• opetusmateriaali
• unen fysiologia
• unen mekanismit
• uni
• unihoitaja
• unitutkimus

Erilaisissa unihäiriöissä unen normaali fysiologia häiriintyy. Fysiologia tieteenä tutkii elintoimintoja ja niiden säätelyä tavoitteenaan ymmärtää elävien olentojen mekanismeja. Unen fysiologiassa keskitytään uneen liittyviin elinjärjestelmiin ja anatomisten rakenteiden toimintaan (Leppäluoto ym. 12).

Unettomuus on yleisin unihäiriö, jonka oireita noin 50 prosenttia suomalaisista kuvaa lääkärin vastaanotolla perusterveydenhuollossa. Unettomuuden ensisijaisena hoitona käytetään unettomuuden kognitiivista käyttäytymisterapiaa (CBT-I, Cognitive Behavioral Therapy for Insomnia), jonka menetelmät perustuvat lääkkeettömiin hoitokeinoihin. (Unettomuus: Käypä hoito -suositus 2023.)

Vuodesta 2021 lähtien CBT-I-menetelmät ovat kuuluneet kansalliseen palveluvalikoimaan aikuisten ja nuorten unettomuuden hoidossa perusterveydenhuollossa, mutta siitä huolimatta unettomuuden lääkkeetöntä hoitoa ei ole riittävästi tarjolla Suomessa (Järnefelt & Partonen 2022). Hoitajilla on tärkeä ja olennainen rooli unihoitotoimenpiteiden toteuttamisessa. Riittävän unitietämyksen on huomattu laskevan hoitajien kynnystä puuttua potilaan uneen. (Smyth 2020, 42.)

Opinnäytetyön tuloksena valmistui unihoitajakoulutukseen verkko-opetusmateriaalia, jonka tavoitteena on tukea perusterveydenhuollon ammattilaisten valmiuksia ja auttaa työssään unihäiriö- ja unettomuuspotilaita unen normaalin fysiologian ymmärtämisen kautta. Unen fysiologian aihealue rajautui sairaanhoitajalle keskeisimpiin teemoihin, joita ovat unen rakenne ja eteneminen, unen ja valveen säätelymekanismit, unenaikaiset fysiologiset muutokset elimistössä, unen kliinisen mittaamisen keinot sekä unen ja valveen erot.

Unen ja valveen vuorottelu perustuu aivojen uni- ja valvekeskusten väliseen kilpailuun

Uni koostuu noin 90 minuutin pituisista jaksoista (Carley & Farabi 2016, 7; Himanen & Toppila 2019, 222), joissa NREM- (Non-Rapid Eye Movement) ja REM- (Rapid Eye Movement) uni vuorottelevat (Carley & Farabi 2016, 7; Himanen & Toppila 2019, 222; Falup‑Pecurariu ym. 2021, 2). NREM-uni voidaan jakaa vielä N1-, N2- ja N3-univaiheisiin (Carley & Farabi 2016, 6; Virtanen 2021, 607; Himanen & Toppila 2019, 222; Gerstenslager & Slowik 2023) unen syvyyden mukaan (Rozov 2016, 2). Unen eri vaiheet ja hereillä olo aiheuttavat aivosähkökäyrässä niille tyypillisiä muutoksia (kuva 1.) (Falup‑Pecurariu ym. 2021, 2).

Aivojen unikeskuksena pidetään etuaivojen pohjaosan alueen ventrolateraalista preoptista tumaketta (VLPO) (Himanen & Toppila 2019, 221), joka aktivoituu uneen siirryttäessä (Carley & Farabi 2016, 5; Himanen & Toppila 2019, 221; Partonen ym. 2020, 2471). VLPO:n hermosolut sisältävät galaniinia ja gamma-aminovoihappoa (GABA) (Rozov 2016, 2; Falup‑Pecurariu ym. 2021, 2), jotka ovat unta tuottavia välittäjäaineita (Himanen & Toppila 2019, 221; Partonen ym. 2020, 2471; Falup‑Pecurariu ym. 2021, 2). Vireystilaa sen sijaan ylläpitää nouseva hermoverkosto, joka alkaa aivorungosta ja kulkeutuu talamuksen kautta aivokuorelle (Partonen ym. 2020, 2470).

Valveen välittäjäaineita ovat

• asetyylikoliini,
• noradrenaliini,
• dopamiini,
• histamiini,
• oreksiini ja
• serotoniini (Wigren & Stenberg 2015, 152; Falup‑Pecurariu ym. 2021, 2).

Unta ja valvetta tuottavat keskukset pyrkivät dominoimaan ja vaimentamaan toistensa toimintaa (Carley & Farabi 2016, 6; Rozov 2016, 17) välittäjäainetoiminnalla. Käyttäytyminen, eli joko uni tai valve, määräytyykin sen mukaan, kumpi järjestelmä on aktiivisempi (Carley & Farabi 2016, 6). Tämä mekanismi tunnetaan unen flip flop-kytkimenä (Carley & Farabi 2016, 6; Rozov 2016, 17).

Uni-valverytmin takana on unen säätelyn kahden prosessin malli, joka koostuu sirkadiaanisesta vuorokausirytmistä ja homeostaattisesta säätelystä (Borbély 2022, 1; Stenberg 2019, 832). Homeostaattinen säätely perustuu unipaineen kertymiseen valveen aikana (Himanen & Toppila 2019, 220; Stenberg 2019, 832; Partonen ym. 2020, 2471), mikä johtuu soluvälitilaan kertyvistä solujen aineenvaihduntatuotteista (Partonen, ym. 2020, 2471).

Sirkadiaaninen järjestelmä tuottaa sisäsyntyisen vuorokausirytmin (Stenberg 2019, 832) ja tahdistaa elimistöä ulkoisten ärsykkeiden puuttuessa (Rozov 2016, 14). Elimistön keskuskello sijaitsee suprakiasmaattisessa tumakkeessa (SCN) (Rozov 2016, 14; Himanen & Toppila 2019, 220; Falup‑Pecurariu ym. 2021, 1), hypotalamuksessa (Himanen & Toppila 2019, 220). SCN saa tiedon valoisuudesta suoraan silmien verkkokalvolta ja säätelee käpyrauhasen melatoniinituotantoa (Rozov 2016, 14,17; Himanen & Toppila 2019, 220).

Unen aikana elimistön fysiologiassa tapahtuu muutoksia

Unen aikana elimistön toiminta hidastuu ja vähenee yleisesti

• hermoston,
• tuki- ja liikuntaelimistön,
• hengityselimistön ja
• ruoansulatuselimistön osalta.

Tämä johtaa esimerkiksi heikentyneisiin aistivasteisiin (Carley & Farabi 2016, 6), alentuneeseen lihasjännitykseen (Carley & Farabi 2016, 7; Rozov 2016, 1; Stenberg 2019, 832–833; Falup‑Pecurariu ym. 2021, 3), keuhkotuuletuksen pienenemiseen (Stenberg 2019, 833) sekä mahalaukun tyhjentymisen hidastumiseen (Stenberg 2019, 836). Unen aikainen verenpaineen vaihtelu ja lämmönsäätelyn ajoittainen toimimattomuus (Stenberg 2019, 834,836) ovat esimerkkejä isoista muutoksista elimistön lämmönsäätelyn ja verenkiertoelimistön toiminnassa. Myös umpieritys- ja immuunijärjestelmän sekä energia-aineenvaihdunnan toiminta on sidoksissa uneen. Monien toimintojen muutokset ovat NREM- ja REM-unelle spesifisiä.

Opinnäytetyössä esitellään keskeisiä unitutkimuksia, joilla unta ja valvetta voidaan mitata kliinisesti. Unipolygrafiassa saadaan tietoa unen rakenteesta (Carley & Farabi 2016, 6; Himanen ym. 2019, 225; Virtanen 2021, 607) ja etenemisestä (Carley & Farabi 2016, 6; Virtanen 2021, 607) tekemällä univaiheluokitus (Carley & Farabi 2016, 6; Himanen ym. 2019, 225; Virtanen 2021, 607) REM-uneen ja NREM-unen eri vaiheisiin (Carley & Farabi 2016, 7; Virtanen 2021, 607). Yöpolygrafia on suppeampi kuin unipolygrafia, ja se toteutetaan yleensä kotona (Virtanen 2021, 607). Sen avulla saadaan tietoa unenaikaisesta hengittämisestä ja mahdollisista häiriöistä sekä asennosta ja liikehdinnästä.

Univiivetesti mittaa potilaan nukahtamisalttiutta (Krahn ym. 2021, 2489) ja hereilläpysymistesti mittaa potilaan kykyä pysyä hereillä (Virtanen 2019, 237; Krahn ym. 2021, 2489). OSLER- (Oxford Sleep Resistance test) testi mittaa potilaan vireystilan ylläpitokykyä (Virtanen 2019, 238) painallusvirheiden määristä (Virtanen 2021, 609).  MURT (Multiple Unprepared Reaction Time test) arvioi vireystilaa reaktionopeuden avulla (Virtanen 2019, 238). Aktigrafiassa arvioidaan uni- ja valvejaksoja liikedatan avulla (Carley & Farabi 2016, 7; Virtanen 2021, 609).

Unella on aivoja elvyttävä vaikutus

Unella on neurologisesti merkittäviä tehtäviä, joihin kuuluu muistinmuodostukseen liittyvät oppimisteoriat, eli synaptinen homeostaasiteoria ja aktiivisten synapsien konsolidaatioteoria, ja glymfaattisen järjestelmän kuona-aineiden siivoaminen aivokudoksesta.

Oppimisteoriat selittävät unen elvyttävää vaikutusta yön aikana tapahtuvalla aivojen hermoyhteyksien siistimisellä:

• uusi tieto integroituu vanhaan,
• turhat hermoyhteydet ja synapsit häviävät sekä
• merkittävät hermoyhteydet vahvistuvat (Wigren & Stenberg 2015, 151–153).

Tämä perustuu ajatukseen siitä, että aivojen synapsien määrää täytyy voida rajoittaa, koska resursseja aivojen alituiselle kasvulle ei ole. Synaptisen homeostaasin teorian mukaan synapsien määrää rajoitetaan unenaikaisella aivojen hermosolujen heikkojen synapsien karsimisella. Aktiivisten synapsien konsolidaatioteorian mukaan synapsit vahvistuvat unen aikana kertaamisesta ja muodostavat pysyvän muistijäljen. (Wigren & Stenberg 2015, 151–153.)

Valveen aikana aivokudokseen kertyy aineenvaihduntatuotteita, eikä aivokudoksessa ei ole imusuonia, jotka kuljettaisivat kuona-aineita isoon verenkiertoon (Lohela ym. 2020). Aivojen kuona-aineiden poistosta huolehtii glymfaattinen järjestelmä (Wigren & Stenberg 2015, 154; Lohela ym. 2020), joka mahdollistaa lukinkalvonalainen aivo-selkäydinnesteen virtauksen aivokudokseen ja sieltä pois, vieden mukanaan aineenvaihduntatuotteet (Lohela ym. 2020). Unen aikana glymfaattinen virtaus aivoissa tehostuu huomattavasti verrattuna valveeseen (Wigren & Stenberg 2015, 154–155; Lohela ym. 2020), jolloin suurin osa aivojen kuona-aineista poistuu nimenomaan unen aikana.

Opinnäytetyön tuloksena syntyi kaksiosainen diasarja ja tietotesti unen fysiologiasta

Unen fysiologiset ja behavioraaliset näkökulmat sekä niiden mittaamisen keinot ovat perusta unihäiriöiden ymmärtämiselle ja hoitotyölle (Landis 2011). Siitä huolimatta aihetta ei ole onnistuttu vielä liittämään osaksi sairaanhoitajakoulutuksen perusopetusta.

Opinnäytetyön tuotoksena syntynyttä sairaanhoitajille kohdennettua oppimateriaalia tullaan hyödyntämään sairaanhoitajille täydennyskoulutuksena tarjottavassa unettomuuden kognitiivisen käyttäytymisterapeutin pätevyyteen tähtäävässä koulutuksessa. Hoitajien varhaisella puuttumisella unen poikkeukselliseen fysiologiaan heti terveydenhuoltojärjestelmän porrasaskeleilla ja unettomuuden käyttäytymisen kognitiivisella terapialla voitaisiin parantaa suomalaisten elämänlaatua.

Opinnäytetyö on luettavissa Theseuksessa.

Kuvat: © Sini Karjalainen

Lähteet:

Borbély, A. 2022. The two-process model of sleep regulation: Beginnings and outlook. Journal of Sleep Research. Vol. 31, No 4, 1. Viitattu 11.12.2023. https://doi.org/10.1111/jsr.13598

Carley, D.W. & Farabi, S.S. 2016. Physiology of Sleep. Diabetes Spectrum. Vol. 29, No 1, 5–7.

Falup-Pecurariu, C., Diaconu, Ș., Țînț, D., & Falup-Pecurariu, O. 2021. Neurobiology of sleep (Review). Experimental and therapeutic medicine. Vol. 21, No 3, 1–3.

Gerstenslager, B. & Slowik, J.M. 2023. Sleep Study. Viitattu 11.12.2023. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK563147/

Himanen, S-L. & Toppila, J. 2019. Unen fysiologia, patofysiologia. Teoksessa Mervaala, E.; Haaksiluoto, E.; Himanen, S-L.; Jääskeläinen, S.; Kallio, M. & Vanhatalo, S. (toim.) Kliininen neurofysiologia. 1. painos. Helsinki: Kustannus Oy Duodecim, 220–222.

Himanen, S-L.; Alakuijala, A. & Rauhala, E. 2019. Kokoyön unirekisteröinnit. Teoksessa Mervaala, E.; Haaksiluoto, E.; Himanen, S-L.; Jääskeläinen, S.; Kallio, M. & Vanhatalo, S. (toim.) Kliininen neurofysiologia. 1. painos. Helsinki: Kustannus Oy Duodecim, 225.

Järnefelt, H. & Partonen, T. 2022. CBT-I-menetelmät käyttöön unettomuuden hoidossa terveydenhuollossa. Kolumni 14.2.2022. Palveluvalikoima. Viitattu 11.12.2023. https://palveluvalikoima.fi/-/cbt-i-menetelmat-kayttoon-unettomuuden-hoidossa-terveydenhuollossa

Krahn, L.E.; Arand, D.L.; Avidan, A.Y.; Davila, D.G.; DeBassio, W.A.; Ruoff, C.M. & Harrod, C.G. 2021. Recommended protocols for the Multiple Sleep Latency Test and Maintenance of Wakefulness Test in adults: guidance from the American Academy of Sleep Medicine. Journal of Clinical Sleep Medicine. Vol. 17, No 12, 2489.

Landis, C.A. 2011. Physiological and Behavioral Aspects of Sleep. Teoksessa Redeker, N.S. & McEnany, G.F. (toim.) Sleep Disorders and Sleep Promotion in Nursing Practice. New York: Springer Publishing Company. 

Leppäluoto, J.; Rintamäki, H.; Vakkuri, O.; Vierimaa, H. & Lauri, T. 2019. Anatomia ja fysiologia – Rakenteesta toimintaan. E-kirja Ellibs-kirjapalvelussa. Helsinki: Sanoma Pro Oy, 12. 

Lohela, T.J.; Kiviniemi, V. & Lilius, T. 2020. Glymfaattinen järjestelmä avaa aivojen padot: Aivo-selkäydinneste virtaa puhdistamaan aivoja unen ja anestesian aikana. Lääketieteellinen aikakausikirja Duodecim. Vol. 136, No 12, 1401–1409.

Partonen, T.; Tuisku, K.; Nikolakaros, G. & Partinen, M. 2020. Mistä unettomuushäiriössä on kyse? Lääketieteellinen aikakausikirja Duodecim. Vol. 137, No 6, 2470–2471.

Rozov, S.V. 2016. Circadian and Histaminergic Regulation of the Sleep-Wakefulness Cycle. Väitöskirja. Lääketieteellinen tiedekunta. Neurotieteiden ja anatomian osasto. Helsinki: Helsingin yliopisto. Viitattu 11.12.2023. https://helda.helsinki.fi/server/api/core/bitstreams/5e4e8dd4-48c8-4e1f-a05a-3001e6481fa8/content

Smyth, A. 2020. Gap in nurses knowledge of sleep health. Australian Nursing & Midwifery Journal. Vol. 27, No 1, 42. 

Stenberg, T. 2019. Elimistön fysiologiaa unen aikana. Lääketieteellinen aikakausikirja Duodecim. Vol. 135, No 9, 832–836.

Unettomuus. Käypä hoito -suositus 2023. Suomalaisen Lääkäriseuran Duodecimin ja Suomen Unitutkimusseura ry: n asettama työryhmä. Helsinki: Suomalainen Lääkäriseura Duodecim. Viitattu 11.12.2023. www.kaypahoito.fi

Virtanen, I. 2019. Vireystilatutkimukset. Teoksessa Mervaala, E.; Haaksiluoto, E.; Himanen, S-L.; Jääskeläinen, S.; Kallio, M. & Vanhatalo, S. (toim.) Kliininen neurofysiologia. 1. painos. Helsinki: Kustannus Oy Duodecim, 237–238.

Virtanen, I. 2021. Unirekisteröinnit avattuina. Lääketieteellinen aikakausikirja Duodecim. Vol. 136, No 22, 607–609.

Wigren, H-K. & Stenberg, K. 2015. Kuinka unielvyttää aivojamme? Lääketieteellinen aikakausikirja Duodecim. Vol. 131, No 2, 151–155.