לטמפרטורת סביבת השינה שלנו השפעה משמעותית על איכות השינה שלנו, ושינה טובה חיונית לבריאותנו ולרווחתנו הכללית. מיקרו-סביבת המיקרו היא גורם מפתח בשמירה על תנאים נוחים תרמית לשינה. זה כולל את טמפרטורת הסביבה, הלחות, החום שנוצר על ידי גוף האדם ואת הבידוד התרמי המסופק על ידי מצעים כמו שמיכות, שמיכות, גיליונות וכו '.
בפרט, הבידוד התרמי הכולל, או היכולת של מערכות המצעים להתנגד לזרימת החום, משפיעים באופן משמעותי על הטמפרטורה הנייטרלית התרמית של סביבות שינה. הכוונה לטווח הטמפרטורות הסביבה בו גוף האדם יכול לשמור על טמפרטורת גוף יציבה מבלי שצריך לייצר יותר חום (על ידי רעד) או לאבד חום (על ידי הזעה). למרות חשיבותו, אין כיום שיטות סטנדרטיות למדידת הבידוד התרמי של מערכות מצעים. יתר על כן, בעוד שמחקרים מעטים חקרו בידוד מצעים, הם התמקדו אך ורק בגוף בכללותו, ומשקיפים על תנאים תרמיים מקומיים של חלקי גוף שונים.
כדי להתמודד עם פער זה, צוות מחקר בהנהגת מחקרים מיזוחו אקימוטו מארגון המחקר השיתופי המתקדם של החברה החכמה (ברחבי העולם) באוניברסיטת ווסדה ביפן בדק באופן שיטתי את הבידוד התרמי הכולל של מערכות המצעים, הן עבור כל חלקי הגוף והן עבור חלקי גוף אינדיבידואליים. הצוות כלל את עוזר פרופסור ג'ון שינודה, עוזר פרופסור מרייה פ. ביבולרובה, ופרופסור פאוול וורגוצ'י מהאוניברסיטה הטכנית של דנמרק, יחד עם פרופסור שין-איצ'י טנאבה מאוניברסיטת ווסדה. המחקר שלהם הועמד לרשת באופן מקוון ב- 26 באפריל 2025, ויפורסם באופן לא מקוון בכרך 279 של כתב העת בנייה וסביבה ב- 01 ביולי 2025.
מכיוון שתנוחת גוף וכמה מהגוף מכוסה על ידי המצעים יכולים להשתנות ללא הרף במהלך השינה, חיוני להעריך את התנאים התרמיים המקומיים של כל חלק בגוף תוך מדידת בידוד תרמי של מערכות מצעים. במחקר זה אנו מציגים שיטה למדידת בידוד תרמי של שילובים שונים של מערכות מצעים ובגדי שינה באמצעות מניקין אנושי מחומם יחד עם מודל הוויסות התרמי של קוד פתוח Jos-3. "
Mizuho Akimoto, עמיתת מחקר, ארגון מחקרי שיתוף פעולה מתקדם לחברה חכמה (ברחבי האוניברסיטה) באוניברסיטת ווסדה
הצוות ערך סדרה של מדידות על מאניק תרמי מחומם בתא אקלים עם 84 שילובים שונים של מיטות ובגדי שינה, כולל שני תנוחות: שכיבה (שוכב ישר על הגב) ורוחב (שוכב בצד ימין); שתי רמות בגדים: עירום ופיג'מה; שני סוגים של שמיכות: שמיכה ושמיכה, וארבעה שיעורי כיסוי גוף שנעו בין 23.3%, שהשתמשו רק במזרן, סדין וכרית, ל 94.1%, כולל שמיכה המכסה את כל הגוף למעט הראש. המדידות נעשו בשלוש טמפרטורות הסביבה של 18.6 מעלות צלזיוס, 22.6 מעלות צלזיוס ו -26.4 מעלות צלזיוס על סמך ההנחיות של ארגון הבריאות העולמי לטמפרטורות חדרים מאוזנות היטב וקריטריוני ה- CIBSE להתחממות יתר.
הצוות מדד את הבידוד התרמי הכולל של מערכת המצעים, כולל שכבת האוויר סביב הגוף. בנוסף, נערכו מדידות הן לכל הגוף והן ל -24 קטעי גוף. התוצאות הראו כי הערכים לבידוד תרמי כולל נע בין 1.06 ל 5.71 יחידות בידוד לבוש (CLO), תלוי בתנוחה, כיסוי וחומרים.
מכיוון שהאניקין המשמש בניסוי אינו יכול לדמות הזעה, החוקרים השתמשו במודל JOS-3 כדי לדמות כיצד הזעה תשפיע על טמפרטורת העור ועל אובדן החום בגוף אנושי אמיתי. ההדמיות, שהשתמשו במדידות המניקין ככניסות, חשפו כי גם כאשר הבידוד הכולל של הגוף כולו נותר ללא שינוי בתנאים שונים, טמפרטורת העור המקומית של חלקי גוף שונים יכולה להשתנות מאוד תלוי באילו חלקים היו מכוסים או במגע עם המזרן. ההדמיות סיפקו גם תובנות לגבי טווח התאמות המצעים שניתן לבצע כדי להימנע מהזעה בטמפרטורת הסביבה נתונה.
"הממצאים שלנו מראים כי אין די בהסתמכות על בידוד תרמי מוחלט של הגוף כולו, ויש לפתח שיטות חדשות המהוות את השפעות הגוף שלמות והן מקומיות כאחד", מציין אקימוטו. "יתר על כן, ממצאים אלה מספקים מדדים למיטוב סביבות שינה ויכולים לשמש ככניסות למודלים תרמו-רגולטוריים אנושיים רב-קטעניים, ומאפשר תחזיות לתגובות פיזיולוגיות תרמיות כמו לחץ חום במהלך השינה."
לסיכום, מחקר זה מספק תובנות חשובות כיצד ניתן לייעל את מערכות המצעים כדי לתמוך באיכות שינה טובה יותר, ובתורם, בריאות כללית טובה יותר.
