NORMAL UYKU VE UYKU FİZYOLOJİSİ


Uykunun tanımı


Uyku içsel ve dışsal uyaranlar ile tekrar bilinçli döneme dönülebilen, uyanılabilen bir bilinçsizlik dönemi olarak tanımlanır. Uykuyu komadan ayıran temel unsur bu tür uyaranlar ile tekrar bilinçlilik dönemine geri dönebilmektir.

Uyku olmazsa olmaz mı?


Uyku hayvanlar ve insanlar için hava gibi ,su gibi yaşamsaldır. Nasıl havasız dakikalar, susuz günler süresince yaşam mümkünse, uykusuz da ancak birkaç hafta yaşamda kalmak mümkündür. Bazen televizyonda basında bazı hastaların 12 yıldır hiç uyumadığını söylemesine zaman zaman şahit oluruz. Bu aslında uyku tıbbıyla uğraşanlar için inandırıcı değildir. İnsanda bugüne kadar laboratuvar ortamında yapılmış en uzun mutlak uykusuzluk deneyi 11 sürmüştür. Denek çalışmaya devam etmek istemesine ragmen bilincinde bozulma ve yaşamsal sorunlar nedeniyle çalışma sonlandırılmıştır. Fare ve diğer deney hayvanlarında da bu sure birkaç hafta ile sınırlıdır. Kısmi uykusuzluk deneylerinde bu sure elbette daha uzundur ancak burada beyin işlevlerinde önemli bozulmalar görülmektedir.
Yeterli bir uyku, iyi bir uyanıklık için gereklidir. Uykusuz çalışanların, uykusuz sürücülerin neden olduğu kazalar önemli sonuçları olan olaylardır. Çernobil nükleer santral, Challenger uzay aracı kazaları bu türden çalışanların iş başında uyuyakalması sonucu ortaya çıkmış felaketlerdir. Aslında trafik kazalarının da önemli bir bölümü direksiyon başında uyuklayan sürücüler nedeniyle oluşmaktadır. Uyku insan beyni ve bedeni için vazgeçilmez bir gereksinimdir.

Neden uyuyoruz?


Bu sorunun cevabını bilim adamları uzun yıllardır bulmaya çalışırlar. bu konuda bilim adamlarının ileri sürdükleri farklı teoriler vardır:
-Uyku beynin yeniden şarj olduğu bir dönemdir. Bu dönemde, beynin şalterinin kapatılır ve sinir hücrelerinin tamiri, siniri hücreleri arasında yeni bağlantıların kurulması, kurulan bağlantıların çalıştırılması işlemleri yapılmaktadır.
-Uyku problem çözümünde gerekli bilgilerin yeniden düzenlenmesi, yeni öğrenilen bilgilerin işlenmesi, hafızaya yerleştirilmesi için beyne imkan sağlamaktadır.
-Uyku canlının metabolizma hızını ve enerji tüketimini azaltmaktadır. Bu durum ekolojik denge yanısıra canlının enerji tüketim dengesini sağlamaktadır. Modern insan diğer memelilere gore uyanıklıkta daha az enerji harcadığından insandaki enerji tasarrufu %5-10 civarında olmaktadır.
- Uyku sırasında canlı, kasların, diğer dokuların yaşlanan hücrelerinin tamirini gerçekleştirmektedir.
-Uyku sırasında kardiyovasküler system dinlenmektedir, arteriyel tansiyon %20-30, kalp hızı %10-20 civarında azalmaktadır.
- İnsanların uyku-uyanıklık toplamı, gece ve gündüz gibi veya dünyanın kendi etrafında bir dönüş zamanı gibi 24 saattir.
Neden uyuyoruz sorusunun bugün en kabul edilen açıklaması: beynin restorasyonu ve sinir hücrelerinin ve bağlantılarının yenilenmesi teorisidir. Deneklerin uykusuz bırakıldığı çalışmalarda kas gücü ve bedensel fonksiyonlarda kayda değer kayıp izlenmezken, beyin fonksiyonlarında, bilişsel işlevlerde önemli düşmeler gösterilmiştir. Üstelik bu dönemd beynin elektriksel aktivitesinde de (elektroensefalografi) önemli bozulmalar saptanmıştır. Bu veriler bize uykunun bedenin dinlenme ihtiyacı için değil, beynin uyanıklıkta normal fonksiyon görebilmesi için uyuduğumuzu göstermektedir. Süregen bir uykusuzluk durumunda, insanda görülen belirtiler için tablo 1’e bakabilirsiniz.
Tablo 1
Uykusuzluğun mental ve bedensel etkileri

tablo

Günlük uyku ihtiyacımız nedir?


Uyku ihtiyacı kişiden kişiye değişiklik gösterir. Genç bir erişkinin ortalama uyku ihtiyacı 8 saat civarındadır, bu hafta sonlarında bir miktar artış gösterir. 6,5-8.5 saat arasında uyku normal kabul edilir. Yenidoğanda bu sure 14-16 saattir. Çocuk büdükçe bu süre giderek kısalır. 5 yaştan erişkinliğe kadar 10 saat civarı uyku yeterli olur.
Normal uyku nedir ve uyku dönemleri nelerdir?
Normal uyku, hızlı göz hareketlerinin olduğu REM (rapid eye movement) ve bunun haricindeki NREM dönemi olmak üzere 2 ana gruba ayrılır. NREM dönemi uyku derinliğine gore N1, N2 ve N3 olmak üzere 3 alt gruba ayrılabilir. N3 derin uyku dönemidir ve bu dönem yavaş dalga uykusu olarak ta bilinir. NREM uykusu derinleştikçe kişinin uyandırılabilmesi giderek zorlaşır. N3 döneminde kişininuyandırlabilmesi çok zordur, uyandıralabilse bile kişi uyandığında sersem gibidir ve çoğunlukla sabah bu dönemi hatırlamaz.
REM hızlı göz hareketlerinin olduğu, rüyaların yaşandığı bir dönemdir. Bu dönem fazik ve tonik REM dönemi olarak ikiye ayrılır. Fazik dönemde sempatik sinir sistemi hakimdir ve hızlı göz hareketleri, kas seyirmeleri ve solunumun düzensizliği görülür. Tonik dönemde parasempatik sinir sistemi daha hakim hale geçer ve hızlı göz hareketleri görülmez, vücut kaslarında tam bir hareketsizlik vardır. REM uykusu daha hafif bir uykudur ve bu dönemde dışsal ve içsel uyaranlarla kolaylıkla uyanılabilir.
Uykudan uyanmalar daha çok NREM dönemleri içindeki geçişler sırasında olur. Uyku çoğunlukla hafif uyku denilen NREM N1 ve N2 dönemleri ile başlar ve daha sonra uyku derinleşerek yavaş dalga uykusu denilen, derin uyku dönemi olan N3 dönemine geçilir. Eğer uyku sırasında elektroensefalografi (EEG) çekimi yapılmışsa, uyku derinleştikçe yüksek voltajlı yavaş beyin dalgalarının yoğunlaştığı görülür. NREM dönemlerinin arkasından REM uyku dönemi gelir. REM uyku dönemi tüm gece içinde 4-5 kez yaşanır. İlk REM uykuya geçtikten 1-1.5 saat sonra oluşur. Uykunun başlangıcındaki REM periyodları daha kısa sürerken uykunun son üçte birlik bölümünde hem sayı hem de süre olarak artış gösterir. Uykunun ilk REM periyodu 10 dakika kadar sürerken son REM süresi 60 dakikaya kadar uzayabilir. Uyku içinde birbirini izleyen NREM ve REM periyodları sikluslar halinde 70-100 dakikada bir tekrarlar.
NREM N3 yani derin uyku dönemi gecenin ilk üçte birlik döneminde REM uykusu ise son üçte birlik dönemde daha fazla oluşur. Bu nedenle uyku sırasında oluşan parasomni denilen uyurgezerlik, diş gıcırdatma gibi uyku bozuklukları daha çok uykuya daldıktan sonraki ilk 3 saat içinde oluşur. Buna karşın REM parasomnisi olan REM davranış bozukluğu daha çok sabaha karşı yaşanır.
Erişkinlerde, NREM N1 tüm uykunun yalnızca % 2-5’ini oluşturur. NREM N2 en fazla süreye sahip olan uyku periyodudur ve toplam uykunun % 45-55’ini meydana getirir. Derin uyku NREM N3 çoğunlukla uykunun ilk birkaç saat içinde oluşur ve toplamda %10-15’lik bir orana sahiptir. REM uykusu ise %20-25 oranında uyunur.
Yenidoğan bir bebek beslenme ve diğer ihtiyaçları için olanın dışındaki kalan zamanı uykuyla geçiririr. Birkaç saatte bir uyanır. Bebek büyümeye devam ettikçe uyku süresi giderek kısalır, 5-6 aylık olduğunda geceleri kesintisiz uyumaya başlar, gündüz birkaç kez kısa uykuları olur. Yenidoğanlarda REM uyku oranı erişkine oranla çok yüksektir toplam uykunun %50’sini oluşturur. Bebeklerde derin uyku dönemi de benzer şekilde erişkine oranla daha fazladır. Çocuk büyüdükçe bu oranlar erişkinlerin değerlerine yaklaşmaya başlar.
Yaşlılarda uyku süresi ve uykunun iç yapısı genç ve orta yaş erişkine gore farklılık gösterir. 70 yaş sonrasında toplam uyku süresi 8 saatlerden 5.5-6.5 saat düzeylerine düşer. Uykuya dalma daha geçtir, gece uykusu sık bölünür. Sabah erken uyanılır. Yaşlılarda uykusuzluk yani insomniden yakınma oranı daha yüksektir.

Uyku- uyanıklık döngüsü nedir?


Uyku ve uyanıklık toplamı 24 saat olan, birbirini izleyen bir ritm ile oluşur. Bu ritm sirkadyen rim olarak isimlendirilir. Uyku-uyanıklık döngüsü esas olarak 2 sistem tarafından sağlanır:
1-Sirkadyen sistem (C süreci): Uyku ve uyanıklığın bir ritm halinde toplamı 24 saat olacak şekilde birbirini izleme süreci beyinde suprakiazmatik çekirdekte yürütülür. Suprakiazmatik çekirdek beyinde hipotalamus denilen ortabeyinde yerleşik alanın ön tarafında yer alır. Suprakiazmatik çekirdek adeta beynin alarmlı saati gibi çalışarak, akşam gökyüzü karardıktan sonra, sabahın erken saatlerinde ve öğleden sonra uykuya eğilim göstermemizi sağlar.

scn
  • 2- Homoestatik sistem (S süreci): Uyku ihtiyacımız, uykunun ne zaman başlayıp biteceği uykunun içeriği bu sistem tarafından belirlenir. C süreci ile birlikte çalışır. Uyku ihtiyacı, kişinin daha önceki günlerdeki uyku süresi, uyku içeriği ve kalitesi ve gündüzün nasıl geçmiş olduğu ile ilişkili olarak uykuya geçme zamanını ve uykunun iç mimarisini değiştirir. Örneğin iki gündür 4 saatlik uyku uyumuşsanız, 3. gün önceki iki gündeki toplam 8 saatlik uyku açığı kapatılmaya çalışılır. Bu nedenle uykusuzluk çekersiniz ve uyku için uygun zaman ve şartlar oluştuğunda uyku süreniz normal 8 saatlik uykunuza ilaveten eksik uyku miktarınızın eklenmesi ile belirlenir. Eklenen miktar aslında tam olarak eksik uyku miktarınız kadar değildir. Süreç S bunu uykunun iç mimarisini değiştirerek ilave 2-3 saatle kapatabilir. Örneğin bir gün tam uykusuz kalınmışsa ertesi gün 9.5- 11 saatlik bir uyku tüm uyku eksiğinizi kapatabilir.

Uyku ve uyanıklığı sağlayan sinir sistemi bölümleri nelerdir?


Uyanıklık assendan retiküler aktive edici sistem (ARAS) tarafından sağlanan aktif bir olaydır. ARAS beyinde pons ve orta beyin denilen bölümde yer almaktadır.
aras

ARAS beyin dış kabuğu yani korteksi orta (ventral) ve dış (dorsal) olmak üzere 2 yolla uyarır. Orta veya ventral yol hipotalamus, subtalamus yolu üzerinden beynin ön bölgelerini uyarır. Dorsal yol ise talamus adı verilen çekirdek grupları üzerinden korteksi uyarır.
aras1
Talamus tüm duyuların beyin dış kabuğuna gitmeden önce uğradığı bir ara durak özelliğindedir. Bir uyarının kortekse ulaşmasına ya da ulaşmamasını sağlar. Uyanıklık sırasında talamus üzerinden yürütülen ARAS kontrolü ile duysal bilgilerin talamustan geçişine izin verilir. Uyku sırasında ARAS aktivitesi durur ve talamustan duysal bilgilerin geçişine engel olunarak korteksin uyarılmasının önüne geçilir.
ARAS sisteminin içinde yer alan ve nörotransmitter denilen kimyasal iletişim maddeleri uyanıklık sırasında oldukça aktiftir, bu aktivitelerini bir miktar azalmış olarak NREM uykusu sırasında da sürdürürler. Bu maddeler noradrenalin, serotonin ve dopamindir.

NREM ve REM uykuları nasıl oluşur?


NREM uykusu ARAS, talamus ve ön beyin tabanında bulunan alanların aktivitelerinin azalması ortaya çıkar. Bu olayı başlatan yapının hipotalamus ön bölümünde yer alan ventrolateral preoptik çekirdek (VLPO) olduğu düşünülür. Bu çekirdek GABA ve galanin adı verilen nörotransmitterler ile aktif beyin bölgelerinin aktivitelerini azaltırlar. VLPO uyanıklığı sürdüren tüboromamiller çekirdek, hipotalamus yan yüzü, lokus seroleus, dorsal raphe, dorsal raphe çekirdeği , laterodorsal tegmental çekirdek ve pedunculopontin tegmental çekirdeğin aktivitelerini baskılar. Hipotalamusun yan yüzünden salınan oreksin veya hipokretin adı verilen madde uyanıklık veya uykuya geçişi stabil tutar. Bu maddenin eksikliğinde narkolepsi denilen hastalık ortaya çıkar.
Uyanıklıktan hafif uykuya geçiş ile birlikte elektroensefalografik kayıtlamalarda uyanıklık özelliklerinin değiştiği alfa ve beta dalgalarının yerini daha yavaş bir elektriksel aktivite olan teta dalgalarının aldığı görülür (NREM N1 dönemi). Uyku daha derinleştiğinde birkaç dakika sonra N2 dönemine geçilir. Bu dönemde teta dalgalarının üzerine K kompleksleri, uyku iğcikleri, verteks keskinleri denilen özel bazı dalgalar gelmeye başlar. Uyku daha da derinleşirse N3 denilen yavaş dalga uykusuna geçilir. Bu dönemin özelliği oldukça yavaş ve yüksek voltajlı delta dalgalarının hakim hale geçişi ve N2 dönemine ait uyku iğciklerinin kaybolmasıdır.
REM uykusu mezensefalon ve ponsta bulunan, asetilkolin kullanan bu nedenle kolinerjik denen "REM on" hücrelerinin aktif hale geçmesi ile ortaya çıkar. REM sırasında ayrıca raphe çekirdeğinde bulunan serotoninerjik, lokus seroleustaki noradrenerjik ve ponsta bulunan dopaminerjik nöronların aktivitesi baskılanır. Bu baskılanma REM sırasında toplam asetilkolin aktivitesinin artışını sağlar.
REM uykusu sırasında hızlı göz hareketler, kas sertliğinde genel azalma ve tam bir hareketsizlik (kas atonisi) ve rüyalar görülür. REM sırasında görülen kas atonisi lokus sereleus yakınında bulunan pontin kolinerjik nöronlar aracılığı ile sağlanır. REM uykusu sırasında EEG aktivitesi NREM N1' benzer. Ancak bu dönemde testere dişi şeklinde özel bazı EEG dalgaları ortaya çıkar.