NUKKUMISTA SÄÄTELEVÄT ERILLISET JÄRJESTELMÄT
Nukkumista säätelevät järjestelmät - suprakiasmaattisen tumakkeen säätelemä sirkadiaaninen rytmi ja nukkumista vaativa adenosiinituotanto (unipaine) - ovat kaksi täysin erillistä järjestelmää jotka eivät tiedä toisistaan. Ne eivät vaikuta pareina, vaikkakin vaikuttavat usein rinnakkain.
Kuvio kuvaa 48 tunnin ajanaksoa vasemmalta oikealle - kahta päivää ja kahta yötä.
Pisteviiva kuvaa sirkadiaanirytmiä. Siniaallon tavoin se nousee ja laskee luotettavan tasaista tahtia. Kuvion vasemmassa laidassa sirkadiaanirytmin aktiivisuus alkaa nousta muutamaa tuntia ennen heräämisen hetkeä. Se antaa aivoille ja muulle elimistölle herättävän energiasignaalin. Useimpien terveiden aikuisten sirkadiaaninrytmin aktivoiva vaikutus on voimakkaimmillaan varhain iltapäivällä.
Katsotaanpa sitten toista nukkumista säätelevää tekijää - adenosiinia. Se luo nukkumista vaativaa painetta.
Aamulla ja aamupäivällä olet ollut hereillä vasta muutaman tunnin. Niinpä adenosiinia on erittynyt vain vähän. Lisäksi sirkadiaanirytmi on parhaillaan voimakkaassa vieryttä kasvattavassa nousussa. Tämä yhdistelmä - sirkadiaanirytmin vahva aktivoiva vaikutus ja adenosiinin alhainen taso - tuottaa iloisen tuntemuksen vireydestä.
Edellä olevassa kuviossa käyrien etäisyys toisistaan kuvastaa suoraan kunakin hetkenä tuntemaasi nukkumisen tarvetta. Mitä kauempana käyrät ovat toisistaan, sitä enemmän kaipaat unta.
Niinpä aamupäivällä klo 11 - herättyäsi aamulla kahdeksalta - sirkadiaanirytmin ja unipaineen käyrät ovat lähellä toisiaan, kuten kuviossa pystysuora kaksipäinen nuoli osoittaa. Tämä käyrien vähäinen välimatka kertoo, että unipainen on vähäinen, mutta valvetilaan ja vireyteen vetää vahva voima.
Kello 23 tilanne on kuitenkin aivan toisenlainen, kuten kuviosta voi havaita. Olet silloin ollut hereillä 15 tuntia, ja aivojasi murjoo väkevöitynyt addenosiinivirta (yhtenäisellä viivalla piirretty käyrä on noussut jyrkästi). Lisäksi sirkadiaanirytmin pisteviiva on laskussa, jolloin aktiivisuutesi ja vireytesi heikkenevät. Niinpä käyrät ovat nyt etäällä toisistaan, kuten kuviossa pitkä pysty kaksipäinen nuoli osoittaa.
Tämä adenosiinin runsauden (suuri unipaine) ja sirkadiaanirytmin vaimeentumisvaiheen voimakas yhteisvaikutus viestittää voimakkaan toiveen päästä nukkumaan.
Mitä kaikelle tuolle adenosiinille tapahtuu nukahdettuasi ?
Unen aikana suurin osa siitä katoaa, kun aivoilla on tilaisuus hajottaa ja poistaa päivän aikana kertynyt määrä. Yön kuluessa uni nostaa pois unipaineen raskaan taakan keventämällä adenosiinikuormaa. Kun aikuinen on nukkunut noin kahdeksan tuntia tervettä unta, adenosiini on puhdistettu pois. Kun nämä kaksi prosessia hetkellisesti kohtaavat aamun tunteina, jolloin adenosiini on poistettu ja sirkadiaaninen rytmin signaali voimistuu, me heräämme.
Mikäli olet joskus valvonut koko yön ja pysytellyt valveilla vielä seuraavan päivänkin, muistat varmaankin tunteneesi joinakin hetkinä olosi aivan surkeaksi ja olleesi uninen, mutta toisina hetkinä kuitenkin kokeneesi pitkästä valvomisesta huolimatta, että olit tavallista virkeämpi.
Miksi kokemus voi olla näin ristiriitainen ?
Sirkadiaaninen rytmi ja adenosiinin eritys ovat toisistaan riippumattomia ja ne voidaan erottaa toisistaan ja rinnakkaisesta aaltoilustaan.
Kuviossa tarkastellaan samaa 48 tunnin ajanjaksoa ja noita kahta vaikuttavaa tekijää ja niiden välisen etäisyyden muutoksia. Tässä esimerkkitapauksessa päivän valvonut henkilö pysyy hereillä koko yön ja koko seuraavan päivänkin. Adenosiinin tuottama unipaine (ylempi viiva) nousee unettoman yön mittaan koko ajan aivan kuin veden pinta ammeessa, jonka tulppa on kiinni, mutta hana avoinna. Se ei voi laskea, koska koehenkilö ei nuku.
Kun pysytään valveilla ja tulpataan adenosiiniviemäri, jonka nukkuminen avaisi, aivot eivät pysty vapautumaan kemiallisesta unipaineesta, adenosiinitaso nousee nousemistaan.
Voisi luulla, että tämän takia olisit sitä väsyneempi, mitä kauemmin olet valveilla, näin ei kuitenkaan suoraviivaisesti käy. Vaikka yön edetessä tunnet itsesi yhä väsyneemmäksi ja valppautesi on vähimmillään viiden-kuuden maissa aamulla, sen jälkeen saat uutta tuulta purjeisiisi.
Miten tämä on mahdollista, kun adenosiinitaso ja sitä vastaava unipainen nousevat yhä ?
Vastauksen antaa sirkadiaanirytmisi, joka tarjoaa lyhyen helpotuksen unentarpeeseen. Toisin kuin unipaine sirkadiaanirytmi ei kiinnitä huomiota siihen, nukutko vai oletko valveilla.
Sirkadiaanirytmin hidas rytmikäs aaltoilu seuraa vain minuuttien ja tuntien kulkua siitä riippumatta, millainen adenosiinin tuottama unipaine aivoissa vallitsee. Ylipitkä valvomisesi on sirkadiaanirytmille yhdentekevää.
Kun tarkastellaan vielä viimeisintä kuviota, aamukuudelta tuntemasi uupumus selittyy siten, että adenosiinin tuottama unipaine on korkea, mutta sirkadiaanirytmisi on vaimeimmillaan. Käyrien välimatka on kolmelta yöllä suuri, mitä osoittaa ensimmäinen pystysuora nuoli. Mikäli selviydyt tästä vireyden menetyksestä, oletkin pian taas vauhdissa.
Sirkadiaanirytmin aamunousu tulee avuksesi ja nostaa tilapäisesti vireyttäsi koko aamupäivän ajan adenosiinin tuottaman unipaineen noususta huolimatta. Kun sirkadiaanirytmin aalto on korkeimmillaan noin klo 11, kuviossa esittämien käyrien ero on pienentynyt.
Tämä selittää, miksi olet paljon vähemmän väsyksissä klo 11 kuin yöllä kolmelta, vaikka olet valvonut paljon kauemmin.
Valitettavasti purjeisiisi osunut toinen tuulenpuuska ei kestä pitkään. Iltapäivän edetessä sirkadiaanirytmi alkaa heikentyä, mutta unipainetta aiheuttavaa adenosiinia kertyy yhä lisää.
Myöhään iltapäivällä tai alkuillasta tilapäinen vireytesi on kadonnut. Valtavan adenosiinimäärän tuottama unipainen iskee koko voimallaan. Kello 21 kuviossa käyrät ovat hyvin kaukana toisistaan, minkä korkea nuoli osoittaa. Ellet saa verenkiertoosi nopeasti kofeiinia tai amfetamiinia, nukahdat väkisinkin.
.