2017/08/03 陳宏銘

為何你需要閱讀這篇:睡眠艙在近年開始興起,究竟睡眠艙有什麼樣的優點值得我們借鑑? 由 NASA 近年所研究的低溫睡眠技術到共享經濟,瞭解跨領域科技如何相輔相成,提升生活的品質及太空探索的可能性。

 

今年在北京興起的共享睡眠艙,於 7 月被北京警方叫停,主因在於存在治安及消防安全隱患。 由於共享睡眠艙具有節省空間、私密性強、價格低廉特性,受到都會區的小資族喜愛。 《彭湃新聞》記者報導中,指出雖然裡面有恆溫空調與小電風扇,但仍舊有空間狹小、隔音效果不好、空氣不流通等問題,對使用者的睡眠品質依舊有疑慮。

 

由於睡眠艙始於太空任務中的延壽需求,那現今的太空休眠艙發展狀況又是如何?

 

什麼是低溫睡眠?

科學界現時對人體冷凍技術存在不少爭議,至今無人知悉當人類的身體在冷凍後是否可以復活。 在 19 世紀工業革命後,醫學的進展神速,19 世紀初的各種傳染病及黑死病(如鼠疫、天花、霍亂、瘧疾......),都陸續得到防疫及治療的方法,因此不少絕症的患者,期望透過人體冷凍技術在未來可以甦醒,並獲得治療的方法。 直至目前為止,科學界現時對人體冷凍技術存在不少爭議,至今無人知悉當人類的身體在冷凍後是否可以復活。很多專家認為機會是零,因為心臟和腎臟等器官從未成功在冷凍和解凍後復活,更何況是整個人和大腦。他們相信,冷凍過程很難避免對人體造成永久損傷。

 

為減少後遺症,NASA 的太空睡眠艙研究由「冷凍睡眠」轉向「低溫睡眠」(或稱深層睡眠, torpor)。 2016 年美國 SpaceWorks 公司提出以重症醫學中的低溫療法(moderate hypothermia),讓太空人核心體溫降至 32℃-34℃進入深層睡眠,以減緩身體的新陳代謝並盡量減少缺血性損傷。 SpaceWorks 的想法獲得 NASA 認可,並在 2013 年 7 月啟動第一階段研究(2016 年 7 月執行第二階段),促使這個功能性的休眠艙為一項可行性的科技。

 

 

在 SpaceWorks 研究中,認為採低溫睡眠具備以下的優點:
1. 降低代謝率
在正常情況下若核心體溫在 28℃ 以上時,低溫可減少大腦的電活性(electrical activity),體溫每減少一度可以減少 6%-8% 腦氧氣代謝率(cerebral metabolic rate of oxygen consumption,CMRO2),可以使人體代謝速率及氧氣消耗量下降並且抑制自由基反應、減緩分解酵素的活性。

 

2. 環境保護範圍縮小
太空人若不受保護長時間暴露在太陽粒子(SPE)及宇宙輻射(GCR)下,會損害中樞神經系統、皮膚及身體器官,增加癌症風險。定點睡眠有助縮減太空人的活動空間,降低建構生物生存環境的範圍。

 

3. 免除生活輔助空間
隨著船員進入休眠狀態,住宿和環境加壓(重力)的總量顯著減少。 此外,可以屏除許多輔助空間(例如廚房,餐廳,運動器材,娛樂等)。

 

4. 減緩心裡壓力及長時間社會壓力
太空站活動空間狹小且封閉,並長時間處於高強度作業下,機組人員(4-8人)在社交及情感上更容易出現抑鬱、嗜睡、甚至孤立現象。

 

5. 減少潛在健康問題
根據統計,俄羅斯太空人的在執行任務中發生嚴重的骨質流失(1-2%/月)及肌肉萎縮(<40%)狀況,並且長時間在微重力環境下會導致顱內壓力升高(ICP),並對視力造成損傷。

 

除了探索宇宙或重症手術用外,"低溫睡眠"技術及"睡眠艙"也被修飾後用在減肥及共享經濟。

 

低溫環境幫助燃燒脂肪及增加深層睡眠時間
核心體溫的降低有醫學上的意義,但低溫環境的建構對於生活則有更多的益處。 從十九世紀開始,環境溫度與體溫,就與基礎代謝率(BMR)連結在一起。 不同於變溫動物,當環境溫度下降時,人體的基礎代謝率會提升。研究指出,身體的熱=熱的產生-熱蒸散+(輻射+傳導);體溫升高必需散熱,體溫下降時必需產生熱使體溫恢復,產熱與散熱的平衡會維持體溫的恆定;氣溫過低時,會促使氈抖,全身肌肉不停地收縮,這種氈抖會使代謝率在極短時間內提高 5 倍之多;即使是長期居住在北極地區的居民,其代謝率也比平地居民高 10%~20%。

 

美國國家衛生研究院(NIH)曾做出一項研究,表示在較冷的環境中睡眠能有助於燃燒脂肪,達到減肥功效。 實驗過程中,分別讓兩組受測者在攝氏19度與27度的室溫下睡覺,結果四周後發現,低溫睡眠組,棕色脂肪增加一倍,而在室溫27度睡眠組,棕色脂肪雖有減少,但較難燃燒的白色脂肪卻增加。 雖然許多學者都對於實驗細節持保留態度(如蓋棉被),但結果顯示 "低溫環境" 確實有助於深層睡眠時間延長、與基礎代謝率的提升。

 

因此想要建構一個低溫穩定的睡眠環境,透過睡眠艙就是一個不錯的方法。

 

睡眠艙的共享經濟-膠囊旅館
「許多行業的工作者,都很難找到一個還不錯的私人空間去小憩一下。」共享睡眠艙是尋找一個小憩空間的消費者。

 

借鏡日本膠囊旅館,中國近期出現共享睡眠艙。 在北京、上海、成都等城市都出現了「共享睡眠艙」,這種睡眠艙旅館沒有人管理,自行掃碼便能進入,進入後艙門自動緊閉上鎖。其狹小的空間給人悶熱難耐的感覺,密閉的艙內,空氣不大流通,幸好裡面有恆溫空調與小電風扇。除此之外,艙內有電扇,閱讀燈、充電插座、WIFI等設施可以使用!然而,隔音效果不大好。

 

以功能性而言,睡眠艙最大優勢在於恆溫空間小,在冬天或夏天可節省下驚人電費。 無論是北京或上海,每到冬天就時常會下起雪來,傳統的樓房讓人冷得直打囉嗦,如果開著暖氣溢滿整個房間,一個月下來的階梯電費更讓人傷不起。 睡眠艙的微縮睡眠空間,無論對於冬天、夏天、或空污,都是節能省電的最佳環境。

 

睡眠艙是省電法寶
「紅燈亮不亮有關係 台電高層提腦袋擠電力」在颱風過後的第一天,斗大的新聞標題預告著即將限電。 即使連日的大雨讓氣溫稍降,但都市叢林的聚熱效果,讓空氣不流通的房間依舊維持在 30℃ 以上。無論是再省電的室內空調,為了維持 22℃-28℃ 的舒適睡眠環境,耗電量更是睡眠艙的 40 倍以上,主要原因就在於恆溫空間的大小。

 

「睡覺只是在 2 坪大小的空間停留 8 小時,為什麼需要把 5 坪的房間都充滿冷空氣?」睡眠艙的微縮空間,可以讓生活更省電。 相較於將冷氣設定 22℃ 的高耗電,低溫睡眠的環境透過睡眠艙更容易做到;即使在寒冷的冬天,維持睡眠艙保持暖和,也不需要去擔心電熱毯的安全性。

 

給我個睡眠艙,我可以睡到世界滅亡!

但現實是你家根本擺不下!

 

iSein 智慧床讓寢具成為睡眠艙
比睡眠艙更迷你與舒適的恆溫空間--被窩。 睡眠艙具有封閉空間、恆溫(低溫)、及省電的特性,在蓋上棉被後與床墊間的區域,足以讓我們模擬成為一個微小的睡眠艙。根據研究顯示,室內睡眠溫度設定在 26℃,深層睡眠時間最久,但實際被窩溫度在 32℃-34℃ 最容易入睡,iSein智慧床可以讓每個人的被窩,成為可調節溫度的節電睡眠艙。

 

那目前我們每天躺臥的被窩有什麼急待解決的問題嗎? 由於被窩的氣流不流通,因此容易夏天感到悶熱、冬天覺得濕冷。 iSein智慧床用獨有的氣流設計,讓潔淨氣流在床墊中流淌,並由身下躺臥處湧出,為被窩注入冰涼或暖和的舒適空氣。根據實驗結果,傳統記憶床在躺下 40 分鐘後,背部與床墊間的溫度已升至34℃,溫度並持續增加;使用 iSein 智慧床並搭配 29℃ 的室溫氣流,在躺下 40 分鐘後,背部與床墊間的溫度已穩定在 31℃-32℃ 之間,為理論最佳被窩溫度。

 

將被窩改造成睡眠艙,除了很便宜、也更省空間。 由於每家每戶的空間有限,曾有原先想買大房子的婦人,在聽完房仲在住家周邊坪數的售價之後,回家立刻把原先的儲藏室給清出來,高喊賺了上百萬。家中寢具已經存在上千年的歷史,即使買了昂貴的睡眠艙,但不用猜也曉得不會真睡上一輩子,因此 iSein 智慧床可以讓床墊具備睡眠艙的功能,就是一項顛覆式的創新。

 

iSein 讓床墊躺臥處成為出風口
當被窩成為睡眠艙,iSein 智慧床讓整面床墊都成為出風口,冷暖氣流不再有無法到達的死角。 有氣流(風)流通的地方總是讓人感到舒服,iSein智慧床有別於其他床墊主打的乳膠材質或高透氣性結構,選擇讓整張床都可以是冷暖氣流的出風口,直至躺下時才有氣流從下方流淌過,讓我們的被窩可以比市面上的睡眠艙,環境溫度更加均勻與舒適。

 

iSein 讓被窩成為睡眠艙,除了方便、也更實用。 目前市售的睡眠艙除了要價不斐外,尺寸更是固定的,對於較壯碩的成人或年齡較小的孩童並不實用。當以被窩為睡眠艙時,躺臥的位置及大小都可以隨使用者而變更,尺寸上就少了限制;即使當使用者因翻身而讓棉被滑落,氣流依舊從躺臥處流淌而出,仍然可以高效率為使用者帶走與床墊之間的濕熱累積。

 

此外,iSein 智慧床讓床墊成為出風口的好處,不僅在於可以模擬睡眠艙,更可以有效避免嬰幼兒趴睡窒息。 根據統計,在台灣光是 2013-2015 年間,共有 110 名嬰兒因嬰兒猝死症而死,大多數原因都是趴睡窒息。由於 90% 的嬰兒猝死出現在頭 6 個月以內,高峰期出現在嬰兒 2-4 個月大的時候,且絕大多數死亡發生在睡眠時間,新生兒父母根本難以預防。因此 iSein 智慧床在恆溫空間的建構及防止趴睡窒息上,都是新生兒最安全合適的選擇。

 

結語
由於你我都有接近 1/3 的時間都在睡眠,低溫睡眠的功用及好處,已經被醫學及科學證實,各種形式的睡眠艙,都是一項省電的好選擇,尤其是在全球都缺電的夏天。 睡眠艙的形式也逐漸跳脫傳統的 "箱子" 結構,逐漸走向氣門的開放式及軟布覆蓋式等方法,除科技的進步外,方便性的提升才是主要原因。或許我們還沒有機會來一趟太空旅行或低溫治療手術(Oh... NO~),但新穎的技術還是可以被我們應用到日常生活上的。

 

 

 

 


 

 

參考資料

中國版膠囊旅館? 「共享睡眠艙」話題正夯

長期深空任務的人類停滯可行的近期方法

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嬰兒猝死?趴睡窒息?潔氣床將床墊變成新生兒保溫箱

 

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關鍵字: 睡眠艙, 低溫睡眠, 智慧床, iSein, 省電, 代謝率