定義
缺氧型早醒,是一種由身體或組織長期慢性缺氧狀態下,所造成的睡眠中途清醒、多尿感、醒後難再入睡、與早醒的特殊睡眠障礙現象。
我們缺氧型睡眠障礙研究中心發現,隨著年紀或壓力增加等因素,身體逐漸發生慢性缺氧,使得在睡眠中某些特殊時段的神經波動發生大幅震盪,刺激睡眠中樞神經啟動覺醒動作以中斷睡眠。由於長期早醒或難以入睡等現象,除了造成睡眠不足與精神萎靡等惡感之外,長期早醒語中斷睡眠將導致更嚴重的身體與大腦缺氧,而發生如癌症、腦中風、失智症、憂鬱症、躁鬱症、焦慮症、免疫失調、高血壓、心血管等致命或不可逆的疾病。這類早醒症屬於精神性疾病問題的最常見發生根源之一。因此為了區隔其他如外在環境或壓力等因子所導致的早醒、多尿、睡眠中斷、難再入睡等其他型態的睡眠干擾,我們研究中心將歸類並定義這型的疾病為【缺氧型早醒症】。
有氧、缺氧、無氧
當充當細胞食物的物質進入到細胞內部之後,扮演工廠角色的千百種各類蛋白質就會快速啟動,像自動化生產的工廠那樣運轉生產能量電池。只不過,這個工廠裡有個像鍋爐那樣的設備,那些前置的處理過的物質,最後都得經過鍋爐內部的轉化,才能成為帶高能量的細胞電池ATP。
而就像平常的火爐那樣,必須要有充足的氧氣,才能充分燃燒獲取足夠的光能、熱能,細胞的代謝像這種情況獲取完整的燃燒後,稱作有氧代謝。經過許多代諾貝爾獎得主的研究後,發現一個單位食物,可以產生38個生物能量電池,並加上1個二氧化碳和水 (詳影片)。若是身上的細胞都能處在這種狀態下,那將可發揮它們的完整機能而健康的存活。
但是,若是細胞內部處在完全無氧的狀態下,細胞內部的火爐當然就無法燃燒進行能量轉換,這些諾貝爾獎的得主們研究計算分鐘左右一個單位食物,就只能產生2個生物能量電池,並再加上1 個乳酸及2個氫離子。這類的情況,除了少數的單細胞生物(如酵母及細菌)能存活之外,對於人類將在3分鐘之內失去生命。
然而這個世上絕大多數活著的人,身體裡的細胞都不是處在”非黑即白”的二元世界,而是活在介於上面完全有氧與完全無氧二者之間”缺氧”狀態下的灰色地帶,每次獲取食物之後,單位食物物質只能轉換成介於38到2之間的ATP能量電池,再加上一些乳酸、氫離子以及忽開忽關鍋爐所產生的自由基、ROS物質的外溢在細胞裡外。這類的人,年紀輕一點時,細胞所獲得的氧氣較多,所以產生的電池能量效能較高(偏向38個ATP能量),但是隨著年紀的增加,細胞所獲得的氧氣能力及分配就逐漸減少,所以產生的電池能量效能就越來越低(偏向2個ATP能量),再加上釋放的有害副產品(如氫離子及自由基、ROS等) 越來越多,當然隨之而來的缺氧型慢性疾病也就越來越多且越來越嚴重!
缺氧型睡眠及早醒的觀念
睡眠,原本就是一個慢性缺氧的生理活動,或者也可以反地說,睡眠,是被慢性缺氧所調控的一種生理活動。
當進入睡眠之後,大腦皮質區加上中腦這兩大區塊的神經網絡,因為得將一天的活動訊號進行重整與修復,因此就從橋腦與海馬迴的交界處關閉,基本上中樞神經不再接收與傳遞訊息,因此整個睡眠程序,都是由身體的軀幹部位所控制。而控制的方式,就如同的沿海養殖魚塭池那樣,當池水含氧新鮮充沛時,池中的魚群大概可以撐個80分鐘左右,之後,隨著魚池含氧越來越低時,魚群將漸漸游到水面,甚至跳出水面,以求得到一點點的氧氣求生,於是這時的池水,也會隨著魚群產生越來越大的波動,接著水池的偵測器,也將受到感應而啟動魚池裡的馬達運作,開始旋轉壓送空氣進入水中,一般來說大約10分鐘就能達到滿足魚群再撐過80分鐘左右。
而上面這個循環,恰恰就如同睡眠時所呈現的睡眠週期那樣(如圖),一般正常人進入睡眠後,首先進入的就是第一階段的進入的非快速眼動睡眠期(NREM),也就是大家熟之又夢想、持續約80分鐘的熟睡期。可是到了這段期間的後末段,缺氧的情況將越來越嚴重,大量從軀體細胞所釋出的缺氧訊號,會沿著神經通過脊髓匯整集中到延腦部位,刺激了延髓上面的呼吸及心跳中樞,於是接著像馬達那樣的開始啟動呼吸及心跳,持續10分鐘,這段期間稱作快速眼動睡眠期(REM)。當身體滿足血氧需求,原有缺氧產生的波動也消失,於是又接著進入下一個熟睡期…。整個晚上的睡眠,大概是由5個睡眠週期的循環所構成。以上所說的就是本研究中心主持人陳志明博士研究所發現,並經由他所創立的【睡眠魚池理論】,詳細情況可參考《睡眠救贖–缺氧型失眠》一書。
問題是,當幾十年後,人的情況就像池水那樣,越變越混濁,馬達(心臟及肺臟)也越變越老舊,加上魚群(體細胞)也越來越大之後,耗氧的程度也將隨之加劇。於是在非快速眼動睡眠(NREM)的末段期間,缺氧的情況將越發嚴重。對特定的族群來說,這些缺氧已經超出了身體所能忍受的極限,這時軀體將形成的特異的高震盪腦波,已經無法像一般的快速眼動睡眠(REM)那樣,可以邊睡邊補充血氧就可以滿足需求,這些神經波發出嚴重缺氧的警訊,激化了睡眠中樞神經,緊急啟動覺醒動作,讓軀體與大腦甦醒以面對缺氧的危機,於是形成中斷睡眠或早醒的現象,雖然之後,人體仍然因為睡眠不足而想再睡,但卻因為自身的血氧與能量儲備不足以滿足睡眠中樞神經的偵測,因而造成難以入睡的困惱問題。
症狀指標
A. 好發族群
缺氧型早醒症的發生雖然常見於各類睡眠障礙的人群中,但某些族群卻比其他人更容易患上缺氧型早醒、睡眠中斷、或難再入睡等問題,如:
1.中老年族群:
随着年齡的增加,缺氧的程度也逐漸提升,由於人體在20歲之後,平均每年將減少1%的最大攝氧量(VO2max) ,當這個數值降低至正常值的20%-40% 左右,也就是40-60歲以後,則是缺氧型早醒症的主要好發年紀族群。
2.瘦弱族群:
和缺氧型睡眠呼吸中止症的體型相反,許多體型瘦弱的族群(如BMI<20),由於軀體儲備的能量原本就相對較少,因此若加上慢性缺氧之後,經常會在第3個睡眠周期之後,容易出現半夜中發生睡眠中斷、醒後難以再入睡、甚至早醒等睡眠障礙問題。
3.肥胖族群:
肥胖族群,因為脂肪組織的膨脹造成血管供氧距離加大,而使得在肥胖組織與細胞間發生缺氧並產生慢性發炎的情況。加上肥胖族群的身體量體加大,血管的阻力也升高,使得相同心臟的出力下,造成全身性的慢性缺氧,雖然他們容易發生缺氧型睡眠呼吸中止症的問題,但是同時在下半夜也將併發睡眠中段及早醒等睡眠障礙問題。
4.糖尿病族群 :
糖尿病族群,主要因為發生在全身性細胞上的胰島素受體數量不足或損壞,導致全身性的能量產出不足,除了導致長期慢性缺氧之外,多餘的糖分在滯留到體內之後,還將發生一系列心血管疾病。這些人群,因為血糖過多的因素,在前期糖尿病患的睡眠生理上,經常表現出容易進入睡眠的表徵,但是一旦進入第二周期之後的熟睡期之非快速眼動睡眠NREM期間,因為全身性的缺氧緣故,使得下半夜至凌晨時段非常容易發生多尿、睡眠中斷、醒後難再入睡、及早醒等睡眠障礙問題。
5.更年期族群:
當女性進入更年期的前後幾年,由於卵巢的退化,使得原有具有擴張血管功能的黃體素濃度逐漸消失,這使得原本身體依賴黃體素抑制血鈣進入血管平滑肌而產生舒張血管的情況,逐漸的轉變成大量的血管收縮而發生組織性的缺氧,於是長期的產生類似月經期的煩躁現象,在這期間睡眠時段的軀體能量儲備,由於比清醒時段更加缺氧,因此能量產出經常不足,下半夜至凌晨時段容易發生頻尿現象,因而發生睡眠中斷、醒後難再入睡、及早醒等睡眠障礙問題。
B.生理指標
目前針對早醒症的幾項常規及簡易的生理指標雖然可以量測,但是絕大多數除了偵測睡眠長度之外,還都包含了睡眠中的各類障礙問題以及入睡時間或品質的量測等等,其實並不能真實反應出造成早醒症的單獨問題。但是若運用以下的指標確認識屬於早醒症的狀態時,而且這類情況的發生頻率達到每週3次,持續2-3個月以上的話,基本上就可以歸類成缺氧型早醒症。
A. 雅典失眠分級法
為了更邏輯的評估患者是否屬於早醒症,我們同樣可以借用一種稱作雅典失眠評估分級(Athens insomnia scale,縮寫為AIS)的評估法,為測試者評估是否屬於真的患有早醒症。在這個評估表中分成夜間與日間的一些與睡眠相關的行為,可以分別計分,只要日間或夜間的分數總和大於及等於6以上,就可以判別屬於失眠症,但其實也可以適用於早醒症。評估表的細節如下:
睡眠因素 |
雅典失眠評估分級 |
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夜間睡眠 | 入睡狀態 | 0-沒問題 | 1-些微延遲 | 2-入睡困難 | 3-輾轉難眠或徹夜失眠 |
夜間覺醒狀態 | 0-沒問題 | 1-些小問題 | 2-造成困擾 | 3-難以入睡或醒後至天亮 | |
晨間起床狀態 | 0-正常 | 1-些微偏早 | 2-明顯偏早 | 3-過度早起或沒睡 | |
白日清醒 | 睡眠長度自覺 | 0-充足 | 1-些微不足 | 2-明顯不足 | 3-嚴重不足或沒睡 |
睡眠品質自覺 | 0-滿意 | 1-些微不滿足 | 2-明顯不好 | 3-非常差或沒睡 | |
日間精神體能狀態 | 0-正常 | 1-有點影響 | 2-明顯影響 | 3-非常差 | |
日間能力活動表現 | 0-正常 | 1-有點退化 | 2-明顯退化 | 3-非常差或無法工作 | |
日間犯睏情況 | 0-無 | 1-有點想睏 | 2-經常犯睏 | 3-隨時想睡 |
雖然這種評估指標不一定可以精準量測及評斷一個人睡眠品質的分級,但是卻可以當成自我評估是否已經患有失眠症的簡單方法。
B. 常規多合一睡眠生理檢查指標
在特殊的睡眠檢測中心裡面,透過患者在裡面的特殊床具,並在患者身上先安裝上腦波接收端子、呼吸接收感測器、血氧感應夾、心電儀接收端子,眼肌感測接收端子、體肌感測接收端子(上顎、胸腔、下肢)等等電網連接感測儀器之後,令患者在常上睡一晚以上,同步接收患者的資料而形成各類腦波圖、眼動圖、下顎肌電圖、鼾聲、心電圖、口鼻呼吸氣流、胸腹起伏狀態、血中含氧百分比、下肢肌電圖、睡眠姿勢及睡眠時的同步動作,再由睡眠專業的醫師評估是否屬於失眠症。
由於失眠與否可以藉由EEG腦波圖偵測入睡時間,當開始進入睡眠時,從上床閉眼時的清醒狀態直到腦波出現θ波型之後,這段時間差可以稱為入睡時間。由於與清醒時的腦波主要是呈現 alpha 波長(7-13 Hz) 與 beta 波長(13-30 Hz)的高頻率狀態,而入睡之後,腦波所呈現theta 波長 (4-7 Hz)則呈現明顯的慢頻率狀態有明顯的區別,因此可以精確的判斷受試者是否真實入睡以及入睡的時間長度,以判讀受試者是否患有失眠正與否。
C. 簡易睡眠偵測手錶
由於前面常規的睡眠生理檢查的程序及儀器雖然還算精準,但是對於一般的使用者仍然有許多不方便的缺點。於是運用現今相當廣泛的穿戴式電子手錶,即可直接偵測使用者的血氧與心律,甚至血壓等等指標之後,連結個人手機與雲端資料庫計算之後,即可判別使用者是否屬於失眠症。
這類睡眠偵測手錶的基本條件,是運用手表內的血氧偵測器、心搏感測器、動作感測器等等,偵測使用者的血氧狀態、心跳數、呼吸頻率、以及身體動作等等睡眠參數,透過連結手機上的平台回傳到雲端數據庫,再進行分析評估。一般在隔天清晨偵測後的評估結果,會顯示使用者入睡的時間,甚至有些手錶還會計算使用者躺上床之後至入睡時所花的時間。一般評估可分為,20分鐘內入睡者,屬正常狀態。20-60分鐘入睡者,屬初級失眠狀況。60-90分鐘入睡者,屬中度失眠狀況。90分鐘才能入睡者,就屬嚴重失眠狀況。
C.生活指標
發生缺氧型早醒症的一些平常生活型態及些微的症狀有關:
1. 精神萎靡疲累:
最直接的症狀就是當發生缺氧型早醒之後,隔日清醒時將出現明顯昏沉疲累與精神萎靡的現象,也就是在白天的精神經常感到非常的低落、注意力無法集中、全身懶懶的、任何活動都提不起勁。這是因為早醒造成睡眠程序不完整所致,除了導致中樞神經得耗用額外能量之外,原本在睡眠期間大腦神經突觸的連結重整及修復程序,受到干擾無法完成,加上軀體細胞的能量分配也因為早醒及睡眠中斷的耗損而不足,因而在清醒時產生昏沉萎靡感的代償症狀。
2. 脾氣暴躁易怒:
原本在經過5至6次完整的正常睡眠週期後,大腦的神經將獲得充分的重組與修復,身體的能量也將獲得合理的能量重新分配,這時中腦將分泌大量的快樂激素(又稱血清素)獎勵身體,也因此睡飽的人體大多會覺得無比的舒暢愉快。但是對於缺氧型早醒症的族群,在經過夜間短缺的睡眠活動,所造成神經無法重整、能量難以重新分配等等的事件之後,原有大腦該給的獎勵,也就是這血清素,當然不會分泌,這除了造成這些缺氧族群發生心情低落之外,由於身體處在危險弱勢,一旦有任何危脅生活的事件發生時(如言語、動作等等),體內將發出警戒訊號,腎上腺素也將急速飆升,而形成易怒及情緒波動的反社會人格。
3. 常打哈欠:
由於缺氧型早醒所造成的睡眠短缺,使得身體在睡眠時期所應達成的能量重新分配也變得不足,使得身體在清醒時會發生代償性的睡眠作為補償。但由於身體的能量不足,難以啟動睡眠,於是藉由反射性的打哈欠動作去提高血氧,以利啟動睡眠中樞神經幫助入睡。
4. 注意力差、記憶退化及反應遲鈍:
當長期間得睡眠發生缺氧型早醒症時,將使原本在睡眠期間大量活動的大腦特殊神經細胞,發生嚴重的能量不足問題。而讓原先中樞神經在睡眠時所應進行的訊息傳導與修復活動減弱,同時也使得扮演記憶功能的海馬迴神經區塊,直接面臨到能量不足的狀態,導致記憶功能受損並降低活動以求復原。於是在日間活動時,這些缺氧型早醒症的族群,將明顯的感受到記憶力退化及反應遲鈍的雙重問題。
5. 血壓升高心跳加速
許多長期患有缺氧型早醒的族群,都會在睡眠中斷期間與清醒時期,發生高血壓或心搏快速甚至心悸等現象。這是因為他們在早醒後,造成睡眠程序的不足與缺失,導致身體的能量分配失衡,而造成慢性缺氧的體質。為了代償缺氧問題,末梢血管將逐漸收縮,同時心搏速度也將加快,以增加血壓滿足身體缺氧所需。
6. 嗜睡睡不飽與早睡
當夜晚睡覺期間發生缺氧型早醒症之後,原有的睡眠生理及睡眠目的都將被破壞,腦神經中專門分泌多巴胺的黑質神經細胞,將因睡眠的不足而減少分泌,而同時原本在睡眠中被大量分泌的GABA卻仍然充斥在體內與大腦。由於多巴胺主要功能就像是汽車裡面的油門那樣,讓身體產生活動力,相反地GABA的作用就像是汽車裡的煞車那樣,讓身體停止活動,促進睡眠活動。也因此在日間這些族群將出現不是很愉快的睡不飽感或者嗜睡感,而到了夜晚晚餐過後3-4小時內,大腦則會因為偵測到短暫的能量充足,而提早啟動入睡程序,因而發生類似早睡早起的早醒習慣。
7. 口渴頻尿
許多患有缺氧型早醒症的人,在睡眠中或清醒後都會發生口渴及頻尿等現象,尤其是當睡眠中途起床尿尿後,經常會感到相當口渴,因而補充水分進而破壞睡眠,同時也因此發生頻尿問題,令許多人困擾不已。造成這種原因,除了缺氧型早醒症的族群,因為經常在睡眠期間打鼾、張口呼吸,使得喉嚨、鼻腔、口腔乾燥失水而發生口渴的情況之外,也會因為睡眠時身體處於嚴重缺氧,使控制膀胱收縮的逼尿肌細胞發生慢性發炎現象,造成包覆逼尿肌外層的黏膜組織鬆散,大量釋出氫離子訊號後,激發交感神經刺激膀胱收縮,而形成頻尿現象。
8. 易頭痛耳鳴:
由於缺氧型早醒症造成睡眠期間長時間的缺氧,使得在清醒後大腦神經細胞的血氧分配呈現嚴重不足的狀態,神經細胞為了開始工作,便需要補充血氧及能量,於是啟動發炎機制,快速擴張腦血管、擴大了腦部微血管的血腦屏障BBB。這些連續的代償動作,雖然可以達到快速補充神經能量去運作神經功能之外,卻會造成腦神經周遭發生類似水腫的情況,這也將直接觸發顱部的三叉神經的電波極性,進而刺激痛感中樞,而產生頭痛及耳鳴的現象。
9. 陽痿性慾低:
人類的性慾及性功能主要建立在當身體有多餘的能量儲備之下,才能分泌適當激素,如睪丸素、雌激素等,去刺激生殖器官進行繁殖的系列工作,包括精子的分裂增生,卵子的分泌熟成等等。但是對於缺氧型早醒症的族群,因為睡眠中的過度缺氧,導致軀體的能量呈現不足的現象,加上夜晚大腦處於修復不完整的狀態,這抑制了促性腺激素釋放素(GnRH)或性腺激素(LH、 FSH)等等在下視丘以及腦下垂體的製造物質,而這些性腺激素減少後,將直接抑制男性的睪丸皂精及睪固酮的合成,以及女性的雌激素分泌及卵子的成熟刺激。當持續一段時間之後也就形成了陽痿及性慾低等等性功能障礙問題。
衍生疾病
不論是臨床研究還是生化研究都顯示,長期發生缺氧型早醒症,除了發生許多不愉快的症狀之外,還將衍生許多致命性的疾病。當然也可相反的說,這些重大的疾病也可能導致缺氧型早醒症的發生。我們缺氧型睡眠障礙研究中心探究其中最主要的關鍵因子: 慢性缺氧,也是導致下列疾病的主要元兇:
1. 神經退化症(失智症與帕金森氏症)
在醫藥技術發達的國家中,許多的疾病包括癌症等,已經不再那麼被人們所懼怕,反而讓許多人聞風喪膽的是失智症、阿茲海默氏症及帕金森氏症等等神經退化問題。由於這類疾病屬於中樞神經退化性疾病,加上由於中樞神經無法再生,而且在目前的科技下人類仍然對這疾病束手無策,還有這種慢性疾病可能持續許多年之後才死亡,生前必須付出大量的照護及金錢,很容易造成家庭與親情的破碎,使得近幾十年躍居成最熱門的主流疾病之冠。
許多的研究發現,長期患有失眠症的人,在經過一段時間(3-15年)持續的發生之後,有很高的比例,將演變成帕金森氏症或者失智症這些神經退化疾病。相對的,87%以上的帕金森氏症及失智症患者,也都出現失眠或睡眠障礙等問題。
我們缺氧型睡眠障礙研究中心發現,由於睡眠前大腦的睡眠中樞需要偵測足夠的血氧或能量,才能放行啟動進入睡眠程序,因此當人體因為發生慢性缺氧體質時,經常就發生失眠的情況,這將造成大腦神經依然得保持運轉,而得不到睡眠時的資訊重組與神經修復。同時在保持清醒的失眠時間,海馬迴神經與黑質神經細胞等中腦部位的神經元,將無法關閉修復,而在超時運作的結果,就言變成類似電腦過熱那樣,出現電線短路,燒掉電線保護層那樣的情況,過度運轉的神經元,也將造成局部缺氧及過多的毒性物質釋出,如大量的MMPs纖維蛋白酶到血管周邊去打開血腦屏障(BBB),以求解除能量匱乏的危機,但是這又像電腦的CPU因為過熱而用水澆灌冷卻那樣,最後將引發一系列的修補與破壞,而產生阿茲海默氏症特有的澱粉質瘢塊,以及神經纖維糾纏物質TAU的可見現象,當然大腦神經,尤其是中腦部位本身的功能也將逐漸喪失功能。
2. 精神性疾病
精神性疾病,包括憂鬱症、焦慮症、躁鬱症、精神分裂症等等看似最不致命性的心理與精神上的疾病,但是卻是造成社會成本最大,同時也是使用藥物量最多的疾病。而造成中老年人發生這類精神性疾病的主要因素之一,卻又與睡眠不足、早醒等睡眠障礙息息相關。
許多的臨床統計發現,隨著早醒、睡眠不足、睡眠中斷、難再入睡等症狀的持續加遽,使得發生憂鬱症與躁鬱症的機率大幅提高。兩者之間呈現等比發生的情況。另外,許多的統計證據也發現,精神分裂症病患的睡眠障礙型態與一般的睡眠障礙型態與EEG的波形雷同,科學家甚至懷疑兩者之間屬否屬交替因果關係。
我們缺氧型睡眠障礙研究中心發現,由於正常睡眠中所經過5至6次完整的正常睡眠週期後,中樞神經除了獲得充分的重組連結與修復之外,身體的能量也可獲得重新分配而完成睡眠任務,因此中腦將分泌大量的血清素獎勵身體及大腦,所以在睡飽後,絕大多數人體都會覺得無比的舒暢愉快。但是缺氧型早醒症的睡眠中斷與睡眠不足,除了無法所造成神經無法重整、能量難以重新分配等等的問題之外,加重的慢性缺氧,使大腦停止分泌血清素的獎勵,而造成憂鬱等一連串負面問題之外,當大腦在缺氧狀態下,也將啟動快速重塑神經樹突的機制,時間持續之後,發展出變異的、區隔的新人格,也就是所謂的精神分裂症現象,當長期憂鬱與新人格合併塑造之後,經常造成這些族群在有任何危脅生活的事件發生時(如言語、動作等等),體內將發出警戒訊號,腎上腺素也將急速飆升,而形成易怒及情緒波動的反社會人格。
3. 心血管疾病
缺氧型早醒症患者所面臨重大的風險之一,便是有很高機率發生心血管疾病的各種問題及事件。這裡所謂的心血管疾病包括了心肌梗塞、冠狀動脈狹窄(狹心症)、高血壓、心律不整、心室顫抖、心臟衰竭等等嚴重及不可逆的疾病。
許多的研究統計指出,隨著缺氧型早醒症的睡眠障礙加遽,發生高血壓的機率比正常者高出4倍以上。另外缺氧型早醒者對心臟也出現顯著的傷害,尤其是發生缺氧型早醒經常發生在凌晨時段,外面氣溫也屬於一天最低之際,心肌梗塞的發生機率比正常睡眠者高出了68%的危險機率,而發生腦中風的機率,則也比一般人高出85%的危險機率!至於無法可逆的心臟衰竭問題,早醒者也比正常人高出1.52倍的機率發生。在急救醫學中甚至還因此出現早起型中風與早起型心肌梗塞等專業術語。
我們缺氧型睡眠障礙研究中心發現,其實這些疾病的致病原因,主要還是藉由過短及不完整睡眠睡眠過程中,細胞大量釋出的缺氧因子HIF-1所引發的細胞自救動作所造成的。在HIF-1的誘發作用下,大量的金屬間質纖維蛋白酶MMPs被製造並釋出到周邊的血管各層之間,先是破壞血管的緊密性,而使血管與血液交界的內皮層破損,而逐漸發生動脈粥狀油瘢,之後再發生血管硬化及血管壁栓塞化,最後再將這些栓塞的基礎纖維也剪碎,而形成大量的游離血栓,之後便造成大小不一的梗塞事件。這一系列缺氧所造成的漸進式動作,便產生一系列的心血管疾病問題。
治療對策
有氧對策
要解決缺氧型早醒症的根源問題,當然則是讓身體及所有細胞回復有氧代謝狀態。只不過由於慢性缺氧是日積月累所造成的問題,要想快速恢復細胞從慢性缺氧的狀態,朝向變成完全有氧的狀態,除了時間之外,還需要幾項相關的逆轉子策略 :
1. 強化心臟力 :
身體的心臟,就像汽車的引擎,必須要有強大的動力,才能推動血液帶氧,並讓身體內部所有的器官及細胞得到充分的氧氣,而能達到有氧代謝的基礎來源。
2. 抑制缺氧誘發因子 :
除了透過正面方法供給氧氣之外,透過分子物質抑制缺氧誘發因子(HIF-1)的輔助,將可以短效且及時地避免缺氧的發生。
3. 增強血液帶氧功能 :
血液的主要功能之一,就是裡面數以億計的紅血球具有傳送氧氣的功能,而這些紅血球數量的生成與多寡、血紅素極性的帶氧效能、鐵元素及其他輔助蛋白酶的活化、血液及細胞間液的酸鹼程度、氧氣交換的方式及效率,都在在地影響氧細胞獲得氧氣的能力。
4. 解除DNA緊縮 :
細胞缺氧時將緊縮DNA,以節約能量存活,但也因此使得許多蛋白酶無法活化,造成細胞的健康每況愈下。因此利用一些自然元素去調控組蛋白或者去DNA甲基化,將有助活化細胞的有氧能力。
5. 舒緩血管減少血流阻力
血管的主要功能是供給氧氣與能量的主要通道,狹窄的通道當然減少了血流的供給,進而對組織器官產生了缺氧問題。因此適度透過一些天然元素舒緩血管張力,並且適時清除血管的堵塞物質,將有助活化睡眠中樞神經偵測身體的有氧能力。
能量對策
睡眠期間身體儲備的能量不足是缺氧型早醒症的直接原因之一,因此使用各類方法讓睡眠時的身體保持充沛的能量及強化細胞具備高效率的能量產出等等,便成為解除缺氧型早醒症的主要策略之一,也因此需要其他幾項子策略協力才能達成。
1. 強化細胞能量產出率:
當細胞取得同等食物供給的條件之下,同一單位的食物(以葡萄糖為例),在無氧代謝下,僅能產出2倍的ATP生物能量,相對的,在有氧代謝下,則能產出38倍的ATP生物能量,而在缺氧代謝下,則介於2與38之間。因此運用不同的食物元素,促進細胞朝向完全有氧代謝的運轉,將有助對抗早醒症的能量不足問題。
2. 降低細胞能量損耗:
睡眠中過多的細胞能量損耗,在無法如清醒時適當補充能量與氧氣的睡眠狀態下,經常造成組織細胞釋放大量的缺氧代謝物質,因此也往往也是造成睡眠中斷、早醒及難再入睡的主要原因之一。因此在清醒時透過各種生化或物理手段,降低細胞在睡眠時能量的損耗事件,包括清醒時避免過度疲勞、軀體發炎等事件,都是對抗缺氧型早醒的有效策略之一。
3. 提高身體能量儲備轉換:
身體的脂肪細胞以三酸甘油脂的型態儲存了大於2倍以上碳水化合物的熱量,一般來說除非用盡了身上的碳水化合物的能量除純,才能啟動脂肪的燃燒,但若能透過依些特殊食物元素,強化身上脂肪細胞的油脂轉換成能量,除了將有助解除早醒、睡眠中斷等問題之外,還能幫助減少心血管疾病的發生原料,是一舉數得的能量對策之一。
4. 增加胰島素受體數量 :
胰島素受體的數量減少或損壞,是缺氧型早醒症的關鍵原因之一,因此透過分子方法,加強胰島素受體零件的補充與修復,除了對患有糖尿病以及高血糖症候群有效之外,對於其他患有缺氧型睡眠障礙症的患者來說,也具有快速逆轉缺氧型早醒症的有利策略。
治療方法
依循前面幾項針對缺氧型早醒症的不同治療策略下,我們將分別從食物、活動、設備及醫療等幾個不同的角度,提供我們缺氧型睡眠障礙研究中心的研究心得及其他常見的醫療方式:
A.生化與食療方法
1. 龍眼萃取物
龍眼,又稱作桂圓或福圓,是一種台灣常見的夏季水果,一般人大概只知道它與荔枝同屬無患子科,同時它們的味道也很類似,但鮮少知道龍眼其實是一種非常珍貴的藥材,在傳統藥典原本就有壯陽、補血、補心、養血、安神、潤膚等多種功效,經常用於治療貧血、心悸、失眠、健忘、神經衰弱、及病後、產後身體虛弱等症狀。甚至在民間的拜拜信仰中,也常將它當成避災難及保平安等習俗聖物。
我們研究中心的主持人,在多年前因為個人心願的驅動之下,因此對龍眼萃取物的特殊物質進行深入研究,我們發現在龍眼的多糖萃取物質中,存在一種特殊結構的多糖體(LGPG-39),可以在睡眠時期活化主要組織器官的乳酸去氫酶(LDH-1)的活性,將細胞缺氧代謝時所產生的必然代謝產物—乳酸,有效地轉換成生物能量ATP,進而增加肌肉纖維的收縮能力。
更當我們睡眠障礙研究中心運用這種多醣體的基礎研究發現,透過陳志明博士的〝睡眠魚池理論〞,應用在睡眠障礙的本質改善之後,發現剛好能針對身體在熟睡期裡的末段嚴重缺氧狀態,給予適當的能量補充。這使得對於許多睡眠障礙問題,像是多夢、睡眠中斷、頻尿、醒後再入睡、早醒等等現象,得到根本性的改善與解除。尤其是在睡眠時間,因為軀體慢性缺氧,大量的周邊神經產生神經波集中在延髓刺激大腦,造成難以再入睡的現象,將因這項多糖體(LGPG-39)的使用後,呈現明顯降低刺激而能協助再入眠。
2. 丹參萃取物
丹參,又名紅參或血參,除了因為它新鮮的根部顏色呈現鮮紅色、或者乾燥後呈現如丹紅色之外,最重要的是自古它就是中草藥裡面,被用在治療心血管與安定神經等相關疾病的主要藥方。在2005年時,我們的研究團隊更發現它其中的一項重要抗氧化物成分(MLB),具有抑制鈉鉀離子幫浦酶(Na+K+-ATPase) 的功能,解開了它對心臟血管與神經傳導等疾病的獨特作用機制,也讓這項藥食同源的植物進入了分子醫學新的層次之上,並在隨後不斷深入的研究之後,我們更解開了它對治療慢性缺氧疾病的廣泛應用。
我們發現人體慢性缺氧的主要根源為來自心臟的收縮力減退無力,而在目前其他已知可食用植物中,唯有丹參裡面的特殊MLB成分,是具有抗氧化結構的強心功能。簡單的說,除了它可以長期使用以強化心肌細胞之外,其他類似強心功能的物質,都屬類固醇結構,無法長期使用。
而如同在首頁中所提及缺氧的最大因子,就是當人體超過20歲之後,每年將平均減少 1 % 的最大攝氧量,而造成這個衰退的主因,其實就是心肌收縮力退化所造成的。2010年時,透過我們在醫學中心設計及委託的人體臨床研究結果,發現當每天補充適當劑量的MLB給慢性缺氧者,將可以明顯的幫助恢復心臟功能,也就是心臟的幫浦出力明顯恢復提升,患者他們的慢性缺氧情況及指標都獲得了相當意外的改善。
我們研究中心在隨後幾年長期針對神經與頭痛機轉的研究,並在台北榮民總醫院的人體臨床試驗分析後也意外發現,當屬於缺氧型睡眠障礙與睡眠呼吸中止症等患者,在使用一定劑量的丹參萃取物(含丹參隱酮 II ( Cryptotanshinone-II)之後,患者的打鼾程度與早醒、睡眠中斷、多夢等等睡眠障礙的一間與日間相關症狀(如頭痛),有明顯的改善的趨勢,加上之後生化的研究,發現Cryptotanshinone-II還具有降低細胞間液分泌,而減少睡眠時因頻尿問題干擾睡眠,發生睡眠中斷的功能。這說明丹參這植物對於缺氧型早醒症患者具有根源的改善功能,是應用在慢性缺氧造成睡眠障礙及呼吸中止症的良好基礎策略。
3. 紅景天萃取物
紅景天是一種生長在西藏高原上的耐寒凍、耐缺氧植物,也由於它生長的獨特環境,加上當地藏民也利用它作為救治高原缺氧的藥草,使得人們會直接聯想到它對抗缺氧的功效。其實在全世界北半球的凍寒高原區域都有這種景天科的植物生長,根部裡面也都含有相關的主要成份包括紅景天甙(salidroside)、景天苷(rosavin)等類的多酚酸物質,以及其他醌類、酮類及皂苷類等天然物質。現今這些物質或萃取物主要都應用在如增強體力、高山症、抗疲勞、甚至抗憂鬱等方面,也都有相當不錯的商業成果。
我們研究中心在很早以前就針對它的萃取物,進行偏頭痛與憂鬱問題的深入研究,甚至還在醫學中心進行過一項政府補助的人體臨床試驗,雖然結果並沒有現行抗憂鬱及偏頭痛等藥物來得及效,但確實已明顯改善許多這類病症的問題與症候,尤其難能可貴的是紅景天具有長期使用的歷史並被歸類為藥食同源植物,因此雖然難以在頭痛的醫藥界被商業化,但卻也是不錯的經驗。
只不過在隨後幾年中針對缺氧型睡眠的研究過程中,我們發現許多這類長期失眠或憂鬱失眠的族群,隨著他們年紀增長後,都會出現早起、難以再入睡、嚴重打鼾、及睡眠呼吸中止的現象,這些都是造成睡眠障礙的主因之一,再深入研究後發現,原來是因為睡眠期間,大多數的體細胞遭遇比白天更嚴重的缺氧狀態,再加上原本自身的慢性缺氧後,細胞內的能量產出不足,因此釋放大量的酸性氫離子的二次代謝產物,這些刺激了位在周邊神經纖維上的酸感離子通道(ASIC),而產生大量的神經訊號,給橋腦中樞神經產生刺激,並衍生許多睡眠障礙的問題,包括許多組織器官的血液、能量、血氧被重新分配!
當發現這其中的關聯奧秘之後,我們研究團隊便利用多年前對紅景天萃取物對頭痛與憂鬱的研究,再深入進行缺氧型睡眠障礙的研究探討。結果發現紅景天它的景天肉桂醇糖苷(Rosarin)除了可以對抑制缺氧誘發因子HIF-1具有功能之外,還特別對軀體與頭部,具有局部強化血氧耐受力的功能,透過它對組織細胞的有氧刺激,減少了細胞缺氧代謝所分泌的氫離子濃度,使得細胞與細胞間的間質液體的酸鹼度升高了一點點,但也就是這高出的一點點,也恰好減少了酸感離子通道的活化,這直接使周邊神經的電波不容易形成去極化現象,也就是降低了神經波動的震幅,因此減少了睡眠中斷與早醒的問題。因此應用紅景天的萃取物去防治缺氧型睡眠障礙及缺氧型早醒症,是相當不錯的上好策略之一。
4. 玄參萃取物
玄參,由於它乾燥根的顏色呈現烏黑色澤,又屬於足少陰腎經的主要君藥,因此也被稱做烏參或元參,是一種多年生玄參科屬的植物根。自古以來玄參向來都當成強化腎臟相關的功效上使用,兼有補腎氣與洩虛火的功能。如果用現代的醫學觀念來說,它具有強化泌尿系統的功效,同時也能減少發炎與水腫的發生,由於早就被食品衛生監管單位列為食品原料,因此它也是藥食同源的放心食材之一。
我們研究中心從玄蔘的萃取物中分離出一類稱為SOK32的多酚酸化合物,運用SOK32對抗發炎功能進行生化實驗,發現它能明顯的降低發炎因子的產生,同時還能提升血管內膜細胞間的緊密度,而減少組織的水腫現象。當應用在動物模型之後,發現試驗組它們的尿液排放量比起控制組能降低10.2%-13.7%左右,這代表玄蔘對抑制發炎及水腫問題的確有良好的功效。
我們缺氧型睡眠障礙研究中心在隨後幾年,長期針對長期發生的缺氧型睡眠障礙問題的人,在推薦使用一定劑量的玄參萃取物(含SOK32)並觀察他們的睡眠情況之後,最初幾星期只發現這些人在白天時的尿液量增多,同時白天的精神狀態也明顯轉佳,幾周之後卻發現其中72%左右的人,原先晚上得起床尿尿的次數明顯減少1-2次,同時清晨起床的時間,或者說全部的睡眠時間,平均也延伸拉長1.25小時以上。這說明玄參這植物對於缺氧型早醒症的患者具有源頭問題的改善功能,是應用在慢性缺氧造成睡眠障礙症的重要食材之一。
B. 物理與動作方法
1. 腹式呼吸
腹式呼吸,也稱作吐納,延伸得極致一點,也可以稱做氣功。簡單的說就是運用一種特別的呼氣與吸氣方式及頻率,讓身體強化有氧代謝的一種呼吸方式。也就是透過吸氣時從鼻孔徐緩的吸氣,使空氣慢慢地充滿肺部,並將體積膨向下脹至腹腔,同時停留3-5秒以上,接著再徐徐地將廢氣從口中緩緩地吐出,而完成一個腹式呼吸的循環。
一般我們所認知的吐納、氣功大概是屬於傳統雜藝武術或宗教神學等等的範圍,當然印象中精通這些技藝的人群,要不是所蘊含的力量超大,或者是壽命超長。事實上,要是能在生活中真的實踐這種呼吸方式,確實將發生令人意想不到的壽命與能量。
專業運動訓練研究發現,當運動員或者游泳選手在運動競賽時運用腹式呼吸的方式競賽時,不論出力或速度等方面的表現,比正常胸腔呼吸競賽者綜合起來都大於5%以上的優異表現。這說明腹式呼吸比一般呼吸能提高身體能量電池(ATP)的產出。另外有臨床試驗也發現,當患有早醒、睡眠中斷等睡眠障礙症的病患在一段時間內以腹式呼吸方式練習時,除了能有效的增加睡眠的時間以及睡眠中斷的頻率之外,睡眠時的血氧飽和度也明顯提高。
我們研究中心的研究發現,由於腹式呼吸能透過和緩的呼吸頻率加強血氧的交換,而達到明顯增加血氧的飽和度的功能之外,在呼吸的過程中,似乎也能直接的刺激中樞神經,而在腦中產生短暫的能量光團現象,這除了可刺激松果體分泌足量的褪黑激素之外,也有助減少睡眠時的腦波激化,而達到延長睡眠時間的目的。所以我們強力推薦在睡前1-2小時前,運用這種腹式呼吸,作為對抗缺氧型早醒症的有氧代謝強化基礎。
2. 靜坐冥想
靜坐冥想,其實也可以對缺氧型早醒症有很大的幫助。基本上透過適當的靜坐姿勢,除了可以讓身體各處放鬆,而使細胞獲得較多的血氧之外,在靜坐時,配合適當的呼吸吐納方法,可以增強血氧的交換,而強化細胞的有氧代謝。若再配合正確的冥想方法,將能有效的調控細胞的能量轉換與產出,如果冥想與靜坐的境界達到一定高度,還能像武俠小說中所描寫的大師那樣,可以幫助睡眠,而達到對抗缺氧型早醒症的功效。
許多的研究發現,睡眠障礙者若是進行適當的靜坐冥想,除了可以減少對安眠藥物的依賴,同時還可以延長睡眠時間。在幾個臨床研究中也發現,配合針灸與靜坐冥想、或者只用正向冥想等方式,竟然都可以在3-6個月後,明顯的減少了50%睡眠中斷與早醒狀態的目標。
我們的缺氧型睡眠障礙研究中心也發現,運用適當的靜坐冥想訓練後,可以透過意念強化身體的血氧,並修護大腦睡眠中樞神經細胞的敏感度,降低睡眠中途清醒的發生頻率,也就是可以直接強化體細胞對能量的有氧代謝率,並且也具有提高睡眠中身體血氧狀態與能量儲備的功能,這將可以直接幫助缺氧型早醒者延長有氧的正常睡眠。
3. 按摩推拿:
按摩,也被稱做推拿,主要是指透過外力的施加,以身體的接觸對皮膚下的肌肉進行按壓或拉伸的行為。主要目的是為了伸展肌肉、疏通細胞組織液,強化關節與韌帶,促使氣血運行並調整臟器間的體液流動,主要是為了增強人體抵抗疾病能力,或者達到減少病痛的目的。在傳統東方各國,針灸與推拿隸屬同科,理論基礎大致相同,因此按摩也簡稱「針推」。現代物理治療的醫學雖是運用各類物理復健治療的方法,但仍屬的一種按摩與推拿的廣義延伸。
許多的人體臨床研究也發現,透過適當外力按摩推拿,確實對睡眠障礙及早醒症患者的入睡時間及睡眠品質有明顯的幫助。但如同前面所提,正確的推拿就如同針灸那般,必須依賴正確的經絡或穴位,以及適當的力道與手法才能發揮功能。
我們的研究中心也發現,透過適當且正確的推拿或按摩,可以直接的強化按摩部位的血液循環,幫助該部位組織的細胞強化有氧代謝,當然有助於強化已收縮DNA的活化,同時還能幫助能量的釋放與儲備,對於睡眠障礙、睡眠中斷、醒後再入睡、及早醒等問題有正面的幫助。但是千萬不可以按摩或推拿過度,畢竟若過度後所發生的發炎狀態,反而將引發組織纖維化後的急速缺氧。
4. 睡姿與床具
經常看見許多賣床具的廣告上寫著〝人生百歲,五十在床〞的經典詞語,這除了包括每天8小時左右的睡眠之外,還加計了年幼時期在床襁褓與年長後在床養病的日子。但是對於那些缺氧型早醒症的人而言,如果躺在床上同時還能多睡一下的情景,經常就只能成了夢想囉!由於絕大多數的人群,自小就是以仰躺的睡姿睡覺,但這對經常在後半夜發生缺氧型睡眠中斷或早醒症的族群而言,其實是種折磨。因此若是能自動調整床具的柔軟度及角度,或者允許患者以俯臥的姿勢睡覺的話,將可在物理上直接減少缺氧型早醒症的發生。
經過2020至2022年全世界新冠病毒的肆虐之後,許多急診救護的醫師,運用對俯睡的姿勢,強化了肺部受損患者的血氧狀態,之後也有類似的臨床試驗,發現那些患有睡眠障礙症的患者運用特殊床具進行這類俯臥的睡姿後,明顯的改進睡眠障礙症的缺氧與睡眠中斷頻率、甚至早醒的問題。
缺氧型睡眠障礙研究中心透過人工智能模擬睡眠體位的研究發現,對於缺氧型早醒症的患者在進入睡眠後,以智能型的床墊適時調整軀體缺氧部位的體位,將有助緩解睡眠時不同階段與不同組織器官的缺氧情況,同時可達成促進睡眠品質,同時又可解除睡眠呼吸中止的發生。當這系列的產品成熟並且商業化之後,將可替許多具有睡眠障礙的族群改善他們睡眠生活,而達成〝人生百歲,五十在床〞的理想境界。