睡眠约占人一生三分之一的时间,良好的睡眠对保持人体生理和心理的健康至关重要[1]。正常成年人夜间睡眠过程中非快速眼动期(简称NREM)和快速眼动期(简称REM)交替出现。NREM睡眠可分为3个阶段N1~N3,N3期脑电波频率降低,睡眠程度加深,称之为慢波睡眠(简称SWS)或深睡眠。SWS和REM有助于人体体力、精力的恢复以及记忆的存储[2-3]。
被服系统由寝具和睡眠时穿着的服装2部分组成,一般包括床、床垫、枕头、被子、睡衣等,形成一个局部的微气候,在睡眠时阻挡人体的热量向外传递,与室内环境共同作用影响睡眠人体的热舒适感[4-5]。国内外关于热舒适的研究,主要是针对清醒的人体展开的。然而人体睡眠状态与清醒状态时的生理参数和传热方式差异很大,睡眠时人体基础代谢率为40 W/m2,热生理调节反应随睡眠阶段变化[6],有很大一部分身体与床垫接触,因此,与清醒人体相关的热舒适研究结论不能直接用于睡眠人体,需要修正。
近年来,针对睡眠人体热舒适的研究逐渐引起了人们的关注。被服系统作为影响睡眠热舒适的主要因素,研究者们也对此展开了一系列的研究。本文对国内外相关文献进行了综述,概括了睡眠热舒适性的评价方法,并从“人体—被服—环境”系统的角度分析了影响睡眠热舒适性的主要因素,总结了国内外对这些影响因素的研究进展,分析了目前研究中存在的缺陷和不足,提出了进一步研究的方向。
1 评价方法
睡眠热舒适性的常用评价方法包括实验研究和热舒适模型研究,其中实验研究主要有客观评价和主观评价2类。
1.1 实验研究
客观评价睡眠人体热舒适的常用指标有脑电、心电、皮肤温度、核心体温等接触式测量指标,以及睡姿和压力分布等非接触式测量指标。主观评价方法分问卷调查和量表评估2种。
1.1.1 客观评价
多导睡眠记录仪(PSG)能够综合记录睡眠时的脑电、眼电、心电、肌电等信息。基于脑电数据,可对睡眠阶段进行划分,当睡眠处于热舒适状态时,睡眠潜伏期、每个睡眠阶段的持续时间、觉醒次数和时间等定量测量指标,只有轻微差别;当室温偏离热中性温度时,受试者的睡眠潜伏期增长,SWS和REM时间缩短,觉醒的次数和时间增加[7-9]。通过对心电信号进行处理,可得到睡眠期间的心率变异性。Liu等[10]研究了不同热舒适水平下的心率变异性,发现在热感觉相同的情况下,不舒适状态的心率变异性高于舒适状态。
皮肤温度和核心体温会随睡眠的阶段发生变化[6]。睡眠初始阶段,表皮血管选择性扩张使皮肤温度上升,心脏自主神经活动促使核心体温下降,远端皮肤温度和核心体温呈现出相反的节律[11],此时手足皮肤热量散失程度可以作为快速进入睡眠状态的预测指标[12]。随着睡眠加深,皮肤温度、核心体温和代谢率的变化趋于平缓,在某个范围内上下波动[13]。平均皮肤温度可以作为个体热舒适的评价指标,当人体保持清醒躺在床上时,平均皮肤温度为32.6 ℃,这也是冷不适和舒适的界限,33.7 ℃是热不适和舒适的界限[14]。
非接触式测量的方式可免去接触式仪器在睡眠中产生的不适感。使用图像采集和分析技术获得睡眠时姿势,将记录到的姿势图像进行分类,对应相应的睡眠舒适等级[15]。另一种常用的方法是将记录压力的分散式传感器嵌入床垫,记录睡眠时人体的压力分布,与舒适状态的压力分布情况比较,判断睡眠时的热舒适状况[16]。随着智能家居的发展,睡姿和睡眠压力分布的数据库将不断完善,非接触式测量的准确性和实用性会不断提高。
1.1.2 主观评价
开始睡眠实验前,一般通过问卷来测试受试者是否存在睡眠障碍,较为常用的是匹兹堡睡眠质量指数问卷[17],该问卷有较高的可信度[18-19]。睡眠实验结束后,实验人员会根据实际情况拟定调查问卷请受试者填写,了解前一晚的睡眠情况。
为更准确地评价前一晚的睡眠质量,还会要求受试者填写热感觉评价量表和热舒适评价量表。热舒适评价一般使用五级评价量表:舒适(0),略不舒服(1),不舒服(2),非常不舒服(3),忍受极限(4)。热感觉评价一般使用七级标尺:非常冷(-3),冷(-2),略冷(-1),热中性(0),微暖(1),暖(2),热(3)。虽然进行主观评价很方便,但受试者的舒适感易受环境、情绪或心理压力的影响,测试结果的准确性存在一定偏差。此外,受试者容易因局部不适而给出不准确的整体热感觉评价。
文章来源:《世界睡眠医学杂志》 网址: http://www.sjsmyxzz.cn/qikandaodu/2021/0718/1660.html
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