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缺氧会造成失眠 枕头床垫等床上用品如何挑选?

文/陈志明 (陈志明博士缺氧研究中心)

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缺氧会造成失眠,枕头、床垫、被单等床上用品该如何挑选?(Shutterstock)

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根据统计,平均每5人就有1人深受失眠之苦。相较于过去物质、医疗匮乏的年代,失眠及睡眠障碍却仿佛像是文明社会下的附加产物。因此,对于忙碌的人们来说,晚上睡觉是一天之中最放松、最幸福,也是最重要的时间之一。

笔者以新的研究角度,解说那些伴随我们三分之一岁月的床上用品该如何挑选,才能够改善我们的睡眠品质。

为何到中年之后易发生失眠、早起等睡眠障碍

简单的说,除了时差问题及像是咖啡因等兴奋剂或药物之外,笔者认为绝大多数失眠及睡眠障碍的根源,都是源自身体缺氧

虽然睡眠时期身体多数的活动都会减缓,但却由于摄氧量也骤然降低,所以睡眠其实是一天中最危险的生理活动。因此在睡觉前,大脑将会感测身体的能量储备是否足够,以应付这漫长达8小时的缺氧期。如果大脑判定能量不足以应付睡眠的缺氧期,就会阻止身体睡觉保持清醒以策安全,同时还可透过这清醒的时间,设法去获取补充食物或氧气,以补足能量的缺口,这项安全机制就形成了所谓的失眠现象。

身体由于诸多的因素,从25岁开始每年将会减退1%的最大摄氧量,50岁之后的中年人身体的能量平均也只有年轻时的75%以下。使得这些中年以上的族群,当白天生理活动在接近动态匮乏的情况时,到了睡觉之前,大脑将感测到能量储备不足以应付睡眠时身体所遭遇更缺氧的状态,因而发出一系列危险讯号,并阻止进入睡眠。

即使好不容易进入了梦乡,基于安全起见,也会透过一些身体细胞缺氧所释出特殊产物的累积,去激化心脏及肺脏启动工作,以补充睡眠时的血氧供应,使细胞能在睡眠休息时也能安全存活下来,而形成一般人所称的“快速眼动睡眠”。但若身体因为年纪或其他因素,已属于缺氧的体质时,这类型睡眠时启动补氧的刺激强度及持续时间也会加大许多,换句话说,真正熟睡时间也就缩短许多,而且越到后面快速眼动的强度及频率也越来越大,最后身体实在需要全身器官都工作而干脆启动清醒讯号,而形成所谓的早醒及其他如多梦、醒后疲倦等等睡眠障碍问题。

哪种枕头最适合这类缺氧型睡眠?

了解了睡眠和缺氧密不可分的基础概念之后,对于睡觉时所使用的枕头才能得到比较合理的选择概念。大多数人都知道枕头的主要功能是用来调整我们在仰睡及侧睡时,头部、颈部和躯干之间角度及高度的一种“设备”,然而这项设备却和睡眠时身体发生缺氧的程度息息相关。

由于脊椎从肩部开始向前弯曲,然后再向上向后回弯,因此当我们平躺时,头部如果直接贴紧床面,颈部的肌肉将会耗费额外的能量去牵拉肩部的肌肉,除了造成局部不舒服的感觉之外,持续一段时间后,这些器官组织也将因能量不足而发生缺氧情况,尤其是在睡眠时期,身体产出能量不足的状况下,将加剧睡眠时的缺氧反应,而发生失眠、难入睡、打鼾、睡眠呼吸中止及早醒等睡眠障碍问题。

另外在直立或坐立状态下,心脏上方的心房,因为地心引力的帮助,可在比较省能的情况下,将血液挤送到下方的心室里面,身体也可以获得较多的血氧。可是当躺下后,没有地心引力的辅助,除了心房得耗损更多的能量之外,身体也会相对缺氧许多。因此对于缺氧型睡眠障碍的族群,理论上枕头的高度越高,将越能够增加心脏的供氧效能。这也是心脏衰竭的病患在病房中疗养时,大多只能睡在倾斜床上的缘故。

因为睡眠时缺氧代谢所引发的刺激讯号,会透过周边神经传送一种特别的神经波,并沿着脊髓汇集到脑干,而后再启动快速眼动睡眠等等各类睡眠障碍或缺氧代偿。由于脑干这个部位恰巧就是枕头垫衬接触的地方,因此若能藉由适当的材质,将这些杂波传导分散或共振减弱,将能帮助这些缺氧人群克服睡眠障碍的困扰。

了解以上几项睡眠的缺氧原则之后,一个理想的枕头应该具备:随着年龄变化的高低调整、符合头部及颈椎的曲线支撑、帮助睡眠时期的血氧供应、降低脑干汇集的神经波动等四项原则。只不过,从古至今市面上所常见的枕头,总是不外乎是透过不同的枕心结构及枕头套材质组合而成,多数是强调材质的贵贱或透气情况罢了,若具有符合头颈脊椎曲线就算是顶尖的产品啰。这些产品都距离上述的四项原则,似乎都还差了二三项以上,这也难怪睡眠障碍的人有越来越多的趋势。

在现有市场中,自古就公认羽绒枕或羊毛枕等为高级品,主要是因为枕内填充的羽绒或羊毛具有: 柔软、透气、保暖、蓬松、可回弹等等优点,当然也因为相对越来越稀少,而使得这类枕头的价格变得越来越昂贵。诚然,这类枕头如果充填适当足够的话,对于头部及颈椎的支撑,减少颈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对于散热就成了夏天难睡的困扰。另外加上羽绒枕或羊毛枕,对于血氧供应的帮助,以及降低脑干的神经波动等原则,似乎就没什么帮助,因此这类枕头较适合那些发生轻微程度缺氧型睡眠障碍的族群使用。

另一类称作高分子记忆海棉的枕头,在这十几年间被广告炒作而迅速窜起,它们的主要诉求是藉由人造的慢回弹的塑胶海绵,在躺下后藉由头部及颈部的重量将枕头塑型,而减少枕头弹回的压力对头颈部所造成不适感。更新款式的甚至还宣称具有温感软化塑胶的能力,体温越高则海绵越软。诚然,这类枕头如果真照广告所宣称效能的话,对于头颈部的曲线支撑,也就是局部肌肉的缺氧问题或许具有帮助,但是对于依年龄变化调整高低、帮助睡眠时期的血氧供应,及降低脑干汇集的神经波动等其他三项原则,则似乎有待加强了,因此这类枕头仍旧较适合那些还没发生缺氧型睡眠障碍的族群使用。

还有一类是以植物的果叶所制作的枕头,包括茶叶枕、绿豆壳枕、荞麦枕、薰衣草枕、药草枕等等,从古至今经常被亚裔中年人士所使用,它们的主要诉求偏重在比较扎实而具有垫高头颈部位的功能,以及透过较良好散热而达到安神功效,另外可能透过植物的成分去强化睡眠时期血氧的供给。诚然,这些类型的枕头由于材质较硬,堆叠之后对于体位的高度升高确实有明显的功能,另外透过植物纤维的空隙在排热方面也有明显的功能,这对局部降低脑干的神经波动也就是一般人所谓的安神功能,或许具有一些帮助。但是这类枕头对于头部及颈椎的曲线支撑功能就显得相当的差,容易造成肩颈部位发生局部缺氧问题,而产生打鼾、睡眠呼吸中止症、甚至落枕等问题,另外对睡眠时期的血氧供应等原则也没有帮助,因此这类枕头虽然较受到中老年人喜爱,但并不代表适用于缺氧型睡眠障碍族群使用。

其他像是一般的棉絮充填、塑胶纤维丝、泡棉充填、吹气枕、充水枕、以及竹藤制的空心枕等等,虽然许多人都仍在使用,但是它们对于我前面所提出的四项原则大多不符合,所以对于属于缺氧型睡眠障碍的族群,建议尽量不要使用。

大概读者们读到现在,或许会问那到底有那些枕头是适合缺氧型失眠或睡眠障碍的族群使用。笔者认为目前还没问市,不过相信未来有人会开始着手研发“有氧智慧枕头”这类的产品,透过感测躯体结构、颈椎、头部的相对应位置,以及这些组织的血氧关系,和各阶段的睡眠结构,经过分析计算后,配合睡姿自动调整枕头的立体位置及温度、压力、氧气量,甚至引导减缓脑干所汇集的杂波,并释出适当浓度的含氧气体等等集合功能的枕头,使大脑、鼻腔、喉部及躯体获得最佳血氧状态,才是适合缺氧型失眠或睡眠障碍的族群使用的枕头。

古时候皇帝常用瓷枕睡觉,对睡眠有帮助吗?

虽然古代并没有高分子塑胶或海绵这类的人造物,但是对于当时的任何珍贵材料甚至药材,对于一国之君的床上重要用品来说,不论是丝绸、羽绒、甚至各式药材等等,那当然一定都能取得。只不过大多读者一定会疑惑,为什么从许多的文献及考古证据都显示,历代许多的中国皇帝会使用“瓷枕”这种冰冰冷冷、又硬又高的枕头呢?甚至明代药神李时珍在《本草纲目》上也明确提到“久枕瓷枕,可清心明目,至老可读细书”这类令现代中西医模不着脑袋的论调。

不论是皇帝或者神医,如果瓷枕不是对睡眠很有帮助的话,相信他们应该不会将这个床上用品放入史册之中,历史上清朝乾隆皇帝设置还题过一首诗:“瓷枕通灵气,全胜玳与珊,绵云浑不觉,梦蝶更应安”,看来从隋唐至明清这千年之间,人们的睡眠障碍问题或许可以从这冷硬的瓷枕中发现秘密。

从前面我创立的缺氧型睡眠障碍理论简述中我们可以得知,当睡眠时躯体细胞因为缺氧代谢,所产生的氢离子被排出细胞外并不断堆积之后,将刺激周边神经的酸敏感神经通道,而产生微量的神经波往大脑方向前进,当全身各处细胞汇集之后,沿着脊髓汇集到脑干的桥脑之后,将在那里停留而无法通往下视丘再接到大脑,同时还因此分散窜流,形成快速眼动睡眠的各种现象,包括作梦、惊醒、心跳呼吸加速、眼球无意识转动等等。

由于绝大多数的瓷枕垫撑头颈部的位置,都接近脑干的桥脑部位,这位置也因为神经波动集中而产生较大的热能,因此瓷枕本身的冰冷降温功能可以平衡该处的过热现象。另外由于瓷枕的高度大多设计在12~20公分之间,对于中年以上的睡眠障碍者,除了可以增加高度解除头颈部位的缺氧之外,还可补充睡眠时所失去的地心引力辅助。

另外最重要的是瓷器本身的超微构造,如果用电子显微镜放大100万倍观看时,可以发现瓷土在煅烧之后,单元分子周边都会包覆着一小层的硅晶,这种类似半导体的硅晶,会在电波脉冲过大时接通成为导电体。这对缺氧型睡眠障碍在快速眼动睡眠发生前,脑桥所集中的大量神经波,能够适时的获得缓解,而解除了睡眠障碍的诸多问题。

我不敢说古人制作瓷枕时已经具有我所论述的这些科学发现,但是在历经千年的使用过程之后,上自王公贵胄,下至平民百姓的使用经验,已经说明了瓷枕不仅仅只是一块冰冷的枕头而已,它将可能是解救失眠及睡眠障碍人群的新希望产品之一。

这些观念是否可延伸到床垫床垫如何挑选?

就如同前面所提的枕头那样,大多数人都知道床垫的主要功能是用来支撑我们睡觉时,背部、腰部、臀部及四肢之间与地心引力平衡的一种家具,然而这个家具却和睡眠时躯体缺氧的程度有密切的关连。

由于脊椎从背部下方开始向前弯曲,然后在腹部再向后往臀部回弯,因此当平躺时,腰部的肌肉将会耗费额外的能量去牵拉背部及臀部的肌肉,当时间拉长时,除了腰部会发生酸痛或麻木感之外,同时这区位的器官组织也将发生缺氧情况,尤其是在睡眠时期,身体产出能量比清醒时减少许多,将加剧睡眠时细胞的缺氧代谢,因而发生多梦、麻木、疼痛、失眠、难入睡、早醒及醒后疲倦等睡眠障碍问题。

另外也如同枕头部分所谈及的,在直立或坐立状态下,心脏上方的心房,因为依靠重力的帮助,可以比较节省心脏耗能,身体也能够获得较多的血氧。相反的当躺下之后,少了地心引力的辅助,除了心脏得消耗更多能量之外,身体也比直立时缺氧许多。因此对于缺氧型睡眠障碍的族群,理论上他们的床垫应该半倾斜的放置,将能够增加身体的获氧效能。这样的案例可以在医院的病床中随处见到。

另外因为睡眠时躯体压在床垫上所产生的力量,将使接触到的表皮及肌肉组织发生长期压迫而发生缺氧,这些细胞在缺氧代谢后,所引发的刺激讯号,将透过周边神经发送神经波,汇集到脑干后,而启动快速眼动睡眠等等各类睡眠障碍的问题或代偿。由于这些被压迫的部位都是床垫所造成的,因此若能藉由适当的材质,将这些压力及刺激讯号分散或减弱,减少睡眠缺氧的源头,而帮助人群克服睡眠障碍的困扰。

因此一个理想的床垫应该具备:随睡眠阶段及身体变化的角度调整、符合背部臀部及腰椎的曲线支撑、帮助睡眠时期的血氧供应、降低体细胞的缺氧发生等四项原则。只不过,现今常见的床垫,大多以不同的弹簧结构及垫衬材质组合而成,多数是强调对身体背部、臀部及腰部的支撑效果,以及材质的贵贱或透气性罢了,若具有调整角度的床,则堪称属于顶尖昂贵的产品了。虽然这些产品多少都具有上述的一至二项原则,只不过所强调的和实际能达成的效果大多数仍有很大的距离,所以许多人既使买了很昂贵的床垫,依然难以制止失眠或睡眠障碍的发生。

在现有市场中,目前最新的床垫主流应该是独立筒弹簧加上可调整角度的电动床为高级品,主要是因为床垫的结构具有:符合身体曲线、透气、保暖、可调整角度等等优点,当然因为可曲折加上独立筒弹簧技术及制作工艺仍然复杂,因此这类床垫的价格目前过于昂贵。诚然,这类床垫如果弹簧力度控制适当的话,对于背部及腰椎的支撑,应该能发挥减少部分腰部臀部核心肌肉的缺氧,再加上调整角度的功能,可以强化地心引力对身体缺氧的帮助,但是这些手动功能在睡眠时期并不能随着睡眠时的缺氧状态而调整,加上原有保暖的功能相对于散热就成了夏天难睡的困扰。同时这些床垫表面材质,对于血氧供应等原则,似乎也没什么帮助,因此这类床垫比较适合那些具有轻微缺氧型睡眠障碍的族群使用。

目前最广泛使用的床垫,这十几年间仍然以独立筒床垫为最大宗,它们的主要诉求就像前一项所描述的一半,以具有符合身体曲线、透气及保暖为主力,由于大量生产,除了一些超高品质的知名品牌的弹簧比较具符合广告所宣传之外,其余对于背部、臀部及腰部肌肉的压力不足及过大,持续一阵子后仍旧会造成缺氧。诚然,这类床垫的弹簧直径、力度及分布相对于身体组织实在过于粗旷,对于睡眠体位及核心肌群的供氧变化难以调整,同时也无法随着睡眠各阶段及身体变化的角度调整,同时热流向上的保暖功能在夏天造成睡眠困扰。再加上表面的材质,对于血氧供应等原则也无帮助,因此这类床垫并不适合缺氧型睡眠障碍的族群使用。

另一类新兴的高分子海绵,类似前面在枕头篇谈过的慢回弹乳胶海绵材质,在躺下后藉由身体背部的重量将床垫塑型,使整个背部腰部甚至臀部都能被床垫包覆而平均分散身体的重量。这类床垫虽然表面上看起来好像在身体背部躺过后,可以产生自己的背部模子那样,但是海绵高出的部位,如腰部,里面的结构松散,并无法支撑腰部的肌肉,反而压扁的部位,如背部或臀部区位,里面的结构紧密而形成较大的反弹压力,在入睡不久之后,同样会造成缺氧。同时由于这类床垫的材质属于塑料或高分子乳胶系列,对于体热及湿度的调控困难,加上难以随睡眠阶段及身体变化的角度调整、也不能帮助睡眠时期的血氧供应等其他三项原则,因此这类床垫依然比较适合那些尚未出现缺氧型睡眠障碍的族群使用。

当然还有许多人中年人士,偏好睡在较硬的床垫上,一般是以日式蔺草席垫、棕梠树纤维垫、硬钢网弹簧垫、甚至在硬床板上铺上一层棉被等等作为床垫,它们对中老年人的主要诉求偏重床垫扎实,不容易发生椎间盘凸出而发生腰部酸痛的问题,同时透气及散热问题也较少出现。虽然这类床垫主要透过背部和臀部的支撑力,让腰部的核心肌群舒张,但是却造成背部及臀部肌肉组织承担更大重量,而造成背部及臀部压迫后发生局部缺氧问题,加上难以随睡眠阶段及身体变化调整角度,同时并不能帮助睡眠时期的血氧供应等原则,因此这类型床垫比较适合腰椎发生变形的人,但仍未出现缺氧型睡眠障碍的族群使用吧。

当然完全符合前面四项原则的理想床垫,似乎还没出现在目前市场上,不过在很多的新材料出现并搭配AI科技后,有望出现新的“有氧智慧床垫”这类产品,将可透过感测躯体结构、位置,及器官组织的血氧动态状态后,再依照各阶段的睡眠结构分析后,配合睡姿自动调整床垫的立体位置及温度、压力、氧气量,甚至减缓躯体所发出的神经波等等功能,使肌肉骨骼、心肺功能都能获得最佳血氧状态。

被子及床单如何选择?

我们知道被毯、床单的最主要功能是对身体在睡眠时的体温散发帮助调控所用,这对睡眠时身体细胞的能量分配及产出效能具有关键性的作用,如果身体耗用过多能量维持体温及核心温度,将因细胞缺氧问题而直接造成像是难入睡、多梦、易醒、醒后疲倦等等缺氧型睡眠障碍。

由于睡眠时身体的活动降低,能量及热量的产出也减少, 使得睡觉期间的体表温度也下降,如果这些身体热能产出可以平衡夜晚睡觉时环境低温的散热速度,那理论上并不需要利用被毯、床单来保暖。可是如果身体周边环境温度降低,超过睡觉时身体产热的平衡,这时如果没有被毯、床单的适当保暖,体表上面的冷感受体将被激活而发出一系列冷感反应,如血管收缩、皮肤颤抖等,同时细胞也会因为能量不足而进行缺氧代谢,所产出的氢离子激化周边神经波,而发生一系列的睡眠障碍问题。

相反的,当周边环境温度升高,大于睡觉时体热产出的平衡时,这时体表上面的热感受体也会被激活而发出一系列热感反应,如血管扩张、毛孔扩大、流汗等手段帮助排热。这时身上如果还盖着被毯、床单等等阻碍体热排散的物品时,将会扩大热感受体的神经激化,所产生大量的神经波同样集中在延髓,而造成难入睡、梦靥、盗汗等等的睡眠障碍问题。

因此理想的被毯、床单应该具备:具备温湿度变化的调整能力、具有感测身体散热及外部温湿度功能、帮助睡眠各阶段的血氧供应、减少身体细胞缺氧代谢形成等四项原则。只不过,目前市面上的被毯、床单,大多以不同的材质制作而成,多数是强调对透气、排汗、保暖等基础功效,以及材质的贵贱而已,若又能同时具有质地轻薄柔软,则属于昂贵的商品了。虽然目前的这些商品多少都具有上述第一项原则的保温功能,但绝大多数无法对外在环境温湿度的变化作任何改变,所以既使盖上昂贵的被毯、床单,但仍然得利用耗能的空调去维持外在温湿度变化,才有机会防止失眠或睡眠障碍的发生。

在现有市场中,较昂贵的被毯、床单绝大多数仍以动物制品为主流,包括羽绒被、蚕丝被、羊毛被等等做为被芯或床单的充填材料,外面再用丝质或棉质的布料包覆。这些被毯的组合材料具有保温、透气、重量轻柔、天然等等优点,但同时也因为难以大量制造而变得越来越贵。这类被毯、床单如果在寒冷的环境下,具有减少冷感受体激化的功能,而能帮助这情况的睡眠各阶段血氧供应,同时也因为质料轻盈而能减少身体细胞缺氧代谢形成。但是当气温提高时,就容易会造成过热,反而造成睡眠的困扰。当然这些被毯、床单对于感测内外温湿度的能力,以及调节温度的能力等原则,似乎没有任何功能,因此这类被毯或床单比较适合那些居住在高纬度地区或冬冷季节时的轻微缺氧型睡眠障碍族群使用。

另外目前被广泛制造贩售的被毯、床单中,以人造纤维为最大宗,大多以聚酯纤维做为被芯充填,外面再用棉质或人造纤维包覆或直接当成床单。这些被毯、床单的材料仍然具有保温、局部透气、重量轻柔等优点,同时也因为大量制造而变得经济实惠。这类被毯、床单如果在较寒冷的环境下,保温的效能当然比不上前面所说的动物天然材质,但同样具有减少冷感受体激化缺氧反应的功能,同时质料也算轻盈而能减少压迫身体而造成局部缺氧代谢。但是同样的当气温提高时,这类产品会很快地造成过热问题,而型成睡眠困扰。而且这些被毯、床单对于感测内外温湿度的能力,以及调节温度的能力等原则,同样不具任何功能。因此这类被毯或床单比较适合那些居住在中纬度地区或春秋季节时的轻微缺氧型睡眠障碍族群使用。

另一大类自古就被人们广泛使用的被毯、床单,主要以植物材料为主,包括棉絮做为被芯、床单的充填料,外面再用棉、麻布料等做为包覆被毯,甚至以棉、麻、蔺草梗、竹片等做成床单。这些被毯、床单的材料所具有保温效果较差、但因为具有透气、吸汗等优点,同时也可以大量制造而比较合理实惠。这类被毯、床单如果在寒冷的环境下,保温效能比不上前面两类的材质,因此比较容易发生冷感受体的激化而产生缺氧反应,同时质料也比较重而容易压迫身体而形成局部缺氧代谢。但相反的当环境温度提高时,这类产品却比较不易造成过热而造成睡眠困扰。当然这些被毯、床单并不具备对内外温湿度的感测能力,以及对温度调节能力等原则。因此这类被毯或床单比较适合那些低纬度地区或夏天时的轻微缺氧型睡眠障碍族群使用。

在目前市场上,要完全符合前面所提四项原则的理想被毯及床单,似乎都还没出现,不过依照目前国际上几个实验室的研发科技看来,新的“有氧智慧被毯及床单”这类的产品,除了可感测躯体血氧及热能动态状态外,甚至已经发展出可调控最佳温湿度的材料技术。 相信在未来几年内将可望发展出睡觉时具有自动感测并调控温湿、强化身体组织有氧状态等功能,而适合缺氧型失眠或睡眠障碍的族群使用的智慧被毯及床单。

责任编辑:李清风

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