukemaan, mutta pykälien lisäksi hänen kynästään irtosi myös runoja ja näytelmiä, kunnes 25-vuotiaana hän kirjoitti ensimmäisen tieteellisen romaaninsa.

Vuonna 1851 julkaistu ”Viisi viikkoa ilmapallossa” oli menestys ja se innosti Vernen jatkamaan uraansa kirjailijana. Lakikirja siis sai jäädä.

”En ole koskaan ollut erikoisen kiinnostunut tieteestä sinällään”, kertoi Jules Verne haastattelussa vuonna 1895, ”mutta kaikenlaiset tieteelliset löydöt ja uudenlaiset tekniset keksinnöt ovat aina olleet mielestäni kiinnostavia”.

Erityisen innostunut Verne oli maantieteestä, minkä vuoksi hän keräsi karttoja ja ahmi tutkimusmatkailijoiden kertomuksia. Hän leikkasi sanomalehdistä kiinnostavia uutisia ja tilasi tieteellisiä aikakauslehtiä. Hän matkusti itse minkä pystyi ja rakasti yli kaiken merta. ”Merimiehen ammatti on ammateista paras”, sanoi Verne kerran, vaikka samalla pitävänsä ihan liikaa rauhallisesta elämästä ja mukavuudesta. Kenties matkustaminen mielikuvituksen avulla olikin hänelle paras tapa toteuttaa mielihalujaan.

Ilmalaiva, sukellusvene ja kuuraketti

1800-luvun alussa teollisen vallankumous oli kovaa vauhtia käynnissä ja tekniset keksinnöt korvasivat hevosia ja ihmisiä monissa tehtävissä. Tutkimusmatkailijat kolusivat maailmankartan valkoisia läiskiä läpi ja näytti siltä, että koko ihmiskunta oli uuden ajan kynnyksellä.

Erityisesti Britanniassa uutta aikaa otettiin hurraten vastaan. Kirjailijat kirjoittivat runoja silloille, lokomotiiveille ja tehtaille. Insinööri oli arvostuksessa heti kuninkaallisten jälkeen. Samaan aikaan kanaalin toisella puolella ei kehitys mennyt eteenpäin yhtä vauhdikkaasti, ja niinpä monien maanmiestensä tapaan Jules Verne katsoi kaihoten pohjoiseen. Hän ei kuitenkaan osannut englantia, mutta luki kaikki ranskaksi käännetyt Dickensit ja muut innokkaasti läpi. Verne oli itsekin kuin brittiläinen maalaisherasmies aina huolitellussa mustassa puvussaan, ja osaksi varmaan siitä syystä hänen mielestään juuri englantilaiset olivat hyviä sankareita seikkailukertomuksissa. Ja kun sankari ei ollut britti, hän oli amerikkalainen.

Verne ei ollut kovinkaan syvällinen ihmiskuvaaja, mutta tekniset laitteet hän hahmotteli pikkutarkasti. Hänen kirjoissaan pääosassa eivät olekaan ihmiset, vaan koneet. ”Viisi viikkoa ilmapallossa” kertoo nimensä mukaisesti huimasta ilmapalloseikkailusta, joka on uskomattoman todentuntuinen ja teknisestikin asiantunteva, vaikka Verne ei tiennyt mitään palloilusta eikä ollut sellaista koskaan nähnytkään.

Pallosta askel eteenpäin oli ”Robur Valloittajassa” ollut ilmalaiva Albatrossi, joka oli ilmaa raskaampi ja pysyi ilmassa suurien potkurien avulla. Ranskalaisen Blanchardin ja englantilaisen Cayleyn kokeet ilmaa kevyemmillä ja raskaammilla lentolaitteilla oli selvästi vaikuttanut Verneen, joka linjasi jo tuolloin nimenomaan ilmaa raskaammat lentokoneet merkittävämmäksi vaihtoehdoksi tulevaisuudessa. Ja Albatrossi lensi jo vuonna 1886, eli 17 vuotta ennen Wrightin veljeksiä.

Ilmapallot olivat kuitenkin näpertelyä kapteeni Nemon sukellusveneeseen ja kuualukseen verrattuna. Nemon Nautilus käytti voimanlähteenään meren sähkövirtoja, joista Verne oli kuullut. Kuumatkalle puolestaan lähdettiin suuren tykin avulla, ja kun lukee kuinka Verne kertoo tykin suunnittelusta ja sen rakentamisesta, ei voi olla uskomatta tykin rakentamisen mahdollisuuteen.

Tosin esimerkiksi Apollo-alusten suunnitteluun verrattuna tyyli oli hienosteempi, sillä Vernen herrat keskustelivat, päättelivät, tekivät nopeita päässälaskuja, joivat teetä ja söivät hyvin, ennenkuin kolme miestä ja koira pakattiin luotiin ja ammuttiin kohti kuuta. Nykyajan näkökulmasta Vernen teksti on paitsi kauasnäkevää, niin myös hupaisaa.

Selvänäköä 2000-luvulle

Jules Verne oli vaatimaton mies. Hän eli suurimman osan elämästään Amiensissa omassa tiilitalossaan. Hän meni nukkumaan illalla kello kahdeksan ja oli työn ääressä jo aamulla kello viisi. Sen jälkeen hän kirjoitti yhteentoista ja teki iltapäivän mitä lystäsi. Verne kirjoitti tekstinsä keskimäärin kuuteen kertaan uudelleen, minkä jälkeen hän ei suostunut muuttamaan siitä sanaakaan. Tällä vauhdilla hän ehti kirjoittamaan vuodessa normaalisti kaksi kirjaa.

Kirjojensa perusteella Verne ei ollut suoranainen futuristi, vaikka hän synnyttikiin mielessään huikeita laitteita ja kuvitteli monia tulevaisuudessa tuttuja asioita. Hän käytti tieteen uusia löytöjä ja tuoretta tekniikkaa hyväkseen ilmiömäisen nerokkaasti, mutta hänen tarinansa tapahtuivat hänen omana aikanaan.

Jopa myöhemmin löytynyt, kadonneeksi luultu kertomus ”Vuonna 2889” on hyvin 1800-lukuinen, vaikka tapahtuukin kaukana tulevaisuudessa. Ihmisten välinen kanssakäyminen ja koko yhteiskunta on kuin 1800-luvun lopun Ranskasta, vaikka vuoden 2889 ihmisillä olikin käytössään lentäviä autoja, busseja ja junia, rajattomasti energiaa tuottavia voimalaitoksia, ”totalisaattori” (eli tietokone) ja kuvapuhelin.

Ihmiset hallitsivat maapallon säätä, heille pumpattiin ruokaa asuntoihin putkea pitkin ja asunnoissa oli erikoiset pukeutumishuoneet, jotka pesivät, ajoivat parran ja pukivat asukkaat automaattisesti.

Hauskana yksityiskohtana Verne kertoo 1900-luvun lopussa japanilaisten keksimästä värivalokuvauksesta, joka vuonna 2889 oli saatu kehitettyä täydelliseksi.

Jules Verne oli siis ainutlaatuinen visionääri ja hyvä tarinankertoja, mutta ollakseen varsinainen mullistaja, oli hän aivan liian konservatiivi. Sille kuitenkin kaikki kunnia, varsinkin kun Verne kirjoittaa tästä itsekin Robur Valloittajan sanoin (suomennos Pentti Kähkösen):

”Olen päätynyt siihen käsitykseen, ettei pidä liiaksi kiirehtiä mitään, ei edistystäkään. Tiede ei saa menna tapojen ja tottumusten edelle. Meidän tulee harrastaa kehitystä, ei vallankumouksia. Sanalla sanoen: kaikki aikanaan. Minä olen nyt tullut liian aikaisin - minun olisi turha yrittääkään päästä voitolle vastakkaisista ja ristiriitaisista pyrkimyksistä. Kansat eivät ole vielä kypsyneet yksimielisyyteen.”

Vernen näköinen seikkailutalo

Jules Vernen kotitalo Amiensissa, Pohjois-Ranskassa Sommen maakunnassa on nykyisin hänen nimeään kantava museo. Se on jopa päivämatkan väärti Pariisissa vierailtaessa. Museossa on entisöitynä Vernen kirjasto ja työhuone, minkä lisäksi talossa on hänen teoksistaan, työskentelystään ja hänestä itsestään kertova moni-ilmeinen ja -osainen näyttely. Museo on mielenkiintoinen sekoitus seikkailulinnaa ja 1800-luvun porvaristaloa, ja siellä vierähtää helposti puolikin päivää.

Verne ja hänen vaimonsa Honorine asettuivat taloksi Amiensin ydinkeskustan laidalla Longueville-bulevardilla olevaan taloon vuonna 1882 ja asuivat siellä vuoteen 1900 saakka. Muuton aikaan Verne oli 54-vuotias ja uransa huipulla: hän oli kuuluisa, hänen kirjansa tuottivat hyvin rahaa ja hänellä oli hyvin varaa vuokrata kokonainen talo Amiensista, maanviljelyksestä rikkaan Sommen tärkeimmästä kaupungista.

Museotalon tunnistaa sen tornista.

Punatiilisessä, romattisessa talossa oli – ja on edelleen – kaksi kerrosta, suuria huoneita ja sokkeloita sekä torni, missä oli näköalatasanne. Keittiö, aputilat ja hevostalli olivat erillisessä siivessä, missä nykyisin sijaitsee museon sisäänkäyntihalli.

Talossa oli myös komea puutarha sisäpihalla, mutta se tuhoutui vuosien saatossa, ja viimeistään 1970-luvulla tehdyissä "parannuksissa" se menetti olemuksensa. Vaikka talo on nyttemmin kokonaan entisöity, ei puutarhaa ole enää palautettu vanhaan ilmeeseensä.

Talo rakennettiin vuosina 1854-1858 ja oli komeimmillaan Vernen asuessa siellä 1800-luvun lopussa. Se kärsi maailmansodissa ja rapistui, kunnes vuonna 1980 Amiensin kaupunki osti talon itselleen. Talo avattiin museona yleisölle pari vuotta kestäneiden muutostöiden jälkeen vuonna 1988, minkä jälkeen vuosina 2005 ja 2006 museossa tehtiin toinen perinpohjainen remontti. Museo avasi ovensa nykyisessä muodossaan keväällä 2006.

Miten paikalle pääsee?

Pariisista Amiensiin pääsee kätevimmin junalla, Gare du Nordin rautatieasemalta. Suora junamatka kestää noin tunnin ja 20 minuuttia, ja junia lähtee aamuisin ja iltaisin noin tunnin välein, päivällä parin tunnin välein.

Kävelymatka asemalta museolle on vain 5-10 minuuttia.

Museo on avoinna lokakuun 15. päivästä huhtikuun 14. päivään maanantaisin, keskiviikkoisin, torstaisin ja perjantaisin klo 10-12:30 ja 14-18. Lauantaisin ja sunnuntaisin vain lounasajan jälkeen iltapäivisin klo 14-18. Tiistaisin museo on suljettu.

Kesäaikaan museo on avoinna illalla puolta tuntia pitempään klo 18:30 saakka ja viikonloppuna klo 11 alkaen, minkä lisäksi se on avoinna myös tiistaisin klo 14-18:30

Tiedot kannattaa tarkistaa museon nettisivuilta ennen käyntiä. Ja kun matkaa museoon suunnittelee, kannattaa varata aikaa myös Amiensiin tutustumiseen. Kaupungissa on kaunis vanha kaupunki ja muun muassa kuuluisa katedraali.

Yhteystiedot

La Maison de Jules Verne
2, rue Charles Dubois
80000 Amiens
Puh. +33 3 22 45 45 75
Sähköposti: maisondejulesverne@amiens-metropole.com
Museon nettisivut (myös englanniksi)

Juttu on julkaistu alun perin jouluna 2013.

Tiedetuubin esittelemiä tiedekeskuksia ja muita kiinnostavia kohteita

Kuuluisa sohva, eli kallonkutistajan luona Wienissä

Freudin sohva Wienissä
Freudin sohva Wienissä
Freud-museon sisäänkäynti
Freud-museon yksi huone

Miksi psykoanalyytikoilla on aina sohva, jolla potilas istuu ja selittää tuntemuksiaan? Ja miksi – etenkin stereotypioissa – heillä on aina parta ja sikari? Koska Sigmund Freudilla oli. Päivän tiedeteemainen museo on kuuluisan kallonkutistajan kotimuseo Wienissä.

Osoite on yksinkertaisesti Berggasse 19, missä Freud asui ja työskenteli vuodesta 1891 toisen maailmansodan melskeisiin saakka. Kansallissosialistit pakottivat hänet pakenemaan perheineen Itävallasta kesäkuun 4. päivänä 1938 Lontooseen, missä Freud vietti loppuelämänsä. Muuton aikaan Freud oli jo yli 80-vuotias, ja hän kuoli seuraavana vuonna, syyskuussa 1939.

Freud oli Berggassen aikaan jo kuuluisa. Psykoanalyysin "kantatapaus", eli ns. Anna O:n tapaus oli jo vuonna 1880-luvun alussa ja Freud oli hoitanut hyvin tuloksin "hermotautipotilaita" uudella, keskustelevalla tavallaan (potilaitaan myös sisätautilääkärien tapaan koputellen ja kuunnellen) 1880-luvun puolivälistä alkaen.

Hoitokeinoina olivat myös hypnoosi ja sähkösokit, mutta Freud käytti yhtä enemmän ja enemmän psykoanalyysiä, johon kuului muun muassa unien tulkinta ja seksuaalisuus. 

Freud järjesti Berggassella myös vuodesta 1902 alkaen nuorten wieniläislääkärien "keskiviikkotapaamisia", jotka veivät psykoanalyysiä pitemmälle ja tekivät siitä tunnetumpaa. Vuodesta 1907 alkaen Freud alkoi saada myös maailmanmainetta, ja lopulta hänestä tuli alansa kenties tunnetein henkilö – Freud-nimen tuntevat oikeastaan kaikki.

Freud-museon sisäänkäynti

Berggasse 19 on kotimuseo, joskin koko talo on muutettu Freud-museoksi. Taloa ei voi olla huomaamatta Berggassella kävellessä, koska sen edessä on suuri punavalkoinen kyltti, ja kun toisessa ja kolmannessa kerroksessa sijaitsevaan kotimuseoon nousee portaita pitkin, on portaikko muutettu niiden sisäänkäynniksi. Katutasossa on yllättäen Freud-niminen kahvila, joka espresso-omenatorttu-testin perusteella on hyvä ja siten suositeltava etappi ennen tai jälkeen vierailua.

Museo jakautuu selvästi kahteen osaan: toisessa kerroksessa olevaan Freudin perheen kotiin ja vastaanottotilaan, sekä kolmanteen kerrokseen tehtyyn Freudin elämästä ja työstä kertovaan näyttelyyn.

Freud-museon yksi huone

Suurin osa museon tavaroista on peräisin Anna Freudilta, joka auttoi vuonna 1971 sisustamaan museon. Esillä on aitoja, alkuperäisiä Freudin käyttämiä tavaroita ja huonekaluja, mutta etenkin osassa huonekaluja on jouduttu turvautumaan vastaavanlaisiin. Osa huonekaluista on myös peräisin Freudin varastoon jääneestä antiikkihuonekalukokoelmasta, joten halut ovat Freudin, mutta eivät alkuperäisillä paikoillaan.

Tunnelma on kuitenkin saatu niin autenttiseksi kuin yleisölle avoimessa kotimuseossa on mahdollista. Ainoa häiritsevä tekijä on seinille kerätyt lehtileikkeet, Freudin kirjoituksen ja muut muistoesineet, joita on siis myös kodin seinillä tapaan, jolla Freud itse tuskin aikanaan niitä olisi esille laittanut. Toisaalta museo ei ole suuri, ja yläkerran näyttely on jo sellaisenaan täyteen pakattu, joten on hyvä, että esineet ja muut ovat esillä jossakin. Ja mikä ettei paikoissa, joihin ne liittyvät kotona.

Museossa on myös pieni elokuvateatteri, jossa esitetään hyvin tehtyä filmiä Freudista. Anna Freudin kommentit tekevät siitä hyvin henkilökohtaisen ja tuovat esiin kuuluisan psykoanalyytikon inhimillisenkin puolen.

Siis: jos olette kesälomamatkalla Itävallassa, niin pieni piipahdus Wienin Sigmund Freud -museoon on matkan väärti. Siellä voi huomata muun muassa sen, että otsikkokuvassa oleva Freudin sohva oli kaikkea muuta kuin muvaka sohva – se oli ennemminkin potilaslavetti.

Museon nettisivut ovat osoitteessa: www.freud-museum.at

Juttu on julkaistu alun perin 4. heinäkuuta 2016.

Tiedetuubin esittelemiä tiedekeskuksia ja muita kiinnostavia kohteita

Kemiallinen joulukalenteri 27/24: Kohta paukkuu (Bonusluukku)

Kuva: Dominic Alves / Flickr
Kuva: Dominic Alves / Flickr
Kuva: Epic Fireworks / Flickr
Kuva: Ep Sos De / Flickr
Kuva: Dominic Alves / Flickr

Joulun aika alkaa olla ohi, ja katse suuntautuu nyt uuteen vuoteen. Vuodenvaihteeseen liittyvä rakettikauppa alkaa tänään. Viimeinen joulukalenteriluukkumme avaa hieman ilotulitteiden kemiaa.

Ilotulitusraketit taivaalle nostava ajoaine on yleisimmin ruutia. Vanhaa, perinteistä mustaa ruutia, joka keksittiin Kiinassa 800-luvulla. (Ainesosien ominaisuudet tosin tunnettiin jo entuudestaan monissa kulttuureissa.)

Musta ruuti on seos, jossa on kaksi osaa rikkiä, kolme osaa hiiltä ja 15 osaa kaliumnitraattia eli salpietaria (KNO3). Näistä viimeinen toimii voimakkaana hapettimena, mikä mahdollistaa ruudin palamisen myös muutoin hapettomissa oloissa.

Ruudin leimahdus tapahtuu hyvin nopeasti (ääntä nopeammin). Palamisessa syntyy voimakkaasti laajenevia kaasuja, kuten typpeä sekä hiili- ja rikkidioksidia. Savussa on lisäksi pölynä kaliumnitraattia ja -karbonaattia. Pakokaasut nostavat ilotulitteen yläilmoihin. Ruudille tyypillinen haju tulee rikkidioksidista.

Suomessa kuluttajien käyttöön myytävissä ilotulitteissa pyroteknisiä eli palavia aineita saa olla enintään kilon verran. Itse ruutia tästä saa olla vain 75 g.

Vähäisestäkin ruutimäärästä koituu vaaraa, mistä on hyvä muistuttaa kotipoksauttelijoita: Räjähteiden kanssa turvallisuus on vähintäänkin tärkeää ja maalaisjärjen käyttö suositeltavaa. Ilotulitteita ei saa ammuskella humalassa tai luovuttaa alaikäisille, ja suojalasien käyttö on pakollista.

Ammattilaiskäytössä ilotulitteet ovat yleensä paljon suurempia ja tehokkaampia. Niissä käytetään lisäksi rakettien sijasta usein heittimiä, jotka sinkoavat räjähtävät paukut eli ilmapommit suoraan taivaalle. Homma on niiden avulla tarkempaa ja varmempaa, ja samalla säästytään raketin oman painon tuomasta lisäpolttoaineen tarpeesta. Isoissa esityksissä tuollakin on väliä.

Suurissa ammattilaisten rekemissä ilotulitusnäytöksissä ilmaan lähtee jopa satojatuhansia raketteja. Siksipä kaupunkien ja kuntien järjestämät wiralliset ilotulitukset ovatkin monin verroin näyttävämpiä kuin yhdenkään yksityisen kaupasta ostamat.

Ilotulitteiden viralliset kokoennätykset tehtiin vuonna 2014. Massiivisin tiedossa oleva ilotulitusraketti ammuttiin ilmaan Nevadassa: Se painoi lähes sata kiloa ja räjähdyksen läpimitta oli 360 metriä. Japanissa taas tehtiin heittimellä matkaan saatettujen ilmapommien ennätys, peräti 465-kiloisella hirviöllä. Tuon räjähdyksen läpimitta oli yli 700 metriä!

Ylivoimaisesti suurin osa maailman – myös Suomen – ilotulitteista valmistetaan ruudin kotimaassa Kiinassa.

Kuva: Epic Fireworks / Flickr
Kuva: Ep Sos De / Flickr
Kuva: Dominic Alves / Flickr

Ilotulitteiden korkealla komeasti posahtava osa on rakettia monimutkaisempi. Räjähtävä aines koostuu lukuisista "tähdistä", eli yksittäisistä taivaalle ilmestyvistä hohtavista värillisistä pisteistä. Tähtöset on pakattu säiliöön, eli sylinteriin, jonka raketti (tai heitin) nostaa ilmaan.

Pienimmissä raketeissa tähtöset saadaan leviämään yllättävän yksinkertaisesti: sylinteriin sijoitetaan pahvisia ohjaimia, jotka sinkoavat tähdet suurin piirtein haluttuun suuntaan. Suuremmissa taas sylinteri on täytetty savella, jonka sisälle "tähdet" sijoitellaan haluttuun muodostelmaan. Räjähdyksen myötä tähdet sinkoutuvat tarkemmin kuin pahviohjaimilla. Näin voidaan muodostaa paljon tarkempia kuvioita, kuten vaikkapa sydämiä ja palloja.

"Tähtien" räjähteet koostuvat useista erilaisista aineista, joilla kaikilla on omat tehtävänsä. Yksi palaa (räjähtäen) ja toinen tuottaa palamisreaktioon happea, kolmas taas antaa räjähdykselle halutun värin. Lisäksi mukana on paukun koossa pitävää ainetta sekä väriä tehostavaa kalsiumia.

Värit tulevat erilaisisten metallien (tai yleensä niiden suolojen) palamisesta:

  • Punainen: Strontium, litium
  • Oranssi: Natrium, kalsium
  • Keltainen, kulta: Hiili, rauta, kalsium, natrium + alumiini
  • Vihreä: Barium
  • Sininen: Kupari
  • Sinipunainen, violetti: Cesium, kalium, rubidium, strontium + kupari
  • Valkoinen, hopea: Titaani, alumiini, beryllium, magnesium

Tämä oli tämänvuotisen joulukalenterin vihoviimeinen luukku. Kaikki tämän alun perin vuonna 2015 julkaistun kemiallisen joulukalenterin jutut ovat täällä: Kemiallinen joulukalenteri.

Ilotulitteiden myötä Tiedetuubi kiittää lähetystä seuranneita ja toivottaa itse kullekin säädylle vielä kerran hyviä välipäiviä sekä tiedonjanoista uutta vuotta!

Päivitys 12.1.2016: Korjattu suurten ilotulitteiden kokotietoja. Väitimme aiemmin että suurin ilotulite on "vain" 13-kiloinen. Nyt myös ilotulitteiden tähtien levittämismekanismia on avattu hieman enemmän.

Lähteet: Ilotulitus.info, ilotulite.net, Guinnesworldrecords.com

Otsikkokuva: Dominic Alves / Flickr
Muut kuvat: Ep Sos De / Epic Fireworks / Flickr

Kemiallinen joulukalenteri 26/24: Mikrobien juhlaa (bonusluukku)

Kuva: Eric Skiff / Flickr
Kuva: Eric Skiff / Flickr
Hometta

Joulun juhlaruokia ostetaan usein reippaasti, riittämään pyhien yli. Niinpä osa siitä saattaa jäädä syömättä – mutta ei kuitenkan hätää, sillä ruoalle löytyy kyllä ottajansa.

Ympärillämme on ihan joka paikassa mikrobeja. Bakteerit, homeet ja hiivat leijuvat itiöinä ilmassa ja liftaavat ihollamme. Kotioloista ei löydy niin kliinistä paikkaa, ettei sieltä jotain elämää löytyisi. Vaikka kuinka puunaisi. Eikä missään nimessä tarvitsekaan.

Toisin kuin hätäisempi voi kuvitella, kaikki mikrobit eivät ole haitallisia. Ja ne haitallisetkin alkavat olla sitä vasta riittävän suurina yhteisöinä, ja sopivissa olosuhteissa.

Homesienet iskevät otolliseen ruokaan kuin sika limppuun. Harmaanvihreänvalkoisena erottuva massa on jo pitkälle ehtinyt kasvusto. Näkymätön rihmasto on ehtinyt kaivutua ruokaan jo päivien ajan.

Homesienet eivät ole yhtenäinen lajiryhmä, vaan eräs monien sienityyppien elintapa. Näitä mikroskooppisia hajottajasieniä on tuhansia lajeja, eivätkä kaikki niistä ole vaarallisia.

Homeissa myrkyllistä ei ole itse eliö, vaan joidenkin lajien erittämät homemyrkyt elimykotoksiinit. Nämä lukuisat aineet ovat homeiden sekundäärisiä aineenvaihduntatuotteita ja kemiallisia myrkkyjä muille eliöille. Kuumennuskaan ei niitä ruuasta poista.

Pieni määrä ei useimmiten aiheuta ongelmia, mutta selvästi homehtuneen ruuan syöminen voi jo aiheuttaa ruokamyrkytyksen. Todellinen vaara piilee kuitenkin pitkäaikaisessa altistumisessa. Pahimmista aineista voi silloin seurata maksa- tai munuaisvaurioita ja jopa syöpää.

Suuri määrä homeitiöitä ilmassa voi myös aiheuttaa etenkin hengityselimistön ongelmia.

Homeista on myös paljon hyötyä. Esimerkiksi penisilliinin toiminta perustuu homemyrkkyjen käyttöön, ja homeiden avulla valmistetaan monia muitakin lääkkeitä. Eivätkä monenmoiset ruuat soijakastikkeesta salameihin olisi mahdollisia ilman homeiden apua. Homejuustoissa juuri oikeanlainen home tekee niistä herkullisia.

Eikä kannata unohtaa homeiden tärkeintä tehtävääkään, eli orgaanisen aineen hajotusta.

Hometta
Kuva: Kasvatettua hometta lähikuvassa.

Kuinka kauan ruoka sitten säilyy syömäkelpoisena?

Ruoka pilaantuu monin eri tavoin. Fysikaaliset laadun huonontumiset ovat usein helposti palautettavissa: esim. kuivuneen leivän saa pehmitettyä ja kerrostuneen hunajan voi ihan hyvin sekoittaa ja syödä. Kemialliset muutokset taas ovat lähes peruuttamattomia, mutteivät aina haitallisia. 

Härskiintynyttä voita ei kannata syödä, mutta tummuneessa omenassa ei ole mitään vikaa. (Kummassakin tapauksessa ruoka reagoi ilman hapen kanssa.)

Biologinen pilaantuminen on jo eri juttu. (Nekin ovat kemiallisia molekyylitason muutoksia, mutta mikrobien aikaansaamina.) Käynyttä mehua, homehtunutta leipää, limaantunutta kinkkua tai mädäntynyttä kalaa ei kannata enää yrittää sorkkia (paitsi jos sattuu tietämään tasan tarkkaan mitä tekee, ja millä mikrobilla).

Ohjeellisia säilytysaikoja eri ruuille löytyy vaikkapa Ruokatieto.fi:n tai Eviran sivuilta. Mutkia oikoen voi yleistää, että kypsennetyt ruuat ovat jääkaapissa ihan ok muutaman päivän, mutta viikon jälkeen aletaan olla jo riskirajoilla.

Yksiselitteistä sääntöä ei kuitenkaan ole. Säilyvyys riippuu säilytysoloista sekä kotona että kaupassa, pakkauksesta, sekä valmistusaineista ja -tavasta. Yhden tuoteryhmänkin sisällä on paljon vaihtelua.

Syömäkelpoisuus on lisäksi aina makuasia. Jotkut ovat tottuneita popsimaan maultaan jo hieman muuttuneitakin ruokia, toiset taas eivät halua koskea minuuttiakaan "liian vanhaan" maitopurkkiin.

Usein "pilaantunut" ruoka on kuitenkin täysin syömäkelpoista.

Jouluruokia pois heittäessä kannattaa muistaa kaksi asiaa. Ruuanjämät, kuten jo tapaninpäivänä kyllästyttävä kinkku tai pöydällä kuivuneet joululimpun käntyt, käyvät usein uusien maittavien ruokien raaka-aineena.

Ja se "parasta ennen" ei tarkoita samaa kuin "käytettävä ennen".

Otsikkokuva: Eric Skiff / Flickr
Homekuva: Eric Heupel / Flickr

Kemiallinen joulukalenteri 25/24: Närästääkö? Kurkkaa bonusluukkuun!

Kuva: Rich Moore / Flickr
Kuva: Rich Moore / Flickr

Onko joulu jo muka ohi? Ei! Siksi joulukalenteri jatkaa vielä parin luukun verran. Jouluteemaan tavalla tai toisella liittyviä aiheita kun putkahtelee esiin myös aaton jälkeen...

Joulun aikana syödään hyvin ja yltäkylläisesti, usein liikaakin. Suuret ruokamäärät ja mahaa ärsyttävät nautintoaineet voivat laukaista ikävän ongelman: närästyksen. Korventava tunne jossain rintalastan takana lienee tuttu noin joka viidennelle länsimaalaiselle.

Vaiva voi korostua vatsan seudun puristuksen tai vaakatasoon menemisen myötä. Siksi kumartelu, makuulle meno sekä kiristävät vaatteet voivat tuntua erityisen epämukavalta. Närästys voi ilmetä etenkin öisin, jolloin oireita voi vähentää nostamalla makuuasentoa vaakatasosta  2–5º kulmaan.

Ongelma johtuu yksinkertaisesti mahansisällön noususta ruokatorveen. Suloisimmankin ihmisen pötsissä kun porisee hapan liuos, jonka pH on väkevimmillään 1:n luokkaa. Mahahappo koostuu suolahaposta, vedestä ja limasta, valkuaisaineita pilkkovaa pepsiinistä sekä muista entsyymeistä. Kun happoa pääsee ruokatorveen, se poltteleekin ruuan sijasta omia kudoksia. Yksinkertaista. Ruokatorvea ei ole suojattu mahan tavoin.

Närästysoireita saa vähennettyä varsin nopeasti neutraloimalla happamuutta, vaikkapa vain juomalla veteen liuotettua emäksistä ruokasoodaa. Soodan annostelu on kuitenkin vaikeaa, eikä sekään mikään ihmeaine ole.

Jotkin apteekista saatavat närästyslääkkeet auttavat nekin neutraloimaan happamuutta (antasidit). Toiset taas estävät tai hidastavat suolahapon eritystä mahan limakalvoilla. Kolmas lääketyyppi suojaa limakalvoja hapon hyökkäyksiltä muodostamalla väliin suojakerroksen. Kaikki lääkkeet eivät kuitenkaan sovi kaikille, eivätkä edes toistensa kanssa käytettäviksi.

Nämä ratkaisut menevät kuitenkin piirun verran liian pitkälle, sillä mahan sisällön pitäisikin olla juuri korventavan hapanta. Ongelmahan on nesteen nousu yli äyräiden. Hoidetaan siis oireita, ei syitä. (Laimennettu mahahappo voi lisäksi pidemmän päälle altistaa ainakin ruuansulatusongelmille, allergioille ja muulle ikävälle.)

Perusongelmaa on yleensä helppo välttää. Syy on useimmiten aterian jättimäinen koko tai mahaa ärsyttävät ruuat, kuten happamat aineet, kahvi tai alkoholi. Suklaa ja muut rasvaiset ruuat taas heikentävät ruokatorven ja mahan välissä olevan sulkijalihaksen toimintaa. Homman pitäisi helpottua nauttimalla näitä aineita kohtuudella. Ja rauhalliseen tahtiin, niin maha ei ole aivan piripinnassa.

Myös elintavoilla on vaikutusta. Ylipaino kasvattaa vatsan painetta, jolloin sen sisältö pullahtaa helpommin väärään suuntaan. Ja tupakointikin lisää närästystä.

Pitkäaikainen, usein toistuva tai muuten erikoinen närästys voi olla merkki jostain vakavammasta asiasta. Tällöin kannattaa hakeutua juttusille lääkärin kanssa.

Lisätietoa: Terveyskirjasto , HyväTerveys , Terveys

Otsikkokuva: Närästys on englanniksi "heartburn", eli sydämen polttelu. Rich Moore / Flickr

Kemiallinen joulukalenteri 24/24: Mitä ihmettä on mirhami?

Mirhamiotsikko
Mirhamiotsikko
Balsamodendron Myrrha

On jouluaatto, ja tänään kerrotaan jälleen tuttua tarinaa: Itämaiset tietäjät lähtivät tähden opastamana kohti Betlehemiä jouluna ja pääsivät lahjoineen perille loppiaisena. Mutta miten tämä liittyy kemiaan?

Tarina ei kerro keitä tietäjät olivat ja mistä he tulivat, mutta arvauksia ja tulkintoja on monia. He lienivät maageja Meediasta, Persiasta tai ehkä vieläkin kauempaa. Ammatiltaan luultavasti pappeja, astrologeja, ennustajia, tietäjiä tai muita sen ajan ja kulttuurin tietämyksen ammattilaisia.

Länsimaissa "viisaat miehet" tunnetaan nimillä Melchior, Kaspar ja Balthasar, mutta muualla nimet ovat erilaisia. (Ja kukapa edes tietää, olivatko he miehiä.) Syyrialaiset nimet ovat persialaisuutensa vuoksi uskottavampia: Larvandad, Hormisdad ja Gushnasaph.

Mutta se itse tietäjistä. Nyt kiinnostavat heidän lahjansa. Kullan tietää jokainen, suitsuke taas on poltettaessa tuoksuvaa puun olibaanihartsia. Mutta mitä mahtoi olla kolmas aine, mirhami? Ja mihin sitä voi käyttää?

Mirhami (tai mirha) on olibaanihartsin, arabikumin tai vaikkapa vaahterasiirapin tavoin tietyistä puista valutettua maitiaisnestettä. Mirhamin lähde on Commiphora myrrha -puu, tai jokin sen lähilaji. (Ei kuitenkaan ole varmaa, onko nykyisin tuolla mirhamina tunnettu aine peräisin samasta kasvista kuin pari tuhatta vuotta vanha nimikaimansa. Mutta leikitään että on.)

Mirhami on hyvin suosittu erilaisissa hajusteissa. Vaikka mirhamia käytetään yhä suitsukkeena ja voiteissa (esimerkiksi ortodoksisen kirkon mirhavoitelussa), sillä on myös fyysiselle terveydelle myönteisiä vaikutuksia. Ja ruumiiden palsamoinnissakin se estää mätänemistä ja peittää kivasti huonommat tuoksut alleen.

Balsamodendron Myrrha
Yllä kuva mirhamista kuuluisassa Frantz Eugen Köhlerin lääkekasveja käsittelevässä kirjassa vuodelta 1887.

Mirhamia on käytetty lääkintätarkoituksiin jo tuhansia vuosia. Sen avulla hoidettiin haavoja sekä iholla että limakalvoilla, ynnä monenlaisia ruuansulatuksen ja hengityselinten vaivoja.

Historialliset lähteet kertovat mirhamin sopivan vaikka millaisiin muihinkin kehon ongelmiin, matojen häädöstä hammassärkyyn, kuppaan ja melankoliaan. Arno Forsiuksen kokoelma mirhamin käyttötavoista on kiehtovaa luettavaa.

Vanha kansa saattoi tässä tapauksessa olla jonkin tärkeän jäljillä.

Nykyisin mirhamin on havaittu laskevan tulehduksia ja auttavan esimerkiksi reumatismiin. Aineen päävaikutus lienee kipukokemuksen lieventämisessä. Tästä pitävät huolen ainakin siitä löytyvät kaksi tai ehkä kolme seskviterpeeniä, jotka toimivat oikein käytettynä jopa morfiinin veroisesti.

Mirhami myös alentaa pahaa LDL-kolesteroilia samalla kun nostaa hyvää HDL:ää. Kaikkein jännittävimmät tulokset vinkkaavat jopa suuntaan, jossa maitiaisnesteestä eristetyt aineet voivat auttaa syöpäkasvainten hallinnassa.

Suurin osa nykyajan mirhamista on peräisin Afrikan sarven ja eteläisimmän Arabian niemimaan valtioista.

Mirhami ei ole mitään halpaa ainetta. Pikaisen nettivertailun perusteella nykyhinta pyörii 100–1000 €/kg tienoilla, riippuen jalostusasteesta sekä ostetusta määrästä. Hinta on kuitenkin laskenut roimasti, sillä joskus se on ollut painonsa arvoista kullassa. Nykyisin arvometalli on 35–350 kertaa mirhamia kalliimpaa.

Voi siis olettaa, että maagit toivat Joosefille ja Marialle ainakin pienen lottovoiton. Voi vain toivoa, ettei pariskunnan kaikki kulta ja mirha kulunut saman tien keisari Augustuksen määräämiin veroihin.

Otsikkokuva: Kolme maagia 500-luvulla rakennetun Sant'Apollinare Nuovon basilikan seinällä. Tämä maalaus on kaikkein vanhin tunnettu teos, jossa nimet Melchior, Kaspar ja Balthasar esiintyvät tietäjien yhteydessä.

Kemiallinen joulukalenteri 23/24: Petterin ja vähän muidenkin kuonojen loiste

Kuva: Heather Sunderland / Flickr
Kuva: Heather Sunderland / Flickr
Syvämerenkrotti

"Petteri Punakuono oli poro nimeltään…" - ja niin edelleen. Huomenna pukki valjastaa lentävät poronsa ja lähtee vuotuiselle maailmanympärimatkalleen. Tokan edessä liihottaa tietysti Petteri, valonheitinkuonoinen vetoporo.

Norjalaistutkimuksen mukaan poroilla on oikeasti joulun aikaan selvästi punertava nenä (kuten kirjoitimme tässä jutussa pari vuotta sitten), mutta nyt kyse ei ole tästä, vaan siitä, että nenä hohkaa valoa oikein kunnolla.

Todellisessa maailmassa Petteriä lähimmin vastaava eliö taitaa olla omintakeista valoa saalistukseen käyttävä syvänmerenkrotti (kuva alla). Yksikään nisäkäs kun ei tiettävästi harrasta omaa valontuotantoa. Kalan otsasta tönöttävän ulokkeen päässä on hietuvia, jotka hohtavat valoa.

Syvämerenkrotti

Ominaisuutta kyllä esiintyy monilla, kenties useimilla, syvänmeren eliöillä, sekä lisäksi niveljalkaisilla (kiiltomatojen toukat, jotkut juoksujalkaiset, ym) sekä planktoneläimillä ja joillain sienillä. Käyttötarkoitus on saalistus tai puolustus, kumppanin houkuttelu ja jopa yksinkertainen puun lahottaminen.

Yksikään bioluminesenssia harrastava otus ei siis taida herättää sympatiaa siihen malliin kuin laulun altavastaajasta pelastajaksi noussut pörröinen poro. Eikä eläinten loisteen värikään ei ole lämpimän punainen, vaan yleensä kelmeän vihreä tai sinertävä. Ainoastaan yhden ainoan kalalajin tiedetään hohtavan punaisella valolla – silmistään.

Bioluminesenssiksi kutsuttu ilmiö johtuu lusiferiini-pigmenttien kemiallisesta hapettumisreaktiosta. Tapahtumaa katalysoi lusiferaasientsyymi. Lusifer-nimi viittaa "valon tuojaan".

Vaikkei yhdeltäkään nisäkkäältä ei olekaan havaittu evoluution kehittämää hohdetta, ihminen voi sellaista saada aikaan. Ensimmäinen poikkeus sääntöön on vahingot: Esimerkiksi tulitikuissa käytetty fosfori sai aikoinaan ainetta pitkään käsitelleiden tehdastyöläisten leukaluut ihan oikeasti hohtamaan pimeässä,

Kyytipoikana tosin tuli todella pahoja terveysongelmia, ja fosforin käytölle asetettiin kansainvälisiä rajoituksia. Hallitumpi poikkeus on tutkimus: hiiriä, kissoja, lampaita ja käytännössä melkein mitä tahansa eläimiä voidaan pienellä geenisiirrolla saada tuottamaan loisteeseen tarvittavia aineita.

Tarkoitus ei ole kuitenkaan vain luoda eläinfriikkejä. Lusiferaasi auttaa havaitsemaan onnistuuko geenien siirto, sekä selvittämään vaikkapa kasvainten toimintaa.

Mutta saadaan sitä loistetta aikaan toki muutenkin. Luminol esimerkiksi on television poliisisarjoista tuttu aine: Sitä käytetään havaitsemaan verijälkiä. Aine reagoi vetyperoksidin kanssa, kunhan paikalla on katalyyttinä pienikin määrä vaikkapa hemoglobiinissa olevaa rautaa.

Otsikkokuva: Heather Sunderland / Flickr
Muut kuvat: Jeremy Knight / Flickr

Kemiallinen joulukalenteri 22/24: Kehonsisäinen unilääke

Kuva: Chris Bennett / Flickr
Kuva: Chris Bennett / Flickr
Melatoniini
Kuva: Javier Kohen / Flickr

Eilen oli vuoden lyhin päivä. Iltapäivällä yhden maissa Aurinko lähti jälleen hitaalle matkalleen kohti pohjoista. Tai no, oikeastihan kyse on Maan akselin kaltevuudesta, mutta siitä tarkemmin talvipäivänseisausjutussamme. Joka tapauksessa nämä pimeät hetket ovat oiva tekosyy keskittyä pimeähormonin toimintaan.

Melatoniini on hormoni, jonka avulla elimistö reagoi valottomuuteen. Melatoniinipitoisuuden kasvu veressä väsyttää ja auttaa nukkumaan. Ainetta erittyy pääasiassa käpyrauhasesta, mutta lisäksi myös vaikkapa suolikanavasta. Aivan vastasyntyneillä eritys on lähes olematonta, lapsilla hyvin runsasta, aikuisilla taas tasaista väheten kuitenkin vanhuudessa merkittävästi.

Melatoniinin eritys on tiukasti kytköksissä saatavilla olevaan valoon. Eritys on siksi runsainta etenkin talvipäivänseisauksen tienoilla ja sitä edeltävän pitkän ja pimeän syksyn aikana, sekä tietysti öisin. Valoisalla hermosto ilmoittaa käpyrauhaselle, että nyt tuotanto täytyy lopettaa.

Melatoniini

Ihmiskeho valmistaa melatoniinia neljän askeleen kautta. Varsin yleisestä aminohaposta, L-tryptofaanista, muodostuuu ensin 5-hydroksyyli-L-tryptofaania. Siitä poistetaan sitten hiilidioksidimolekyyli, ja syntyy serotoniinia. Kolmas vaihe on se kriittinen valoherkkä vaihe: Siinä serotoniini muuttuu N-asetyyliserotoniiniksi, joka lopulta kehittyy melatoniiniksi.Joka askeleesta ovat vastuussa eri entsyymit. 

Melatoniinia myydään apteekeissa unettomuuteen auttavina pillereinä. Vaikutus on suurimmillaan noin tunnin tai parin päästä pillerien popsimisesta.

Melatoniinipillerit auttavat vain pientä osaa ihmisistä. Erot aineen vaikutuksessa nimittäin ovat valtavia, ja riippuvat paitsi yksilöstä myös ottoajankohdasta. Ruokailun yhteydessä otetulla pillerillä ei ole herkimmillekään paljoakaan vaikutusta. Annoksen kasvattaminen ylettömyyksiin vaikutusta etsiessä ei auta, sillä yli 5 mg annokset eivät enää lisää tehoa.

Matalilla melatoniiniannostasoilla pitkäkään käyttö ei vaikuta olevan kovinkaan vaarallista, ainoastaan hieman turhaa. Lisämelatoniinin vaikutus kun heikkenee vakituisen käytön jatkuessa.

Yhteiskäyttö muiden lääkkeiden kanssa voi kuitenkin olla vaarallista. Melatoniini voimistaa joidenkin keskushermostoon vaikuttavien aineiden (esim. rauhoittavien bentsodiatsepiinien) vaikutusta ja siksi aiheuttaa odottamatonta tokkuraisuutta. Tupakointi, alkoholi ja jotkut lääkkeet taas vähentävät melatoniinin vaikutusta. Melatoniinilpillerillä edesautettu uni voi myös olla varsin katkonaista.

Melatoniini poistuu maksan kautta, ja elimen vajaatoiminta voi siksi nostaa melatoniinin pitoisuuksia kehossa. Poistuma on hitaampaa myös vanhuksilla, sekä runsaan estrogeenitason vallitessa.

Kuva: Javier Kohen / Flickr

Tehokkainta melatoniinin käyttöä on ikioman käpyrauhasen toiminnan tehostaminen. Aamuinen kirkasvalohoito ja vastaavasti kirkkaiden valojen välttäminen iltaisin ovat kaiken a ja o. Lisäapua tulee myös päivärytmin buustaamisesta: aamuisin kannattaa nousta säännöllisesti samaan aikaan ilman torkuttelua, ja päivän mittaan kannattaa käyttää (maltillisesti) kofeiinia, suklaata ja muita (laillisia) piristeitä. Liikunta päivällä edesauttaa pirteyttä että myöhempää tervettä väsymistä. Illan mittaan kannattaa välttää piristeitä ja tuhteja aterioita. Ja rauhoittua.

Rattoisaa talvipäivänseisausta ja piteneviä pirteitä päiviä kaikille!

Otsikkokuva: Chris Bennett / Flickr
Kuva yllä: Javier Kohen / Flickr

Kemiallinen joulukalenteri 21/24: Paperinen joulu

Kuva: Sheila Sund / Flickr
Kuva: Sheila Sund / Flickr
Paketteja avataan ja paperia tulee
Kuva: JodiMichelle / Flickr
Kuva: Lee Ruk / Flickr

Paperi on varsin arkinen asia, mutta yhtä kaikki varsin tärkeä osa joulua. Lahjat paketoidaan joulupaperiin ja pöytiin katetaan joulukuvioisia servettejä. Paperimassapallerot ja paperiset lumihiutaleet hoitavat koristeiden virkaa. Postissa kulkee eessuntaas paperisia kirjeitä, kartonkikortteja ja pahvilaatikoita.

Sana "paperi" juontaa juurensa toisesta läheisestä kirjoitusmateriaalista, papyruksesta. Kaislakuituihin perustuvaa haurasta materiaa käytettiin Egyptin alueella jo noin 5000 vuotta sitten. Varsinainen paperin valmistus kehitettiin Kiinassa ajanlaskumme alun jälkeen ja levisi sieltä hitaasti arabimaihin ja edeellen Afrikan kautta Eurooppaankin.

Paperimassan valmistus on periaatteessa hyvin yksinkertaista. Paperin pääosa tulee lähinnä puukuiduista (vaikka mm. olki-, puuvilla- ja hamppupapereitakin on tarjolla). Kuoritut puunrungot pienitään hakkeeksi, josta tehdään paperin pohjamassaa. Se hoituu joko kemiallisesti tekemällä sellua (esim. keittämällä haketta vaikkapa valkolipeässä) tai mekaanisesti jauhamalla puun hiokkeeksi tai vielä lujemmaksi hierteeksi.

Sellua tehtäessä puusta liukenee pois monia aineita (pääosin ligniiniä), mutta mekaanisissa massanvalmistustavoissa puutavaraa ei juuri häviä, sen muoto vain muuttuu. Perusmassaan lisätään lopuksi paljon vettä, minkä jälkeen mönjä on helpommin levitettävissä prässiin. Veden poiston (puristelun ja kuivatuksen) jälkeen paperi onkin sitten jo periaateessa valmista käytettäväksi.

Kasvikuitujen lisäksi papereihin sekoitetaan eri vaiheissa mm. liima-aineita, pinnotteita, sekä monenlaisia mineraaleja (esim. liitua tai kaoliinia). "Kivisimmissä" paperilaaduissa mineraalipitoisuus voi nousta kymmeniin prosentteihin. Sellaisten polttamisessa syntyy tuhkaa paljon normaalipaperia enemmän.

Lisätyillä aineilla paperin pinnasta tehdään juuri oikean värinen ja kiiltoinen, ja massasta saadaan vähemmän painomusteita imevä. Mineraaleilla myös pidennetään paperin elinkaarta.

Paketteja avataan ja paperia tulee

Erilaisia paperituotteita on kymmeniä jos ei satoja.

Leivinpaperia esimerkiksi saadaan aikaan liottamalla massaa rikkihapossa tai sinkkikloridissa, jolloin aine osaksi sulaa ja hyytelöityy, ja pinnasta tulee erittäin tiheä, lämmönkestävä ja tarttumaton.

Kartonki taas on paksua ja jäykkää paperia (yli 125 g/m2), joka koostuu useimmiten kerroksista monia erilaisia paperilaatuja. Sitä käytetään pakkaamiseen ja kestäviin painotuotteisiin.

Pahvissa taas on useita kerroksia erilaisia kartonkeja, ja on siksi painavampaa (yli 250 g/m2).

Paperi on hyvin kierrätettävissä. Suomessa uudelleenkäyttö on pyörinyt jo 1920-luvulta asti. Nykyisin jopa 75 % kierrätettävästä paperista päätyy toiselle kierrokselle. Keräyspaperia kertyy vuodessa noin 750 000 tonnia, eli noin 5 % paperiteollisuuden kokonaiskuidun tarpeesta. Kierrätysmateriaaleista tehdään lähinnä sanomalehti- ja talous/wc-papereita.

Kuva: JodiMichelle / Flickr
Kuva: Lee Ruk / Flickr

Joulun aikaan kannattaa muistaa, että kauniit lahjapaperit eivät sovi kierrätykseen. Niissä mustemäärät ovat aivan liian suuria kierrätysprosessissa poistettavaksi, etenkin kun jouluna samaa tavaraa tulisi melkein joka kodista. Jotkut paperit ovat myös käytännössä alumiinisia. Paketoinnissa kannattaakin suosia innovatiivisesti omaperäisiä ja kierrätyskelpoisia ratkaisuja.

Sama juttu on myös ruskeiden paperikassien, kartongin sekä pahvien kanssa: ne eivät ole kierrätettävissä normipaperin joukossa. Tämä johtuu ensisijaisesti kuidun väristä: Jos pahvinsekaisesta uusiopaperista tehtäisiin vaikkapa sanomalehtiä, ruskeat läikät haittaisivat pahasti lukukokemusta.

Kartonkien yhteenlintatuista erilaisista paperilaaduista jotkut voivat myös olla sopimattomia kierrätysprosessin kanssa.

Jos talossa ei satu löytymään omaa paperin ja kartongin kierrätysmahdollisuutta, yleiset kierrätyspisteet löytyvät kätevästi karttapalvelusta.

Alla on vielä Stora Enson tuottama video siitä, miten pakkauskartonki syntyy.

Otsikkokuva: Sheila Sund / Flickr
Muut kuvat: Lee Ruk / JayneAndD / JodiMichelle / Flickr