Auswirkung einer Unterlage mit erhöhter Wärmekapazität auf die Körpertemperatur und die Herzfrequenz während des Schlafes

Abstract

Lebewesen schlafen um den circadianen Tiefpunkt ihrer Körperkerntemperatur (KKT). Vor und während der Schlafphase gibt der Körper Wärme an seine Umgebung ab. Die Zusammenhänge zwischen Thermoregulation und Schlafregulation sind Gegenstand intensiver Forschung. In unserer Studie untersuchten wir den Einfluss einer Unterlage mit hoher Wärmekapazität auf die KKT, die distale und proximale Hauttemperatur (T DIST, T PROX), die Herzfrequenz und den Schlaf. Verglichen wird hierbei eine Matratze mit hoher Wärmekapazität der Oberfläche mit einer konventionellen Matratze. Methoden: In einer prospektiven doppelt verblindeten randomisierten Crossover-Studie untersuchen wir an 33 gesunden männlichen Probanden (Alter 40-55 Jahre) den Einfluss einer Matratze mit hoher Wärmekapazität der Oberfläche auf den Verlauf von KKT, T DIST, T PROX, Herzfrequenz und Schlafstadien im Vergleich mit einer konventionellen Komfortschaummatratze. Zwischen beiden Untersuchungsnächten lag eine einwöchige Wash-Out-Phase. Die Probanden schliefen in einem auf 20,5°C klimatisierten Raum. Während einer nächtlichen Schlafepisode von 8h wurde die KKT mittels einer verschluckbaren Kapsel drahtlos gemessen, die Temperatur der Matratzenoberfläche und Haut konduktiv mittels iButtons. Die Schlafstadien und Herzfrequenz wurden mittels Polysomnographie untersucht. Ergebnisse: Die KKT, T PROX und Herzfrequenz waren signifikant geringer auf der TM, der Tiefschlaf (N3) erhöht. Der leichte Schlaf (N1, N2), REM-Schlaf und T DIST unterschieden sich nicht signifikant. Die gemessenen Temperaturunterschiede wurden maximal mit KKT 0,28°C (p < 0,00104) und T PROX 0,88°C (p < 0,05). Schlussfolgerung: Bei gesunden mittelalten männlichen Probanden konnten die KKT und Herzfrequenz in der Nacht durch eine Matratzenoberfläche mit hoher Wärmekapazität gesenkt werden. Dabei traten keine periphere Vasokonstriktion oder Beeinträchtigung des Schlafes ein. Die niedrigere KKT resultierte aus einer konduktiven Wärmeabgabe über die proximale Hautoberfläche.

Creatures sleep around their circadian trough of core body temperature. Before and during the sleep period the body loses heat to its environment. The interrelationships of thermoregulation and sleep regulation are subject to intensive research. In our study we investigate the effect of a mattress with a high heat capacity surface on CBT, distal and proximal skin temperature (TDIST, TPROX), heart rate and sleep. A mattress with a high heat capacity surface ist compared to a conventional mattress. Methods In this prospective double-blinded randomised crossover-study we investigated the effect of a mattress with a high heat capacity surface on CBT, TDIST, TPROX, heart rate and sleep stages in 33 healthy male subjects (age of 40-55 years) in comparison to a conventional comfort foam mattress. Between the investigation nights was a wash out phase of one week. The subjects slept in constant room temperature (20,5 C). During a nocturnal sleep episode of 8 hours, CBT was measured wirelessly by an ingestible temperature capsule, skin and mattress temperatures were measured conductively by iButtons. Sleep stages and heart rate were measured by polysomnography. Results CBT, TPROX and heart rate were significantly lower during sleep on TM, slow wave sleep (N3) was higher. Light sleep (N1, N2), REM-sleep and TDIST showed no significant differences. The measured temperature differences became maximal with CBT 0,28 C (p < 0,00104) and TPROX 0,88 C (p < 0,05). Conclusion In healthy medium age male subjects, CBT and heart rate could be lowered during a night on a mattress surface with a high heat capacity. No peripher vasoconstriction or disturbance of sleep occured. Lower CBT resulted from conductive heat loss via the proximal skin surface.