Unen rakenne, tarve ja tehtävät
Uni koostuu viidestä vaiheesta, joista S1 (torke), S2 (kevyt uni) sekä S3 ja S4 (S3 + S4 = syvä uni) muodostavat yhdessä NREM- (non-rapid eye movement) unen (kuva «»1). Näiden lisäksi esiintyy REM-unta (rapid eye movement), jolloin unen näkeminen on tavallisinta. Univaiheet muodostavat 90–110 minuuttia kestäviä unisyklejä, joiden aikana siirrytään pinnallisesta NREM-unesta syvän unen kautta REM-uneen. Univaiheiden osuus unisyklistä riippuu sekä nukkumaanmenoajasta että unessa jo vietetystä ajasta. Lisäksi monet yksilölliset tekijät ja ikä vaikuttavat unen rakenteeseen. Normaalin yöunen aikana syvän NREM-unen osuus on suurimmillaan ensimmäisen 4–5 tunnin aikana, minkä jälkeen REM-unen osuus lisääntyy. Yöunen ensimmäisestä 4–5 tunnista puhutaan usein ydinunena, koska ilman sitä meidän on erittäin vaikea ylläpitää psyykkistä toimintakykyämme normaalilla tasolla. Normaaliin yöuneen kuuluu myös havahtumisia ja heräämisiä, joista suurinta osaa emme aamulla muista.
Vuorokautinen unen tarve vaihtelee yksilöllisesti yleensä 6 ja 9 tunnin välillä. Keskimääräinen vuorokautinen nukkumisaika aikuisväestössä on 7,5 tuntia ja unen tarve 8 tuntia. Iäkkäämmät ihmiset arvioivat tarvitsevansa jonkin verran vähemmän unta kuin nuoremmat. Esimerkiksi 60-vuotias arvioi vuorokautisen unen tarpeensa keskimäärin 30 minuuttia vähäisemmäksi kuin 20-vuotias. Myös sukupuoli vaikuttaa jonkin verran. Naiset arvioivat vuorokautisen unen tarpeensa keskimäärin 15 minuuttia pidemmäksi kuin miehet.
Kysymykseen, miksi nukumme, ei ole saatu tyhjentävää vastausta. Unen tehtävistä on kuitenkin esitetty tieteellisiin tutkimustuloksiin perustuvia käsityksiä. Yhteistä useimmille näistä käsityksistä on, että unen vaikutukset kohdistuvat erityisesti aivoihin. Toisaalta viimeaikaiset tutkimustulokset osoittavat, että uni vaikuttaa merkittävästi myös esimerkiksi autonomiseen hermostoon, sokeriaineenvaihduntaan ja kykyyn vastustaa taudinaiheuttajia eli immuunivasteeseen.
Unen tehtäviä voi tarkastella sen valossa, mitä ihmiselle tapahtuu, jos hän muuttaa unen kestoaan joko hetkellisesti tai pidemmäksi aikaa. Lyhytaikainen eli akuutti univaje – esimerkiksi yhden yön nukkumattomuus tai unen tiheä keskeytyminen yhden yön ajan – johtaa tyypillisesti väsymyksen lisääntymiseen. Lisäksi mieliala ja kognitiiviset toiminnot, kuten tarkkaavaisuus, työmuisti ja toiminnanohjaus, heikkenevät. Nämä vaikutukset ovat sitä merkittävämpiä, mitä vähemmän henkilö on ennen valvejaksoa nukkunut. Yksiselitteisiä tutkimustuloksia akuutin univajeen vaikutuksesta autonomisen hermoston toimintaan, energia-aineenvaihduntaan, hormonien erittymiseen tai immuunivasteeseen on vähemmän. Keskeiset havainnot liittyvät siihen, että unesta riippuvaisten hormonien – kuten kasvuhormonin ja prolaktiinin – vuorokausirytmi muuttuu ja immuunivaste heikkenee jossakin määrin. Yksilölliset reaktiot akuuttiin univajeeseen vaihtelevat suuresti, mutta selvyyttä yksilöllisten erojen syistä ei tällä hetkellä ole. Akuutista univajeesta toipuminen vaatii yleensä yksi tai kaksi tavallisen pituista yöunta. Palautumisunen aikana erityisesti syvän unen osuus lisääntyy ja muiden, varsinkin valveen ja torkkeen, osuus vähenee. Kun puhutaan työikäisistä ihmisistä, niin iällä ei näyttäisi olevan merkittävää yhteyttä akuutin univajeen vaikutuksiin. Akuuttia univajetta esiintyy työelämässä paljon, esimerkiksi yksittäisten yövuorojen ja aikaisten aamuvuorojen yhteydessä.
Useamman vuorokauden kestävä osittainen unenriisto eli kasautuva univaje johtaa akuutin univajeen tavoin vireyden, mielialan ja kognitiivisten toimintojen asteittaiseen heikkenemiseen. Jos unta vähennetään 2 tuntia yössä, saavutetaan yhden yön valvomisen tuottama heikkenemisen aste noin 10 vuorokauden jälkeen. Vastaava vaikutus voidaan havaita viiden vuorokauden kuluttua, jos ihminen vähentää untaan neljään tuntiin vuorokaudessa. Unen lyhentäminen 2–4 tunnilla useamman vuorokauden ajaksi johtaa muutoksiin myös hormonien erittymisessä, sokeriaineenvaihdunnassa ja immuunivasteessa. Hormonaalisista muutoksista tärkeimpiä on stressihormonina tunnetun kortisolin tason nousu erityisesti illalla sekä ruokahalua lisäävän greliinin lisääntyminen ja ruokahalua vähentävän leptiinin väheneminen. Ruokahalua säätelevien hormonien muutokset saattavat osaltaa altistaa ylipainon muodostumiselle.
Kaikkiaan voidaan sanoa, että unella on vireyden lisäksi merkittävä vaikutus psyykkiseen toimintakykyyn ja moniin fysiologisiin toimintoihin. Uni onkin yksi tärkeä mekanismi, jonka kautta työajat vaikuttavat sekä tapaturmiin että sairastavuuteen.