本節旨在探討睡眠品質的生理結構與影響睡眠品質的因素。本節共分
三個部分：一、睡眠的定義；二、睡眠生理學與結構；三、影響睡眠品質 因素之探討。
一、睡眠的定義
睡眠的定義指一個人處在對外在環境無意識的狀況，但可在受到 適當之覺刺激後醒來的過程(Nieman, 1997)。其主要功能在於使人暫時 停止接觸外界的刺激，以達到鬆弛、休息、調節情緒平衡與獲得情感 記憶(陳揚燕,1996)。人體的內在生理時鐘配合環境的明暗調控「睡眠-清醒週期」，當身體的睡眠平衡受到破壞或是環境失調時，可能會導致 睡眠產生睡眠障礙或是睡眠紊亂(徐嘉駿, 2006)。
二、睡眠生理學與結構：
過去睡眠生理學的研究皆以腦波來觀測睡眠。以腦波分類睡眠可 分為、兩大類：快速動眼睡眠(簡稱 REM)，又稱夢境睡眠。另一類又
稱非快速動眼睡眠(簡稱 Non-REM)，又稱為安靜睡眠(哈佛醫生的優質 睡眠全書, 2007)，分述如下：
（一）快速動眼睡眠：
此階段是以恢復精神為主，而作夢亦是在此階段發生的，
有人形容是「癱瘓身體裡還在活動的大腦」。人在睡覺時每晚大 約有三至五次快速動眼睡眠，或是每九十分鐘會進入一次，第 一次通常會維持短短幾分鐘，不過快速動眼睡眠會隨睡眠時間 增長而增加，最後一段快速動眼睡眠可能持續半個小時。
（二）非快速動眼睡眠：
通常在整個夜裡非快速動眼時期約佔 75%，在可活動身體 暫時閒置的大腦，此階段思考和大部分生理活動都減緩下來，
不過身體依然有活動。
一整晚的睡眠是由快速動眼睡眠與非快速動眼睡眠所構 成，眼睛一旦閉上，神經細胞就不能再接收視覺訊息，腦波會 維持在穩定、有韻律的紋路上，每秒周期約八至十二次，此時 的波又叫阿爾法波睡眠(Alpha sleep)。除非有甚麼干擾此過程，
否則人體很快就會進入四個階段。
第一階段：剛開始大概花五分鐘時間從清醒到淺層睡眠，此階 段約占整晚睡眠的 5%。此時腦電圖上呈現的主要腦波減緩到每
秒周期四至七次，此種波紋稱為賽塔波(theta waves)，此時體溫 開始下降，肌肉變得鬆弛，眼球通常緩緩的左右移動。處於睡 眠第一階段的人會對周遭環境失去意識，不過也很容易被吵 醒。儘管如此，每個人的第一階段並非全然相同，醒來之後，
有的人回想起來只覺得昏昏欲睡，有的人形容自己剛才睡著了。
第二階段：正式進入睡眠的第一階段，發生時間持續十至二十 五分鐘，眼球通常靜止不動，心跳和呼吸都比清醒時來的緩慢，
腦電波並不規則，中型腦波和短促腦波相間，稱為睡眠紡錘型 波(sleep spindles)，腦波速度增快約半秒或更長一點，此階段約 占整晚睡眠的 50%。而大概每隔二分鐘，腦電圖會顯示一種 K 複型波(K-complex)，該波的出現是因為受到某些聲音或外在、
內在刺激的挑動。如果在某人進入睡眠第二階段時輕輕呼喚其 名字，腦電圖上就會出現 K 複型波。睡眠第二階段常見於其他 睡眠階段之間的轉換，整體來說，我們睡一晚，大約有一半的 時間是處於睡眠第二階段。
第三和第四階段，亦即深層睡眠(緩波睡眠)，占 20%。最終腦電 圖上出現的大型緩慢腦波稱為德爾他波(Delta waves)是其主要 特徵，且此慢波幾乎都發生在第四階段。深層睡眠中，呼吸變 得更緩且更有規律，血壓跟脈搏比清醒時降低二至三成，大腦
對外界刺激反應減少，很難被吵醒。階段四是最深層的睡眠階 段，在此階段身體上氧消耗量是最少的、而且喚醒一個人也是 最困難的(朱嘉華、方進隆,1997)。深層睡眠亦是人體更新跟自 我修復時間。此階段，大腦垂體會分泌生長激素，刺激組織成 長和肌肉修復，而白介素(interleukin)之類的物質含血量增加，
促進免疫系統活動，提高深層睡眠會幫助身體提高自我預防感 染的能力。
正常人的夜晚睡眠，是以相當可預測的模式在不同睡眠階段中交 替進行，此模式稱為睡眠結構圖(hypnogram)，不同層次的圖案彷彿城 市天際線，此稱為睡眠結構。年輕成人的正常睡眠結構通常包含 4~5 次在非快速動眼時期和快速動眼時期間交替進行，每一週期約 90~100 分鐘(施嫈瑜,2005, 付曉華、李鴻培,2003)。睡眠發生在前半夜，時間 越晚，快速動眼睡眠階段越長，並且與第二階段交替進行。隨著人的 年齡漸長，睡眠天際線也跟著改變，深層睡眠時間減少，第一階段睡 眠時間增加，夜裡醒來次數增多。睡眠結構是由包含由非快速動眼期 (NREM)及快速動眼期(REM)所組成的週期循環交替，整夜約有四~五 週期，每一個週期約 90~100 分鐘。一般而言，越近清晨，睡眠越淺，
夢也越多(哈佛醫生的優質睡眠全書, 2007)。大部分之 SWS 發生在前三 個週期，而 REM sleep 則主控最後最 s 後三個週期(朱嘉華、方進
隆,1997)。
三、影響睡眠品質各因素之探討
：影響睡眠品質的因素很多，其中以年齡、身體溫度調節
(thermoregulatory)與褪黑激素(Melatonin) 與身體活動量影響最深。本節 討論年齡、身體溫度調節與褪黑激素影響睡眠品質之相關探討，而「身 體活動量」影響睡眠品質部分於第二節「身體活動量與睡眠品質之相 關研究」討論。
（一）年齡影響睡眠品質：
隨著年齡的增加，高齡者快速動眼期睡眠以及總睡眠時間 明顯減少。高齡者睡眠狀態中，非快速動眼期睡眠第三、四期 時間減少，代表睡眠熟睡期減少，而且入睡前的睡眠潛伏期增 加，不易進入睡眠(施嫈瑜,2005、戴玉慈,1998、張書森,李明 濱,2003)，因此老年人的睡眠品質普遍皆較年輕人為差。詳見圖 2-1-3。
圖 2-1-3 睡眠與年齡結構圖(施嫈瑜,2005)
（二）身體溫度調節(thermoregulatory)
研究指出身體溫度調節與身體活動有關，並影響睡眠品 質。Greenberg, Joanna, Sherman, & Douglas(1995)的研究發現 運動可以使身體和腦部溫度上升，影響夜間睡眠階段，並增 加對慢波睡眠的需求，降低夜間腦部溫度，有助於下視丘對 夜間睡眠溫度的調整；且建議在下午時段做 20 分鐘的有氧 運動，則於夜間可產生一個反彈性的冷卻使體溫降低，改善 睡眠品質。而一個人在運動之後體溫會上升，並且保持在較 高體溫，到了晚上睡覺時體溫就會開始下降。圖 3-1-4 中又可 發現，運動的人體溫降低的速度較快，降低的幅度也較大，
這也可以解釋為什麼運動的人可以快速入睡，而且能睡得較 熟的原因(張洪亮,2005)。但是 Nieman(1997)指出若接近入睡
時身體大量活動，會使體溫上升且流汗，身體和大腦不能達 到深眠所需的較低體溫，因此睡眠品質會受到干擾。藉由運 動使睡前體溫上升，等到睡眠時體溫便會代償性的下降而達 到降溫的效果，因此建議睡前 5~6 小時運動 20~30 分鐘，有 助於延長深層睡眠的時間。
圖 2-1-4：體溫與睡眠關係(張洪亮,2005)
（三）褪黑激素(melatonin)：
研究發現褪黑激素與思睡有關，可以抑制身體核溫上 升，降低入睡時間、增加睡眠時數和睡眠效率進而改善睡眠 品質(Hughes, Badia,1997)。過去亦有許多研究指出褪黑激素和 睡眠品質的關係，Barhr 等人(2003)比較老年人(55~73 歲)跟年 輕人(20~32 歲)在個人就寢前運動(低強度)褪黑激素分泌的關 係，研究發現夜間運動皆有褪黑激素分泌曲線向後移的現 象，即夜間運動會阻礙褪黑激素夜間正常分泌量，以及分泌
曲線向位後移。Buxton 等人(2003) 以 38 名有規律運動習慣 的男性受試者(20~30 歲)，比較無運動狀態下，上午(9：56) 運動、午間(12：56)運動、傍晚(18：24)運動、夜間(00：33) 運動對褪黑激素分泌的情形。運動包含 25% 熱身跟收操，
40~75% VO2 max 的運動，結果發現傍晚運動組褪黑激素分泌 曲線相位前移，其他組都向後移。顯示傍晚時段運動有利於 夜間褪黑激素提早分泌，獲致良眠。
因此由上可知，年齡與身體溫度調節與褪黑激素影響睡眠品質極深，
且身體活動會影響身體溫度調節與褪黑激素，進而影響睡眠品質。因此，
老年人普遍都有睡眠品質的障礙，也都跟這些因素有關。