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缺氧會造成失眠 枕頭床墊等床上用品如何挑選?

文/陳志明 (陳志明博士缺氧研究中心)

缺氧會造成失眠,枕頭、床墊、被單等床上用品該如何挑選?(Shutterstock)

缺氧會造成失眠,枕頭、床墊、被單等床上用品該如何挑選?(Shutterstock)

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根據統計,平均每5人就有1人深受失眠之苦。相較於過去物質、醫療匱乏的年代,失眠及睡眠障礙卻彷彿像是文明社會下的附加產物。因此,對於忙碌的人們來說,晚上睡覺是一天之中最放鬆、最幸福,也是最重要的時間之一。

筆者以新的研究角度,解說那些伴隨我們三分之一歲月的床上用品該如何挑選,才能夠改善我們的睡眠品質。

為何到中年之後易發生失眠、早起等睡眠障礙

簡單的說,除了時差問題及像是咖啡因等興奮劑或藥物之外,筆者認為絕大多數失眠及睡眠障礙的根源,都是源自身體缺氧

雖然睡眠時期身體多數的活動都會減緩,但卻由於攝氧量也驟然降低,所以睡眠其實是一天中最危險的生理活動。因此在睡覺前,大腦將會感測身體的能量儲備是否足夠,以應付這漫長達8小時的缺氧期。如果大腦判定能量不足以應付睡眠的缺氧期,就會阻止身體睡覺保持清醒以策安全,同時還可透過這清醒的時間,設法去獲取補充食物或氧氣,以補足能量的缺口,這項安全機制就形成了所謂的失眠現象。

身體由於諸多的因素,從25歲開始每年將會減退1%的最大攝氧量,50歲之後的中年人身體的能量平均也只有年輕時的75%以下。使得這些中年以上的族群,當白天生理活動在接近動態匱乏的情況時,到了睡覺之前,大腦將感測到能量儲備不足以應付睡眠時身體所遭遇更缺氧的狀態,因而發出一系列危險訊號,並阻止進入睡眠。

即使好不容易進入了夢鄉,基於安全起見,也會透過一些身體細胞缺氧所釋出特殊產物的累積,去激化心臟及肺臟啟動工作,以補充睡眠時的血氧供應,使細胞能在睡眠休息時也能安全存活下來,而形成一般人所稱的「快速眼動睡眠」。但若身體因為年紀或其他因素,已屬於缺氧的體質時,這類型睡眠時啟動補氧的刺激強度及持續時間也會加大許多,換句話說,真正熟睡時間也就縮短許多,而且越到後面快速眼動的強度及頻率也越來越大,最後身體實在需要全身器官都工作而乾脆啟動清醒訊號,而形成所謂的早醒及其他如多夢、醒後疲倦等等睡眠障礙問題。

哪種枕頭最適合這類缺氧型睡眠?

瞭解了睡眠和缺氧密不可分的基礎概念之後,對於睡覺時所使用的枕頭才能得到比較合理的選擇概念。大多數人都知道枕頭的主要功能是用來調整我們在仰睡及側睡時,頭部、頸部和軀幹之間角度及高度的一種「設備」,然而這項設備卻和睡眠時身體發生缺氧的程度息息相關。

由於脊椎從肩部開始向前彎曲,然後再向上向後回彎,因此當我們平躺時,頭部如果直接貼緊床面,頸部的肌肉將會耗費額外的能量去牽拉肩部的肌肉,除了造成局部不舒服的感覺之外,持續一段時間後,這些器官組織也將因能量不足而發生缺氧情況,尤其是在睡眠時期,身體產出能量不足的狀況下,將加劇睡眠時的缺氧反應,而發生失眠、難入睡、打鼾、睡眠呼吸中止及早醒等睡眠障礙問題。

另外在直立或坐立狀態下,心臟上方的心房,因為地心引力的幫助,可在比較省能的情況下,將血液擠送到下方的心室裡面,身體也可以獲得較多的血氧。可是當躺下後,沒有地心引力的輔助,除了心房得耗損更多的能量之外,身體也會相對缺氧許多。因此對於缺氧型睡眠障礙的族群,理論上枕頭的高度越高,將越能夠增加心臟的供氧效能。這也是心臟衰竭的病患在病房中療養時,大多只能睡在傾斜床上的緣故。

因為睡眠時缺氧代謝所引發的刺激訊號,會透過周邊神經傳送一種特別的神經波,並沿著脊髓匯集到腦幹,而後再啟動快速眼動睡眠等等各類睡眠障礙或缺氧代償。由於腦幹這個部位恰巧就是枕頭墊襯接觸的地方,因此若能藉由適當的材質,將這些雜波傳導分散或共振減弱,將能幫助這些缺氧人群克服睡眠障礙的困擾。

瞭解以上幾項睡眠的缺氧原則之後,一個理想的枕頭應該具備:隨著年齡變化的高低調整、符合頭部及頸椎的曲線支撐、幫助睡眠時期的血氧供應、降低腦幹匯集的神經波動等四項原則。只不過,從古至今市面上所常見的枕頭,總是不外乎是透過不同的枕心結構及枕頭套材質組合而成,多數是強調材質的貴賤或透氣情況罷了,若具有符合頭頸脊椎曲線就算是頂尖的產品囉。這些產品都距離上述的四項原則,似乎都還差了二三項以上,這也難怪睡眠障礙的人有越來越多的趨勢。

在現有市場中,自古就公認羽絨枕或羊毛枕等為高級品,主要是因為枕內填充的羽絨或羊毛具有: 柔軟、透氣、保暖、蓬鬆、可回彈等等優點,當然也因為相對越來越稀少,而使得這類枕頭的價格變得越來越昂貴。誠然,這類枕頭如果充填適當足夠的話,對於頭部及頸椎的支撐,減少頸部咽喉局部肌肉的缺氧,具良好的特性,但是原有保暖的功能相對於散熱就成了夏天難睡的困擾。另外加上羽絨枕或羊毛枕,對於血氧供應的幫助,以及降低腦幹的神經波動等原則,似乎就沒什麼幫助,因此這類枕頭較適合那些發生輕微程度缺氧型睡眠障礙的族群使用。

另一類稱作高分子記憶海棉的枕頭,在這十幾年間被廣告炒作而迅速竄起,它們的主要訴求是藉由人造的慢回彈的塑膠海綿,在躺下後藉由頭部及頸部的重量將枕頭塑型,而減少枕頭彈回的壓力對頭頸部所造成不適感。更新款式的甚至還宣稱具有溫感軟化塑膠的能力,體溫越高則海綿越軟。誠然,這類枕頭如果真照廣告所宣稱效能的話,對於頭頸部的曲線支撐,也就是局部肌肉的缺氧問題或許具有幫助,但是對於依年齡變化調整高低、幫助睡眠時期的血氧供應,及降低腦幹匯集的神經波動等其他三項原則,則似乎有待加強了,因此這類枕頭仍舊較適合那些還沒發生缺氧型睡眠障礙的族群使用。

還有一類是以植物的果葉所製作的枕頭,包括茶葉枕、綠豆殼枕、蕎麥枕、薰衣草枕、藥草枕等等,從古至今經常被亞裔中年人士所使用,它們的主要訴求偏重在比較扎實而具有墊高頭頸部位的功能,以及透過較良好散熱而達到安神功效,另外可能透過植物的成分去強化睡眠時期血氧的供給。誠然,這些類型的枕頭由於材質較硬,堆疊之後對於體位的高度升高確實有明顯的功能,另外透過植物纖維的空隙在排熱方面也有明顯的功能,這對局部降低腦幹的神經波動也就是一般人所謂的安神功能,或許具有一些幫助。但是這類枕頭對於頭部及頸椎的曲線支撐功能就顯得相當的差,容易造成肩頸部位發生局部缺氧問題,而產生打鼾、睡眠呼吸中止症、甚至落枕等問題,另外對睡眠時期的血氧供應等原則也沒有幫助,因此這類枕頭雖然較受到中老年人喜愛,但並不代表適用於缺氧型睡眠障礙族群使用。

其他像是一般的棉絮充填、塑膠纖維絲、泡棉充填、吹氣枕、充水枕、以及竹籐製的空心枕等等,雖然許多人都仍在使用,但是它們對於我前面所提出的四項原則大多不符合,所以對於屬於缺氧型睡眠障礙的族群,建議盡量不要使用。

大概讀者們讀到現在,或許會問那到底有那些枕頭是適合缺氧型失眠或睡眠障礙的族群使用。筆者認為目前還沒問市,不過相信未來有人會開始著手研發「有氧智慧枕頭」這類的產品,透過感測軀體結構、頸椎、頭部的相對應位置,以及這些組織的血氧關係,和各階段的睡眠結構,經過分析計算後,配合睡姿自動調整枕頭的立體位置及溫度、壓力、氧氣量,甚至引導減緩腦幹所匯集的雜波,並釋出適當濃度的含氧氣體等等集合功能的枕頭,使大腦、鼻腔、喉部及軀體獲得最佳血氧狀態,才是適合缺氧型失眠或睡眠障礙的族群使用的枕頭。

古時候皇帝常用瓷枕睡覺,對睡眠有幫助嗎?

雖然古代並沒有高分子塑膠或海綿這類的人造物,但是對於當時的任何珍貴材料甚至藥材,對於一國之君的床上重要用品來說,不論是絲綢、羽絨、甚至各式藥材等等,那當然一定都能取得。只不過大多讀者一定會疑惑,為什麼從許多的文獻及考古證據都顯示,歷代許多的中國皇帝會使用「瓷枕」這種冰冰冷冷、又硬又高的枕頭呢?甚至明代藥神李時珍在《本草綱目》上也明確提到「久枕瓷枕,可清心明目,至老可讀細書」這類令現代中西醫模不著腦袋的論調。

不論是皇帝或者神醫,如果瓷枕不是對睡眠很有幫助的話,相信他們應該不會將這個床上用品放入史冊之中,歷史上清朝乾隆皇帝設置還題過一首詩:「瓷枕通靈氣,全勝玳與珊,綿雲渾不覺,夢蝶更應安」,看來從隋唐至明清這千年之間,人們的睡眠障礙問題或許可以從這冷硬的瓷枕中發現祕密。

從前面我創立的缺氧型睡眠障礙理論簡述中我們可以得知,當睡眠時軀體細胞因為缺氧代謝,所產生的氫離子被排出細胞外並不斷堆積之後,將刺激周邊神經的酸敏感神經通道,而產生微量的神經波往大腦方向前進,當全身各處細胞匯集之後,沿著脊髓匯集到腦幹的橋腦之後,將在那裡停留而無法通往下視丘再接到大腦,同時還因此分散竄流,形成快速眼動睡眠的各種現象,包括作夢、驚醒、心跳呼吸加速、眼球無意識轉動等等。

由於絕大多數的瓷枕墊撐頭頸部的位置,都接近腦幹的橋腦部位,這位置也因為神經波動集中而產生較大的熱能,因此瓷枕本身的冰冷降溫功能可以平衡該處的過熱現象。另外由於瓷枕的高度大多設計在12~20公分之間,對於中年以上的睡眠障礙者,除了可以增加高度解除頭頸部位的缺氧之外,還可補充睡眠時所失去的地心引力輔助。

另外最重要的是瓷器本身的超微構造,如果用電子顯微鏡放大100萬倍觀看時,可以發現瓷土在煅燒之後,單元分子周邊都會包覆著一小層的矽晶,這種類似半導體的矽晶,會在電波脈衝過大時接通成為導電體。這對缺氧型睡眠障礙在快速眼動睡眠發生前,腦橋所集中的大量神經波,能夠適時的獲得緩解,而解除了睡眠障礙的諸多問題。

我不敢說古人製作瓷枕時已經具有我所論述的這些科學發現,但是在歷經千年的使用過程之後,上自王公貴冑,下至平民百姓的使用經驗,已經說明了瓷枕不僅僅只是一塊冰冷的枕頭而已,它將可能是解救失眠及睡眠障礙人群的新希望產品之一。

這些觀念是否可延伸到床墊床墊如何挑選?

就如同前面所提的枕頭那樣,大多數人都知道床墊的主要功能是用來支撐我們睡覺時,背部、腰部、臀部及四肢之間與地心引力平衡的一種家具,然而這個家具卻和睡眠時軀體缺氧的程度有密切的關連。

由於脊椎從背部下方開始向前彎曲,然後在腹部再向後往臀部回彎,因此當平躺時,腰部的肌肉將會耗費額外的能量去牽拉背部及臀部的肌肉,當時間拉長時,除了腰部會發生痠痛或麻木感之外,同時這區位的器官組織也將發生缺氧情況,尤其是在睡眠時期,身體產出能量比清醒時減少許多,將加劇睡眠時細胞的缺氧代謝,因而發生多夢、麻木、疼痛、失眠、難入睡、早醒及醒後疲倦等睡眠障礙問題。

另外也如同枕頭部分所談及的,在直立或坐立狀態下,心臟上方的心房,因為依靠重力的幫助,可以比較節省心臟耗能,身體也能夠獲得較多的血氧。相反的當躺下之後,少了地心引力的輔助,除了心臟得消耗更多能量之外,身體也比直立時缺氧許多。因此對於缺氧型睡眠障礙的族群,理論上他們的床墊應該半傾斜的放置,將能夠增加身體的獲氧效能。這樣的案例可以在醫院的病床中隨處見到。

另外因為睡眠時軀體壓在床墊上所產生的力量,將使接觸到的表皮及肌肉組織發生長期壓迫而發生缺氧,這些細胞在缺氧代謝後,所引發的刺激訊號,將透過周邊神經發送神經波,匯集到腦幹後,而啟動快速眼動睡眠等等各類睡眠障礙的問題或代償。由於這些被壓迫的部位都是床墊所造成的,因此若能藉由適當的材質,將這些壓力及刺激訊號分散或減弱,減少睡眠缺氧的源頭,而幫助人群克服睡眠障礙的困擾。

因此一個理想的床墊應該具備:隨睡眠階段及身體變化的角度調整、符合背部臀部及腰椎的曲線支撐、幫助睡眠時期的血氧供應、降低體細胞的缺氧發生等四項原則。只不過,現今常見的床墊,大多以不同的彈簧結構及墊襯材質組合而成,多數是強調對身體背部、臀部及腰部的支撐效果,以及材質的貴賤或透氣性罷了,若具有調整角度的床,則堪稱屬於頂尖昂貴的產品了。雖然這些產品多少都具有上述的一至二項原則,只不過所強調的和實際能達成的效果大多數仍有很大的距離,所以許多人既使買了很昂貴的床墊,依然難以制止失眠或睡眠障礙的發生。

在現有市場中,目前最新的床墊主流應該是獨立筒彈簧加上可調整角度的電動床為高級品,主要是因為床墊的結構具有:符合身體曲線、透氣、保暖、可調整角度等等優點,當然因為可曲折加上獨立筒彈簧技術及製作工藝仍然複雜,因此這類床墊的價格目前過於昂貴。誠然,這類床墊如果彈簧力度控制適當的話,對於背部及腰椎的支撐,應該能發揮減少部分腰部臀部核心肌肉的缺氧,再加上調整角度的功能,可以強化地心引力對身體缺氧的幫助,但是這些手動功能在睡眠時期並不能隨著睡眠時的缺氧狀態而調整,加上原有保暖的功能相對於散熱就成了夏天難睡的困擾。同時這些床墊表面材質,對於血氧供應等原則,似乎也沒什麼幫助,因此這類床墊比較適合那些具有輕微缺氧型睡眠障礙的族群使用。

目前最廣泛使用的床墊,這十幾年間仍然以獨立筒床墊為最大宗,它們的主要訴求就像前一項所描述的一半,以具有符合身體曲線、透氣及保暖為主力,由於大量生產,除了一些超高品質的知名品牌的彈簧比較具符合廣告所宣傳之外,其餘對於背部、臀部及腰部肌肉的壓力不足及過大,持續一陣子後仍舊會造成缺氧。誠然,這類床墊的彈簧直徑、力度及分布相對於身體組織實在過於粗曠,對於睡眠體位及核心肌群的供氧變化難以調整,同時也無法隨著睡眠各階段及身體變化的角度調整,同時熱流向上的保暖功能在夏天造成睡眠困擾。再加上表面的材質,對於血氧供應等原則也無幫助,因此這類床墊並不適合缺氧型睡眠障礙的族群使用。

另一類新興的高分子海綿,類似前面在枕頭篇談過的慢回彈乳膠海綿材質,在躺下後藉由身體背部的重量將床墊塑型,使整個背部腰部甚至臀部都能被床墊包覆而平均分散身體的重量。這類床墊雖然表面上看起來好像在身體背部躺過後,可以產生自己的背部模子那樣,但是海綿高出的部位,如腰部,裡面的結構鬆散,並無法支撐腰部的肌肉,反而壓扁的部位,如背部或臀部區位,裡面的結構緊密而形成較大的反彈壓力,在入睡不久之後,同樣會造成缺氧。同時由於這類床墊的材質屬於塑料或高分子乳膠系列,對於體熱及濕度的調控困難,加上難以隨睡眠階段及身體變化的角度調整、也不能幫助睡眠時期的血氧供應等其他三項原則,因此這類床墊依然比較適合那些尚未出現缺氧型睡眠障礙的族群使用。

當然還有許多人中年人士,偏好睡在較硬的床墊上,一般是以日式藺草蓆墊、棕梠樹纖維墊、硬鋼網彈簧墊、甚至在硬床板上鋪上一層棉被等等作為床墊,它們對中老年人的主要訴求偏重床墊扎實,不容易發生椎間盤凸出而發生腰部痠痛的問題,同時透氣及散熱問題也較少出現。雖然這類床墊主要透過背部和臀部的支撐力,讓腰部的核心肌群舒張,但是卻造成背部及臀部肌肉組織承擔更大重量,而造成背部及臀部壓迫後發生局部缺氧問題,加上難以隨睡眠階段及身體變化調整角度,同時並不能幫助睡眠時期的血氧供應等原則,因此這類型床墊比較適合腰椎發生變形的人,但仍未出現缺氧型睡眠障礙的族群使用吧。

當然完全符合前面四項原則的理想床墊,似乎還沒出現在目前市場上,不過在很多的新材料出現並搭配AI科技後,有望出現新的「有氧智慧床墊」這類產品,將可透過感測軀體結構、位置,及器官組織的血氧動態狀態後,再依照各階段的睡眠結構分析後,配合睡姿自動調整床墊的立體位置及溫度、壓力、氧氣量,甚至減緩軀體所發出的神經波等等功能,使肌肉骨骼、心肺功能都能獲得最佳血氧狀態。

被子及床單如何選擇?

我們知道被毯、床單的最主要功能是對身體在睡眠時的體溫散發幫助調控所用,這對睡眠時身體細胞的能量分配及產出效能具有關鍵性的作用,如果身體耗用過多能量維持體溫及核心溫度,將因細胞缺氧問題而直接造成像是難入睡、多夢、易醒、醒後疲倦等等缺氧型睡眠障礙。

由於睡眠時身體的活動降低,能量及熱量的產出也減少, 使得睡覺期間的體表溫度也下降,如果這些身體熱能產出可以平衡夜晚睡覺時環境低溫的散熱速度,那理論上並不需要利用被毯、床單來保暖。可是如果身體周邊環境溫度降低,超過睡覺時身體產熱的平衡,這時如果沒有被毯、床單的適當保暖,體表上面的冷感受體將被激活而發出一系列冷感反應,如血管收縮、皮膚顫抖等,同時細胞也會因為能量不足而進行缺氧代謝,所產出的氫離子激化周邊神經波,而發生一系列的睡眠障礙問題。

相反的,當周邊環境溫度升高,大於睡覺時體熱產出的平衡時,這時體表上面的熱感受體也會被激活而發出一系列熱感反應,如血管擴張、毛孔擴大、流汗等手段幫助排熱。這時身上如果還蓋著被毯、床單等等阻礙體熱排散的物品時,將會擴大熱感受體的神經激化,所產生大量的神經波同樣集中在延髓,而造成難入睡、夢靨、盜汗等等的睡眠障礙問題。

因此理想的被毯、床單應該具備:具備溫溼度變化的調整能力、具有感測身體散熱及外部溫溼度功能、幫助睡眠各階段的血氧供應、減少身體細胞缺氧代謝形成等四項原則。只不過,目前市面上的被毯、床單,大多以不同的材質製作而成,多數是強調對透氣、排汗、保暖等基礎功效,以及材質的貴賤而已,若又能同時具有質地輕薄柔軟,則屬於昂貴的商品了。雖然目前的這些商品多少都具有上述第一項原則的保溫功能,但絕大多數無法對外在環境溫濕度的變化作任何改變,所以既使蓋上昂貴的被毯、床單,但仍然得利用耗能的空調去維持外在溫溼度變化,才有機會防止失眠或睡眠障礙的發生。

在現有市場中,較昂貴的被毯、床單絕大多數仍以動物製品為主流,包括羽絨被、蠶絲被、羊毛被等等做為被芯或床單的充填材料,外面再用絲質或棉質的布料包覆。這些被毯的組合材料具有保溫、透氣、重量輕柔、天然等等優點,但同時也因為難以大量製造而變得越來越貴。這類被毯、床單如果在寒冷的環境下,具有減少冷感受體激化的功能,而能幫助這情況的睡眠各階段血氧供應,同時也因為質料輕盈而能減少身體細胞缺氧代謝形成。但是當氣溫提高時,就容易會造成過熱,反而造成睡眠的困擾。當然這些被毯、床單對於感測內外溫溼度的能力,以及調節溫度的能力等原則,似乎沒有任何功能,因此這類被毯或床單比較適合那些居住在高緯度地區或冬冷季節時的輕微缺氧型睡眠障礙族群使用。

另外目前被廣泛製造販售的被毯、床單中,以人造纖維為最大宗,大多以聚酯纖維做為被芯充填,外面再用棉質或人造纖維包覆或直接當成床單。這些被毯、床單的材料仍然具有保溫、局部透氣、重量輕柔等優點,同時也因為大量製造而變得經濟實惠。這類被毯、床單如果在較寒冷的環境下,保溫的效能當然比不上前面所說的動物天然材質,但同樣具有減少冷感受體激化缺氧反應的功能,同時質料也算輕盈而能減少壓迫身體而造成局部缺氧代謝。但是同樣的當氣溫提高時,這類產品會很快地造成過熱問題,而型成睡眠困擾。而且這些被毯、床單對於感測內外溫溼度的能力,以及調節溫度的能力等原則,同樣不具任何功能。因此這類被毯或床單比較適合那些居住在中緯度地區或春秋季節時的輕微缺氧型睡眠障礙族群使用。

另一大類自古就被人們廣泛使用的被毯、床單,主要以植物材料為主,包括棉絮做為被芯、床單的充填料,外面再用棉、麻布料等做為包覆被毯,甚至以棉、麻、藺草梗、竹片等做成床單。這些被毯、床單的材料所具有保溫效果較差、但因為具有透氣、吸汗等優點,同時也可以大量製造而比較合理實惠。這類被毯、床單如果在寒冷的環境下,保溫效能比不上前面兩類的材質,因此比較容易發生冷感受體的激化而產生缺氧反應,同時質料也比較重而容易壓迫身體而形成局部缺氧代謝。但相反的當環境溫度提高時,這類產品卻比較不易造成過熱而造成睡眠困擾。當然這些被毯、床單並不具備對內外溫溼度的感測能力,以及對溫度調節能力等原則。因此這類被毯或床單比較適合那些低緯度地區或夏天時的輕微缺氧型睡眠障礙族群使用。

在目前市場上,要完全符合前面所提四項原則的理想被毯及床單,似乎都還沒出現,不過依照目前國際上幾個實驗室的研發科技看來,新的「有氧智慧被毯及床單」這類的產品,除了可感測軀體血氧及熱能動態狀態外,甚至已經發展出可調控最佳溫溼度的材料技術。 相信在未來幾年內將可望發展出睡覺時具有自動感測並調控溫濕、強化身體組織有氧狀態等功能,而適合缺氧型失眠或睡眠障礙的族群使用的智慧被毯及床單。

責任編輯:李清風

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