Terveyttä ja geologiaa

Kun puhumme puhelimessa, surffailemme tietokoneella tai sipaisemme puuteria kasvoillemme – kaikkiin näihin tarvitaan alkuaineita ja mineraaleja. Esimerkkejä on lukemattomia. Mutta miten geologia vaikuttaa terveyteemme? Onko siitä haittaa vai hyötyä vai kenties molempia? Näihin kysymyksiin antaa vastauksia – tai ainakin hyviä arvauksia – geolääketiede, josta käytetään englanniksi termiä Medical geology. Medical geology on tieteenala, jossa tutkitaan geologisen ympäristön luontaisten tekijöiden yhteyttä ihmisten ja eläinten terveyteen ja siihen liittyvien ilmiöiden alueelliseen jakaantumiseen.

Ihmiset ja eläimet voivat altistua maa- ja kallioperästä peräisin oleville tekijöille juomaveden, hengitysilman, ruuan ja ihokontaktin välityksellä. Monet alkuaineet ovat hyödyllisiä pieninä pitoisuuksina, mutta suurina myrkyllisiä.

Oma kiinnostukseni aiheeseen alkoi opiskellessani aikoinaan Kuopion yliopistossa kansanterveystiedettä. Kansanterveystieteessä ei syvennytä yksilön sairauksiin, vaan selvitetään miten väestön terveys ja sairaudet ovat jakautuneet yhteiskunnallisesta, kulttuurisesta tai ympäristön näkökulmasta. Olin jo opiskelemaan lähtiessäni toiminut pitkään Geologian tutkimuskeskuksessa erilaisissa tehtävissä, joten oli aika luontevaa yhdistää nämä kaksi tieteenalaa.

Geolääketiedettä Suomessa

Suomessa geolääketieteellistä tutkimusta tehdään vähän, mutta maailmalla tutkimusala on tunnetumpi. Ehkä yksi ensimmäisiä kotimaisia geolääketieteellisiä tutkimuksia oli hammaslääkäri Anna Pärkön väitöstutkimus vuodelta 1975, jossa hän tutki koululaisten hampaita vuosina 1946–52 ja seurantatutkimuksessa vuonna 1972. Tutkimuksessa osoitettiin, että Laitilan rapakivialueen fluoridipitoista vettä käyttävien lasten hampaat reikiintyivät selvästi vähemmän kuin oliviini-diabaasi-alueen vähän fluoridia sisältävää vettä käyttävien lasten.

Mielenkiintoisia geologia ja terveys -teeman kannalta ovat Suomessa alueellisesti esiintyvät, ei-tarttuvat krooniset sairaudet. Tunnetuin lienee sydäntautien esiintyvyyden alueellinen ero itäisen ja läntisen Suomen välillä. Viime vuosikymmenten sydäntautikuolleisuuden merkittävästä laskusta huolimatta maantieteellinen ero itäisen ja läntisen Suomen välillä on säilynyt lähes ennallaan. Alueellista eroa on tutkittu Suomessa 1940-luvulta lähtien. Sepelvaltimotaudin tunnetut riskitekijät, kuten veren kohonnut kolesterolipitoisuus, korkea verenpaine, tupakointi ja geneettiset tekijät selittänevät pääosin alueellista eroa. Myös ympäristötekijät, mukaan lukien luonnolliset alueen geologiaan liittyvät tekijät, saattavat kuitenkin osaltaan liittyä alueellisiin eroihin. Ensimmäisiä viitteitä tästä saatiin jo 1970-luvulla. Esimerkiksi juomaveden magnesiumilla on joissakin tutkimuksissa esitetty olevan yhteys sydäntautien alueellisiin eroihin.

Sijainnilla on väliä

GTK:ssa on tutkittu pohjaveden geokemian yhteyttä kroonisten tautien ilmaantuvuuteen osana laajempaa tutkimusta 2000-luvun alussa. Tutkimuksissa saatiin viitteitä pohjaveden magnesiumin yhteydestä akuutin sydäninfarktin ilmaantuvuuteen maaseutualueiden väestöissä. Suomessa Mg-pitoisuus pohjavedessä on kaiken kaikkiaan alhainen. Silti erot pohjavesissä ovat havaittavissa eri puolilla maata. Sydäntautia esiintyy enemmän itäisessä Suomessa, missä GTK:n pohjavesiaineiston mukaan on niukemmin magnesiumia kuin eteläisen Suomen pohjavesissä. Juomaveden magnesiumin suotuisasta vaikutuksesta on käyty keskustelua pitkään, mutta ilmeisesti vieläkään lopulliseen päätelmään juomaveden magnesiumin yhteydestä sydäntauteihin ei ole päästy.

Uutena piirteenä GTK:n ja Kansanterveyslaitoksen (nyk. THL) yhteistutkimuksissa oli, että sairauksien ilmaantuvuuden ja pohjaveden geokemian yhteyttä ei tarkasteltu alueelliselle terveystutkimukselle ominaisella tavalla hallinnollisiin rajoihin, kuten kuntarajoihin tai sairaanhoitopiireihin perustuen, vaan paikkaan sidotulla koordinaattipohjaisella tiedolla. Eivätpä sairaudet sen enempää kuin pohjaveden geokemiakaan seuraile hallinnollisia rajoja. Ekologisen analyysin perusteella ei tietenkään voitu tehdä johtopäätöksiä yksilötasolla, mutta tutkimus osoitti epidemiologisesti mielenkiintoisen alueellisen yhteyden kaivoveden ominaisuuksien ja sydäntaudin ilmaantuvuuden välillä maaseutualueilla Suomessa.

Alkuaineita arjessa

Mangaanin tiedetään olevan ihmiselle välttämätön hivenaine. Viime aikoina useissa väestötutkimuksissa on nostettu esille runsaan mangaanin saannin haitallisuus ihmisten terveydelle, etenkin lapsilla. Tähän asti mangaania on pidetty ainoastaan teknisenä, esteettisenä ja kosmeettisena haittana. Kokemusasiantuntijana voin todeta, että mangaanipitoinen kaivovesi värjää kylpyhuonekalusteet, valkoisen pyykin ja hiusten vaaleat raidat. Mangaanin neurotoksisuus on tunnettu jo kauan eläinkokeiden ja ihmisten työperäisen hengitysilman altistumisen perusteella.

Nykytiedon mukaan juomaveden mangaani saattaa olla haitallista pienille lapsille jo melko alhaisina pitoisuuksina ja aiheuttaa oppimisvaikeuksia, käyttäytymiseen liittyviä ongelmia ja hienomotoristen toimintojen hidastumista. Korkeat Mn-pitoisuudet ovat yleisiä Suomen kaivovesissä, etenkin porakaivoissa, ja pitoisuudet voivat vaihdella merkittävästi jopa saman alueen kaivoissa. Mangaani ei todennäköisesti imeydy merkittävästi ihon läpi, joten pesuvetenä voidaan käyttää Mn-pitoisempaa vettä kuin juomavetenä. Mangaanipitoisen veden käytöstä saunan löylyvetenä ja altistumisesta tätä kautta ei tietääkseni ole julkaistu tutkimuksia.

GTK:ssa on tutkittu myös kaivoveden ja hiusten alkuainepitoisuuksia mustaliuske- ja vertailualueilta. Hiusten alkuainepitoisuudet kuvastavat parhaiten pitempiaikaista altistumista. Veren alkuainepitoisuus altistumisen indikaattorina kuvastaa taas lyhytaikaista altistumista.

Kiinnostava suomalainen tutkimusaihe olisi täällä akkumineraalien luvatussa maassa selvittää harvinaisille maametalleille, REE-alkuaineille, altistumista. Työperäisestä altistumisesta on olemassa tutkimuksia, mutta vastaavaa ei tietääkseni ole tehty luonnon ympäristöistä. REE-alkuaineita on rikastunut Suomessa muun muassa rapakivialueille. Teimme Itä-Suomen yliopiston kanssa pienen pilottitutkimuksen keräämällä muutamia kaivovesi- ja hiusnäytteitä Kaakkois-Suomen rapakivialueelta. Analyysi osoitti, että rapakivialueen kaivovettä käyttävien miesten hiuksissa havaittiin REE-pitoisuuksia. Verrokkihiusnäytteet olivat rapakivialueen ulkopuolelta Kuopiosta, Vieremältä ja Iitistä, ja niissä REE-pitoisuuksia ei juurikaan havaittu. Aihe on uusi, mielenkiintoinen ja vähän tutkittu, mutta ehdottomasti tutkimisen arvoinen.

Lisää aiheesta kiinnostuneille:

Brasilialaiset kollegat ovat tehneet esittelyn, jossa havainnollistetaan mitä Medical geology on. Videon voi katsoa International Medical Geology Associationin (IMGA) sivuilta. Yhdistykseen voivat liittyä kaikki aihepiiristä kiinnostuneet tutkijat.

Tiesittekö muuten, että englantilainen lääkäri James Parkinson, jonka mukaan Parkinsonin tauti on nimetty, oli myös geologi, paleontologi ja poliittinen aktivisti. Parkinsonin elämästä ja työstä voi lukea mm. Patrick Lewisin (2020) artikkelista.

Teksti: erikoistutkija Anne Kousa, anne.kousa@gtk.fi