床垫每天似乎越来越高科技。从市场的平均床垫现在使用大量的现代材料,像乳胶,记忆泡沫,或相变材料,暴躁的智能床,床垫看起来比50或100年前完全不同。
然而,一群研究人员德克萨斯大学奥斯汀正试图使一个更加高科技床垫——不仅仅是添加新的铃铛和哨子,但实际上帮助你更快地入睡,入睡在任何你想要的时间,甚至改善你的健康。
团队已经创建了一个温控的睡眠系统,从本质上讲,一个床垫和枕头,选择性的加热和冷却的部位以整体的体温下降。你的身体自然会降低其核心温度作为它的一部分昼夜节律,但德克萨斯的研究团队使用选择性加热和冷却“欺骗”你的身体进入冷却其核心温度,而不是等待它自然发生。
研究人员最近发表了一篇研究文章睡眠研究杂志》选择性加热和冷却的显示这个系统是有效的。他们被称为系统“选择性热刺激,”或简称为STS。在论文中,研究人员得出结论,使用STS参与者不仅可以帮助他们更快的入睡,但也导致了更高的睡眠质量。
在这项研究中,11个参与者在测试了床垫,睡觉比平时早两个小时。某些夜晚他们利用温度控制功能和其他的夜晚,他们没有。
那么它是如何工作的呢?
为了理解STS是如何工作的,您首先需要退一步,了解人体的自然调节温度和能力如何,关系到睡眠。足够简单,对吗?以防你没有得到一个先进的生物学学位,Sleepopolis肯迪勒博士,德克萨斯大学的生物医学工程教授,这篇论文的作者之一,将其分解。
迪勒说身体的核心温度在许多方面是医学上重要的和能够操作温度将会非常有用,不仅对睡眠(其他应用程序可能包括对抗感染或维持体温在麻醉下)。然而,我们的身体已经进化的保护机制,很难加热或降温的核心需求。
”的主要过程体内热量可以从核心向表面与环境交换,要么添加或删除,是通过血液流动,”迪勒说。
血流运行在两个平行的循环系统中,所有的心。一个循环系统致力于营养和免疫功能。另一种是传热。它已经知道如何轻松操纵营养血液流动系统,但传热更棘手,迪勒告诉Sleepopolis。我们的身体做与环境交换热量的地方——失去或获得热动静脉吻合的地区,或“传热船只,”迪勒称。
我们身体有传热血管位于地区无毛的皮肤,迪勒说,包括手掌、足底脚、耳朵,和脸上的某些部分,注意,不是核心。这些领域与传热船只可以得到非常高的血液流动,我们的身体会失去或热。
很多人直观地熟悉。如果你在一个非常寒冷的环境中,你的脚是你的第一个部分感觉温度。这是因为我们的身体的首要任务是维护我们的核心温度。一些常见的方法身体保持其温度包括颤抖当冷或出汗时热,但血流量是最重要的。
例如,如果你的身体感觉太冷,这自然会限制血液流动与传热领域船只防止热损失。迪勒说:“身体很有能力,自然,保护自己。“然而,迪勒说,因为我们的身体是如此擅长自然调节血流量来控制温度,很难操纵血液流动传热领域的故意。那是STS进来的地方。
使用STS“欺骗”你的身体
“想象你在一个房间里,房间里的恒温器设置在尽可能低的温度,但你仍然感觉热,”博士说Shahah Haghayegh,研究员从事这个研究他的博士学位。他说STS就像吹风机,吹热风的温度恒温器认为整个房间是热,触发它真正打开空调,降低室温。
“我们使用相同的概念,因为我们需要把体温入睡,“Haghayegh说。使用温度控制的枕头,研究者应用少量的热量参与者的核心——具体来说,颈椎。一旦加热,身体本质上是“欺骗”,认为这是经济过热。像感冒,身体反应太热,因为它知道过热可能是致命的。
核心的温度传感器检测身体“过热”,发出一个信号来增加血液流动传热血管。重定向,血液流向手、脚、耳朵等传热领域导致身体的核心温度下降。
核心温度下降与什么?睡眠发作!使用STS,研究小组发现他们的参与者能够入睡比平常早两个小时睡觉时间和更快的比没有STS,所有通过欺骗身体来降低其核心温度比它更快自然会去睡觉。
除了STS-applying枕头,床垫原型中使用的研究也有温度控制保持最佳的睡眠温度。床垫表面的温度循环冷却的水或空气。
外围区域的床垫有点温暖,Haghayegh表示,尽管中央区域是冷却器。中心保持冷却核心冷却温度,但边缘不能冷却器比核心,否则热量从手和脚不会转移到环境。
你就不能穿袜子来温暖你的脚吗?
如果你问这个问题,不要担心,因为我们问迪勒一样的。
迪勒说这是常识,很难睡着,当你的脚冷,许多人试图解决这个问题,穿袜子或脚上使用加热垫,因为他们去睡觉。然而,问题是,你从外部加热你的脚。
“如果你穿袜子,提供绝缘在你的脚。问题是里面很冷因为血流vasoconstricted,”迪勒说。同样的问题发生在加热垫——你不增加血液流向你的脚,或者迪勒说,“从内部加热。“血流量会温暖你的脚比袜子或更有效的加热垫。
STS的更多的健康效益
尽管一些主要指标相关的研究小组研究了专门睡眠发作和质量,有一些额外的STS健康可能的益处。
因为STS影响血液流动和心血管系统,它可以帮助降低一夜之间的血压的卧铺。迪勒的心血管系统管道相比,与心脏泵和静脉管道。像实际的管道系统,血液是“阻力最小的道路”。
“当这些传热血管开放,变得非常大,他们的抵抗血液流经他们变得数千倍不到通过毛细血管,”迪勒说。减少阻力基本上意味着你的心没有努力工作泵血。
当你的心不努力工作,你的血压降低。这个STS研究的负责人Ramon Hermida博士进行了先前的研究一夜之间如何降低血压可以减少心血管疾病的风险。迪勒很乐观,STS可以改善心血管健康整个社会产生巨大影响。
STS的下一步计划是什么?
团队正在继续发布更多STS研究论文,但这些发现并不意味着只是学术界。他们希望与一个床垫公司合作将STS群众。迪勒和其他研究人员在这个项目的科学家和工程师,而不是产品专家。他们希望把他们的研究成果与制造商的产品专业知识使STS床垫成为现实。
Diller认为STS能够做得更好比现有冷却市场上床垫,说大多数当前的模型之外的“工作”——而不是STS工作由内而外。现在市场上大部分冷却床垫利用凝胶等材料,铜、石墨注入、乳胶泡沫,或相变材料表面保持凉爽。其他功能,如穿孔或线圈可以促进气流防止热空气被困。
“如果你不能控制的主要传热核心和表面之间的血流量,你可以做所有你想要的热体操的表面,它不会有更大的利益核心,这是所有最重要的行动发生相关的健康和福祉与睡眠有关,”迪勒说。
“很多人都试图出售温度(当前商业床垫的设计),但是没有人做必要的核心温度控制,这是我们的专利技术。这就是我想要的,”迪勒说。
