Unen fysiologia

Keskimäärin ihminen viettää kolmanneksen elämästään nukkuen. Uni (tai ainakin aktiivisuus- ja lepojaksojen vuorottelu) on olennainen fysiologisen sopeutumisen mekanismi kaikissa elävissä olennoissa. Tämä vahvistaa teorian, jonka mukaan unella on tärkeitä tehtäviä elintärkeiden toimintojen ylläpitämisessä optimaalisella tasolla. Yllättävää kyllä, ymmärryksemme niin tärkeästä kysymyksestä kuin unen tarkoituksesta on alkeellista ja epämääräistä. Lisätutkimuksia tarvitaan peruskäsitteiden kehittämiseksi tällä alalla. Alla on kuitenkin peruskatsaus unen fysiologiaan, mukaan lukien sen säätelyn tärkeimmät mekanismit ja sen toimintoja selittävät hypoteesit.

Potilaat kysyvät usein, kuinka paljon unta he tarvitsevat. Vaikka yleisin vastaus on 8 tuntia, jotkut tarvitsevat 4,5 tuntia unta, kun taas toiset tarvitsevat 10 tuntia. Näin ollen 8 tuntia on vain keskiarvo, ja yleisesti ottaen tämä luku vaihtelee merkittävästi yksilöllisesti. Koska ihmiset, joiden unen kesto poikkeaa merkittävästi keskiarvosta, muodostavat kuitenkin absoluuttisen vähemmistön, he tarvitsevat asianmukaisia tutkimuksia mahdollisten unihäiriöiden havaitsemiseksi.

Unen ajoitus, kesto ja rakenne vaihtelevat eri biologisten lajien välillä. Ihmisillä on taipumus nukahtaa yöllä ja herätä auringonnousun jälkeen. Keinotekoisen valaistuksen ja yötyötarpeen myötä monien ihmisten uni- ja valveillaolorytmit ovat poikenneet merkittävästi tavanomaisesta rytmistä, jolle on ominaista lepo yöllä ja aktiivinen toiminta päivällä.

Laboratoriotutkimukset osoittavat, että valveillaolon tai uneliaisuuden aste riippuu ainakin kahdesta tekijästä:

1. edellisen valveillaolon kesto ja
2. vuorokausirytmi.

Siksi uneliaisuuden pääasiallinen piikki esiintyy myöhään illalla, mikä osuu yksiin tavanomaisen nukkumaanmenoajan kanssa. Toinen uneliaisuuden piikki esiintyy päiväsaikaan, mikä osuu yksiin perinteisen siestan kanssa – monissa maissa hyväksytyn iltapäivän levon kanssa. Iltapäivän väsymyksen ja vuorokausirytmin fysiologisten prosessien vuoksi monilla ihmisillä on vaikeuksia ylläpitää aktiivista valveillaoloa tänä aikana.

Suurin osa tähän mennessä kertyneestä tiedosta unen rakenteesta, vaiheista ja ajallisista ominaisuuksista on saatu käyttämällä erityistä menetelmää, joka tallentaa biopotentiaaleja koko unen ajan - polysomnografiaa (PSG). Polysomnografia, joka ilmestyi 1940-luvulla, on nykyään laajalti käytössä sekä tieteellisessä tutkimuksessa että primaaristen unihäiriöiden diagnosoinnissa. Polysomnografiaa varten potilaat tulevat yleensä somnologian laboratorioon illalla. Tavallisessa polysomnografiamenetelmässä päänahalle (useimmiten päälaelle ja takaraivoon) asetetaan vähintään kaksi elektrodia EEG-tietojen tallentamiseksi. Kaksi elektrodia on suunniteltu silmänliikkeiden tallentamiseen, ja yksi elektrodi asetetaan mentaalilihakselle lihastonuksen tilan arvioimiseksi unesta valveille siirtymisen aikana ja unen eri vaiheissa. Lisäksi antureita käytetään ilman virtauksen, hengitystyön, veren happisaturaation mittaamiseen, EKG:n ja raajojen liikkeiden tallentamiseen. Tiettyjen ongelmien ratkaisemiseksi käytetään erilaisia polysomnografian muunnelmia. Esimerkiksi ylimääräisiä EEG-johtimia käytetään öisten epileptisten kohtausten diagnosointiin. Joissakin tapauksissa potilaan käyttäytyminen unen aikana tallennetaan videolle, mikä mahdollistaa hänen liikkeidensä tallentamisen ja häiriöiden, kuten unissakävelyn tai REM-unen käyttäytymishäiriön, diagnosoinnin. Lisäksi tätä tekniikkaa voidaan muokata edelleen erityisten diagnostisten ongelmien ratkaisemiseksi. Esimerkiksi joissakin tapauksissa on tarpeen tutkia mahanesteen eritystä unen aikana, ja impotenssin diagnosoimiseksi on tärkeää saada tietoa peniksen tilasta unen aikana.

Tutkittava menee nukkumaan normaaliin aikaan (esim. klo 23). Valojen sammuttamisen ja nukahtamisen välistä aikaa kutsutaan unen latenssiajaksi. Vaikka jotkut ihmiset nukahtavat muutamassa minuutissa, useimmat nukahtavat 15–30 minuutissa. Jos tutkittava ei nukahda 45 minuutin kuluessa, hänestä tulee levoton. Nukahtamisvaikeudet johtuvat usein tunnetusta ensimmäisen laboratorioyön ilmiöstä. Sekä unettomuudesta kärsivälle potilaalle että terveelle vapaaehtoiselle ensimmäinen yö unilaboratoriossa aiheuttaa stressiä, mikä johtaa nukahtamisen latenssiajan merkittävään pidentymiseen. Samanlainen ilmiö havaitaan monilla ihmisillä, jotka viettävät yön vieraassa ympäristössä, kuten hotellihuoneessa. Nukahtamisen latenssiajan pidentymiseen voivat vaikuttaa useat tekijät: stressi, epämukavuuden tunne vieraasta sängystä tai ympäristöstä, fyysinen rasitus tai runsas illallinen juuri ennen nukkumaanmenoa.

Unen vaihe I on valveillaolon ja unen välinen siirtymätila. Tässä vaiheessa ihminen tuntee olonsa vain lievästi uneliaaksi ja pystyy reagoimaan nimeensä, vaikka se lausuttaisiin hiljaa. Tämä vaihe ei näytä edistävän lepoa tai palautumista ja se muodostaa normaalisti vain 5–8 % unen kokonaiskestosta. Unen vaiheen I esiintyvyyden lisääntyminen on tyypillistä levottomalle, katkonaiselle unelle, jonka voi aiheuttaa uniapnea, levottomat jalat -oireyhtymä tai masennus.

Vaihe II vie tyypillisesti puolesta kahteen kolmasosaa unen kokonaisajasta. Tavallaan se on unen "ydin". Se on yksittäinen, hyvin määritelty vaihe, jolle on ominaista aivosähkökäyrässä kaksi ilmiötä: uniakselit ja K-kompleksit.

Tyypillisesti siirtyminen vaiheesta II vaiheisiin III ja IV (syvän unen vaiheet) tapahtuu melko nopeasti.

Vaiheet III ja IV yhdistetään yleensä nimillä "hidas (hidasaaltoinen) uni" tai "deltauni". EEG:ssä hitaalle unelle on ominaista voimakkaat, suuren amplitudin omaavat hitaat delta-aallot. Hitaan unen aikana lihasjänteys heikkenee ja autonomiset indikaattorit (pulssi, hengitystiheys) hidastuvat. Tässä unen vaiheessa ihmistä on erittäin vaikea herättää, ja jos näin tapahtuu, hän on aluksi hämmentynyt ja suunta-aisti vailla. Hidasta unta pidetään ajanjaksona, joka on eniten "vastuussa" levosta ja voimien palautumisesta unen aikana. Yleensä hitaan unen ensimmäinen jakso alkaa 30–40 minuuttia nukahtamisen jälkeen, eli yleensä myöhään yöllä. Hidasta unta esiintyy yleensä enemmän koko unen ensimmäisen kolmanneksen aikana.

Unen viimeinen vaihe on nopea silmänliikeuni eli REM-uni. On yleisesti tiedossa, että unet liittyvät pääasiassa tähän unen vaiheeseen. Vain 10 % unista esiintyy muissa unen vaiheissa. Univaihe jättää jälkensä unien luonteeseen. Hitaaaltounen aikana nähdyt unet ovat yleensä epämääräisempiä ja jäsentymättömämpiä – sekä sisällöltään että ihmisen kokemien tuntemusten osalta. REM-unen aikana unet jättävät puolestaan eläviä tuntemuksia ja niillä on selkeä juoni. Neurofysiologisesta näkökulmasta REM-unelle on ominaista kolme pääominaisuutta:

1. matalan amplitudin, korkeataajuinen aktiivisuus, joka muistuttaa EEG-käyrää voimakkaan valveillaolon tilassa;
2. nopeat silmänliikkeet;
3. syvä lihasatonia.

"Aktiivisen" aivotoiminnan (matala-amplitudinen, korkeataajuinen EEG-aktiivisuus) ja "halvaantuneen" kehon (lihasatonia) yhdistelmä on antanut tälle vaiheelle toisen nimen: "paradoksaalinen uni". REM-unen aikana kehittyvä lihasatonia näyttää olevan evolutiivinen sopeutuminen, joka estää fyysisiä reaktioita uniin. Tyypillisesti ensimmäinen REM-unen jakso alkaa 70–90 minuuttia nukahtamisen jälkeen. Nukahtamisen ja ensimmäisen REM-unen jakson alkamisen välistä aikaa kutsutaan REM-unen latenssiajaksi. Normaalisti REM-uni muodostaa noin 25 % unen kokonaisajasta.

Ensimmäinen unisykli sisältää peräkkäisen etenemisen kaikkien kuvattujen vaiheiden läpi. Toinen ja sitä seuraavat yön loppuun ulottuvat syklit alkavat vaiheella II, jota seuraavat hidasaaltouni ja nopea silmänliikeuni. Kuten mainittiin, hidasaaltounijaksot ovat pidempiä yön ensimmäisessä kolmanneksessa, kun taas nopea silmänliikeuni on yleisempää yön viimeisessä kolmanneksessa.

Laboratoriossa tehdyn unen mittaustutkimuksen tuloksia arvioitaessa analysoidaan useita parametreja: nukahtamisen latenssiaikaa, unen kokonaiskestoa, unen tehokkuutta (nukkumisajan suhde kokonaismittausaikaan), unen fragmentoitumisen astetta (kokonais- tai epätäydellisten heräämisten lukumäärä, aika, jonka henkilö oli hereillä nukahtamisen jälkeen) ja unen arkkitehtuuria (unen päävaiheiden lukumäärä ja kesto). Analysoidaan myös muita fysiologisia parametreja, kuten hengitykseen (apnea, hypopnea), veren happisaturaatioon, raajojen säännöllisiin liikkeisiin ja sykkeeseen liittyviä parametreja. Tämä mahdollistaa tiettyjen fysiologisten prosessien vaikutuksen tunnistamisen uneen. Esimerkkinä tästä ovat apneajaksot, jotka johtavat unen fragmentoitumiseen.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]