x

Frisk luft hjælper på nattesøvnen - I hvert fald hos voksne

Indeklimaartikel 26. juni 2023

Luftkvaliteten i soveværelset påvirker voksnes søvnkvalitet, viser et studie fra DTU. Et andet studie fra Aarhus Universitet viser, at det ikke nødvendigvis er det samme for børn. Om og hvorfor der er forskel på børn og voksne vil kræve mere forskning, siger lederne af de to projekter.

Det er en af de diskussioner, der føres i mange hjem: Skal vinduet i soveværelset være åbent eller lukket om natten. Men nu ligger der en videnskabelig afklaring på spørgsmålet, i hvert fald når det gælder de voksnes soveværelser. 

”Tidligere har der kun været meget få undersøgelser, som har dokumenteret, at luftkvaliteten i soveværelset kan påvirke vores søvnkvalitet. Det har vores studier nu klart bevist, at den kan,” siger lektor på DTU Sustain Pawel Wargocki. 

Han har stået i spidsen for et internationalt forskningsprojekt, der har gennemført en række undersøgelser for at finde ud af, om og hvordan luftkvaliteten i soveværelset påvirker søvnen hos voksne. I forskningsprojektets studier er der foretaget målinger i flere end 100 husstande i Kina og Danmark, som bl.a. har indvilget i at lade forskere måle luftkvaliteten i deres soveværelse, mens de sov.  

I nogle af de gennemførte forsøg sov deltagerne i to uger med enten åbent eller lukket vindue en uge ad gangen. Deltagernes søvn er blevet tracket og deres kognitive evner testet. Målingerne blev foretaget af både forskere i Danmark og af forskere på Jiao Tong Universitetet i Shanghai i Kina.

Luftkvaliteten i hvert soveværelse blev målt via en måleboks, mens deltagernes søvnkvalitet blev overvåget gennem et actimeter på håndleddet. Deltagerne blev derudover bedt om at selvrapportere i en elektronisk logbog før og efter søvnen, så forskerne kunne tage højde for evt. aktiviteter, der havde påvirket søvnen. Når de vågnede, skulle de desuden gennemgå en tre-minutters test af deres kognitive evner.

Frisk luft virker 

I Kina viste det sig, at luftforureningen udendørs var så høj, at det kun gjorde luftkvaliteten i soveværelset ringere at åbne vinduet. Derfor konkluderede forskerne, at der i stedet var brug for mekanisk ventilation. 

I den danske del af undersøgelsen viste målingerne omvendt, at et åbent vindue forbedrede luftkvaliteten i deltagernes soveværelser så meget, at de sov bedre og præsterede bedre kognitivt.  

”Hvis man ikke vil sove med vinduet åbent, f.eks. fordi man frygter indbrud eller ikke vil bruge en nat i selskab med myg, så anbefaler vi, at man har mekanisk ventilation i soveværelset. Udfordringen er, at det endnu ikke er almindeligt at have i ret mange soveværelser,” siger Pawel Wargocki, der sammen med sit team nu er ved at undersøge, om f.eks. luftrensere kan sikre lige så ren luft som det åbne vindue eller den mekaniske ventilation.  

Som en del af forsøget undersøgte forskerne også, om de kunne spore en forskel på, om deltagerne sov med døren til soveværelset lukket eller åben, når vinduet var lukket. Her var det ikke muligt at dokumentere nogen effekt på søvnkvaliteten.  

”I løbet af natten genererer vi mennesker emissioner i soveværelset – ikke i boligens øvrige rum. Når du sover med åben dør, så blander luft andre steder fra i boligen sig med luften i soveværelset, og det fortynder luftforureningen i soveværelset. Men det er ikke nødvendigvis lige så frisk luft som udefra, der blander sig fra de øvrige rum i boligen. Har man stegt mad eller haft stearinlys tændt, så afgiver det partikler, som også kommer med ind, når døren er åben,” forklarer Pawel Wargocki. 

Laboratoriestudie viser ingen effekt på børn

Mens luftkvaliteten altså dokumenterbart gør en forskel for, hvordan voksne sover, så tyder et forskningsprojekt fra Institut for Folkesundhed på Aarhus Universitet på, at børn ikke reagerer på samme måde. I det aarhusianske projekt målte forskerne søvnen og kognitive evner hos 36 børn, der i grupper af seks overnattede tre nætter i universitetets klimakammer.  

I løbet af de tre overnatninger var der forskel på, hvor hurtigt luften i kammeret blev udskiftet, og dermed på mængden af CO2 og børnenes egne emissioner, de såkaldte bioeffluenter. 

Hypotesen var, at børnene ville score højere i den kognitive test, når de havde sovet i det bedst ventilerede rum med den laveste mængde CO2. Men resultaterne viste, at indeklimaet ikke gjorde nogen som helst forskel for børnenes indlæring. Et resultat, som kom bag på projektets leder, professor Torben Sigsgaard.  

”Der skete helt det modsatte af, hvad vi havde forventet. Uanset om børnene var udsat for ren CO2 eller deres egne bioeffluenter, så kunne vi ikke måle det på kognitionen. Børnene havde også aktivitetsure på, så vi kunne måle deres søvn, men heller ikke her kunne vi se en forskel,” siger Torben Sigsgaard. 

Den eneste forskel, forskerne kunne måle under forsøget var, at når børnene sov i den reneste luft, var de længere tid om at falde i søvn, end de børn, der bl.a. var udsat for bioeffluenter. 

”Hvorfor de var det, ved vi ikke,” siger Torben Sigsgaard. 

Hvorfor er der forskel? 

Hverken Pawel Wargocki eller Torben Sigsgaard kan med udgangspunkt i deres forskning sige, hvorfor der tilsyneladende er en forskel på, hvordan børn og voksne reagerer på indeklimaet i soveværelset. Faktisk er de ikke sikre på, at der er en forskel.  

”Det kan handle om måden, de to forsøg er udført på. I DTUs projekt sov deltagerne i deres eget hjem, og der sover man formentlig bedre, end man gør i et klimakammer. Vi kunne se, at vores deltagere sov dårligst første nat, bedre de andre to nætter, men bedst hjemme hos sig selv i forhold til klimakammer hvor vi også har målt deres søvnkvalitet” siger Torben Sigsgaard. 

Han peger også på, at det måske kan skyldes, at de i forsøgsprojektet i Aarhus ikke tilførte nok CO2, eller at de kognitive opgaver ikke var svære nok.  

Pawel Wargocki peger også på den indlysende forskel, at deltagerne i DTUs projekt har overnattet hjemme.  

”Selvfølgelig betyder det, at det bliver mere realistisk, og at eksponeringerne er mere naturlige. I studiet i Aarhus var børnene primært udsat for bioeffluenter eller CO2 i ellers frisk luft. Men i et privat soveværelse er man udsat for et hav af kilder ud over bioeffluenter, som kan bidrage til forurening af luften, siger Pawel Wargocki og tilføjer:

”Vi kan ikke udelukke en psykologisk effekt af, at deltagerne i vores studie vidste, at de sov med vinduet åbent eller lukket. Dog vidste de også, når døren til soveværelset var åben eller lukket, uden at det førte til en målbar effekt på søvnen,” siger han. 

Mere ventilation i soveværelset 

For at understøtte søvn bedst muligt, tyder de nye studier fra DTU på, at der skal være omkring dobbelt så meget udluftning i soveværelset, som det danske bygningsreglement i dag anbefaler. Pawel Wargocki mener, at det kalder på en anden måde at se på ventilation på, særligt i nybyggeri. 

”Vi skal måske holde op med at se en bolig som en helhed, og i stedet fokusere på de enkelte rum, med forskellige krav til ventilation i f.eks. stue, køkken og soveværelse. Baseret på den forskning, vi har i dag, er bygningsreglementets krav til ventilation ikke tilstrækkelig til soveværelserne, så her er der mulighed for forbedring. Jeg siger det ikke som en kritik, men som en konstatering af, at det er fremragende, at man har fået ventilation i nybyggeri, men nu skal vi skridtet videre. I samme ombæring vil det være værd at se på, om ventilationen kan laves, så den følger personerne i rummene. Forstået sådan, at der skrues op i de rum, vi er i, og ned i de rum, der står tomme. Det vil betyde en bedre udnyttelse af ressourcerne,” siger Pawel Wargocki. 

Et luftskifte pr. time

Det nuværende bygningsreglement (BR18) stiller krav til et minimum af udeluft-tilførsel på 0.3 L/s per m2 gulv. I de fleste boliger vil det svare til omkring 0,5 luftskifte pr. time. Hvis CO2 skal holdes under 800 ppm, skal ventilationen i et soveværelse svare til ca. 1 luftskifte pr. time. 

En international gruppe af forskere har siden 2019 arbejdet på at dokumentere, hvilken betydning ventilation og frisk luft har for søvnkvaliteten. Projektet er udført i samarbejde med Jiao Tong Universitet i Shanghai, Kina, med støtte fra det amerikanske selskab for ingeniører inden for ventilation, ASHRAE. 

Den seneste undersøgelse, der bygger oven på viden fra gruppens tidligere forsøg, er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Building and Environment: 

A field intervention study of the effects of window and door opening on bedroom IAQ, sleep quality, and next-day cognitive performance

Undersøgelsen blev gennemført i danske soveværelser i perioden fra september til december 2020. Undersøgelsen konkluderede at:  

  • Et åbent vindue forbedrer luftkvaliteten i deltagernes soveværelser 
  • Deltagerne sover bedre, hvis vinduet er åbent, og de præsterer bedre,  
    hvis de sover med åbnet vindue
  • En åben dør til resten af boligen ikke har en målbar effekt på søvnkvaliteten

Hvornår påvirker luftkvaliteten vores søvn? 

Hvis ventilation holder CO2* fra sovende i et soveværelse under 800 ppm, så er luftkvaliteten i rummet så god, at den ikke påvirker søvnkvaliteten. Overstiger CO2 2.600 ppm, er luftkvaliteten så dårlig, at den påvirker søvnkvaliteten i en sådan grad, at de kognitive evner er påvirkede dagen efter; det kan også være tilfældet ved lavere CO2-koncentration. 

  • Under 800 ppm: Tilstrækkelig ventilation - ingen negativ effekt på søvnkvaliteten. Det vil være en typisk måling for et godt ventileret soveværelse 
  • Over 800 ppm: Utilstrækkelig ventilation - søvnkvaliteten bliver påvirket negativt. Høje CO2-niveauer vil typisk opstå i soveværelser, som ikke er forsynet med ventilationsanlæg, og hvor vinduer og døre er lukkede 
  • Over 2600 ppm: Utilstrækkelig ventilation - både søvnkvalitet og næste dags præstation bliver påvirket negativt 

 

* CO2 bliver brugt som indikator for, hvor god udluftningen er i rum, hvor der er mennesker. CO2 indendørs er hovedsageligt afgivet af mennesker pga. kroppens metaboliske processer. Koncentrationen måles i mg/m3 eller i ppm (ppm, parts per million, refererer til antallet af kuldioxidmolekyler per million molekyler tør luft). 

For at undersøge effekten af CO2 under søvn på den kognitive præstation næste morgen hos unge skolebørn, udførte en gruppe forskere et dobbeltblindt fuldt afbalanceret crossover placebokontrolleret studie.  

Forskerne inkluderede 36 børn i alderen 10-12 år i klimakammeret. Børnene sov ved 21°C i seks grupper hver ved tre forskellige betingelser adskilt af syv dage i en tilfældig rækkefølge. Forholdene var som følger:  

  • Høj ventilation med CO2 ved 700 ppm 
  • Høj ventilation med tilsat ren CO2 ved 2000-3000 ppm 
  • Reduceret ventilation med CO2 ved 2-3000 ppm og bioafløb 

 

Børnene blev udsat for en digital kognitiv test (CANTAB) om aftenen, før de sov, og den næste morgen efter morgenmaden. Søvnkvaliteten blev overvåget med håndledsmålere.  

Resultater 

  • Der var ingen signifikant eksponeringseffekt på kognitiv præstation 
  • Søvneffektiviteten var signifikant lavere ved høj ventilation med CO2 på 700 ppm, hvilket anses for at være en tilfældig effekt 
  • Der blev ikke set andre effekter, og der blev ikke observeret nogen sammenhæng mellem luftkvaliteten under søvn og den kognitive præstation næste morgen hos børn, der udsender estimeret 10 l CO2/time pr. barn 

Konklusion 

Der blev ikke fundet nogen effekt af CO2 under søvn på næste dag kognition. Børnene blev vækket om morgenen og tilbragte fra 45-70 minutter i velventilerede rum, før de blev testet. Det kan derfor ikke udelukkes, at børnene har nydt godt af de gode indendørs luftkvalitetsforhold før og under testperioden. Den lidt bedre søvneffektivitet under høje CO2-koncentrationer kan være et tilfældigt fund. Derfor er replikering nødvendig i faktiske soveværelser, der kontrollerer for andre eksterne faktorer, før der kan foretages generaliseringer.