Effekter av ljus

Ljusets biologiska effekt är större än vad de flesta är medvetna om.

Ljuset påverkar alla arter på jorden, särskilt människan. Evolutionen har gjort den naturliga variationen av ljus nödvändig för mänskligheten, ett behov som inte har förändrats trots våra förändrade beteenden. Medan människan har funnits på jorden i mer än 10 000 generationer har endast de senaste 5-6 av dessa generationer tillbringat majoriteten av sin tid inomhus. 

Ljuset påverkar oss huvudsakligen på tre sätt: visuellt, känslomässigt och biologiskt.

Ljusets visuella dimension är den traditionella, som påverkar vad vi ser och hur vi ses. Den känslomässiga dimensionen har att göra med hur ljuset påverkar vårt humör, vår energi och vårt sinnestillstånd. Intresset för den tredje dimensionen, som fokuserar på hur vi påverkas biologiskt av ljuset, ökar snabbt. Detta beror på att fler och fler människor ser potentialen i att använda ljus för att förbättra välmåendet. BioCentricLighting™ är en helt unik lösning i att effektivt hantera alla dessa tre dimensioner av ljus.

Ljuset har en betydande inverkan på biologiska funktioner och våra dagliga rutiner och är centralt för vårt välbefinnande. Exponering för dagsljus påverkar vår sömnkvalitet, effektivitet, vakenhet och liknande andra viktiga faktorer för vår hälsa. Forskningen har lett till ett antal spännande studieresultat som ligger till grund för BioCentric Lighting™.

Ljuset påverkar människans normala fysiologi på ett djupgående sätt, t.ex. sömn och tillväxt. Med ljus kan vi påverka humöret, förbättra sömnen och behandla depression. Men ljuset har också en direkt alarmerande effekt och kan påverka produktivitet, inlärning och minneskonsolidering.

Andra effekter av ljuset på människor är sjukdomar som uppvisar säsongs- och dygnsmönster. Säsongsrelaterad affektiv störning (SAD) och akut hjärtinfarkt (AMI) är två exempel på detta och förekommer oftare under årets mörkare månader¹. Flera av människans grundläggande beteenden och kroppsfysiologi uppvisar också en dygnsrytm, i vissa fall till och med en säsongsrytm, och påverkas av ljuset för att komma till uttryck.

När vi tillbringar mer och mer tid inomhus och framför skärmar misslyckas våra kroppar med att synkronisera sig med solljuset. För att bibehålla och förbättra vårt välbefinnande och skapa en bättre framtid för våra barn är det viktigt att vi upprätthåller vår cirkadiska rytm. Med BioCentric Lighting™ kontrollerar och kombinerar vi de ljusparametrar som påverkar din fysiologi. 

Hälsa

Människan är skapad för en cirkadisk rytm med dag och natt. Numera vistas människor inomhus större delen av sin tid och får ingen naturlig synkronisering genom exponering för solljus. Ljuset inomhus har vanligtvis inte samma intensitet som dagsljuset och dessutom finns det inte den variation i färgspektra som finns i dagsljuset. Exponering för ljus är också vanlig på natten, en tid då känsligheten för ljusexponering är som störst, vilket ytterligare förstärker desynkroniseringen med dagsljus¹³. De sociala livsmönstren är ofta också separerade från soldagen, vilket ytterligare förstärker en fasförskjutning mellan cirkadisk rytm och livsrytm. Skiftarbetare har ofta en cirkadisk feljustering och löper ökad risk att utveckla hjärt- och kärlsjukdomar, försämrad glukosmetabolism och cancer¹⁴.
Moderna livsstilar varierar avsevärt i förhållande till den naturliga ljus-mörkercykeln. Matvanor, motion, resor och arbetsuppgifter påverkar vår tillgång till dagsljus. Dessa påverkande parametrar är individuella och påverkar vår sömn- och vakencykel. Plötsliga yttre störningar av rytmen, t.ex. snabba förflyttningar över breddgrader, orsakar förändringar i rytmen. Klockor i olika vävnader anpassar sig till dessa förändringar i olika takt, vilket orsakar desynkronisering. Ljus kan vara en störning av rytmen - mat, motion och utomhustemperatur är andra³⁸.
Sleep
Sömnrelaterade problem är mycket vanliga i dagens samhälle. Sömnbrist leder till dåligt omdöme, ökad impulsivitet och bristande minne. Sömnmönster är direkt kopplat till vår dygnsrytm. En sammanfattning av forskningen visar att ljus kan korrigera en störd cirkadisk rytmm²⁰, ²¹. Ljusexponering på kvällen/tidig natt förskjuter melatoninets start till en senare timme nästa natt, och ljus tidigt på morgonen skjuter melatoninets start till en tidigare timme nästa natt¹³. Styrkan i synkroniseringen beror på ljusfördelningen och exponeringstiden²². En förbättrad cirkadisk rytm är förknippad med bättre sömn och minskade depressiva symtom²³.
Beroende på diagnostiska kriterier rapporterar studier att 10-30 % av befolkningen lider av någon form av sömnrelaterad störning. Ofta finns det en fasförskjutning där livets rytm, den cirkadiska rytmen och de hormoner som är förknippade med den metaboliska rytmen inte är i harmoni¹⁸. En störd cirkadisk rytm har visat sig öka risken för hjärt- och kärlsjukdomar, diabetes och ses som en trolig koppling till cancer¹⁹.
Ett sätt att förbättra nattsömnen är att minska exponeringen för blått ljus genom att bära skyddsglasögon på kvällen²⁹. Samtidigt stabiliserar ljus, särskilt blått ljus, på morgonen den cirkadiska rytmen¹³. Det verkar också skydda mot ljus vid andra tidpunkter som annars skulle kunna förskjuta den cirkadiska rytmen och störa sömnen³⁰, ³¹, ³².
Ljus som behandling av depression
Ljus har använts för att behandla depression i många år²⁴,²⁵. Publicerade studier visar också att en kombination av farmakologisk behandling och ljus är effektivare än enbart psykofarmaka, och kronobiologisk behandling är på frammarsch²⁶. På samma sätt har dagsljusexponering använts för att minska depressionssymptom hos personer med demens, en grupp som i stor utsträckning påverkas av depression²⁷. Säsongsdepression tycks vara lika effektivt behandlat med blåberikat vitt ljus vid 750 lux som ett standardljus vid 10 000 lux²⁸.
Lysexponering för ögat
Myopi kännetecknas av en tillväxt i ögat där ögat blir för långt i förhållande till ögats optik, vilket placerar bilden framför näthinnan. I en nyligen publicerad rapport har man visat att ljusintensitet och spektrum påverkar ögats tillväxt i en djurmodell³³. I en annan färsk rapport konstaterades att tid utomhus förhindrar utvecklingen av närsynthet³⁴. I ännu en annan studie visades också att tid och ljusintensitet är avgörande för utvecklingen av närsynthet³⁵. Att få mindre än 40 minuter av starkt dagsljus (> 1 000 lux) kan predisponera för snabbare tillväxt, och man spekulerade i om det finns en minsta mängd ljus som krävs för att minska tillväxten.

Funktion

Uppmärksamhet
Ljus påverkar vår uppmärksamhet⁶. Exponering för blåberikat vitt ljus har en uppvaknande effekt³ och monokromatiskt blått ljus (420 nm) ger större vakenhet jämfört med ljus med längre våglängder, vilket är tydligt även efter långvarig exponering⁷. Det spekuleras i om denna effekt på dagtid kan förmedlas via direkta intrinsiskt fotoreceptiva retinala gangliecellernas projektioner till de thalamiska regionerna i hjärnan⁷.
Kognition, produktivitet och koncentration
Blått ljus verkar förbättra kognitionen⁸ och påverka konsolideringen av långtidsminnet positivt⁹. Dessutom har exponering för blått ljus bland kontorsarbetare visat sig ha positiva långtidseffekter på produktivitet och koncentration¹⁰, ¹¹¹.

Känslor

Humör
Dåligt humör är en effekt av dålig belysning¹. I en befolkningsbaserad studie i Finland har självupplevd otillräcklig belysning inomhus ett samband med psykisk ohälsa². I samma studie konstaterades att den negativa effekten av dålig belysning är ännu större än den positiva effekten av regelbunden fysisk träning². Ljus kan däremot också förbättra humöret. Blåtonat vitt ljus har en direkt humörhöjande effekt³ och flera studier visar att gryningssimuleringar på morgonen förbättrar den subjektiva upplevelsen av välbefinnande⁴.
Stressreducerande
Betydelsen av lämplig belysning i skolor och dess effekt på välbefinnandet är viktig för att minska barnens stressnivå. En grupp svenska forskare har argumenterat för bättre ljusförhållanden för att förbättra skolmiljöerna⁵.

Ljusets effekt kan bero på

  • Intensitet
  • Timing
  • Våglängd
  • Längd stimuli
  • Tidigare ljushistorik
  • Andra influenser som mat och motion.

Positiva effekter av rätt ljus

  • Synkroniserar en störd dygnsrytm och främjar sömn
  • Effektiv behandling av säsongsbetonad affektiv sjukdom
  • Ökad effekt vid behandling av depression tillsammans med farmakologisk behandling
  • Ökad inlärning bland skolbarn
  • Ökade melatoninnivåer hos strokepatienter
  • Cykliskt ljus hjälper för tidigt födda barn att öka i vikt och förkortar därefter sjukhusvistelsen
  • Ljus verkar skydda mot utvecklingen av närsynthet

Referenser

1. Küller R, Ballal S, Laike T, Mikellides B, Tonello G.Ergonomi. 2006 Nov 15;49(14):1496-507.
2. Grimaldi S, Partonen T, Saarni SI, Aromaa A, Lönnqvist J.Hälsokvalitetsresultat. 2008 Aug 1;6:56. doi: 10.1186/1477-7525-6-56.
3. Choi K, Shin C, Kim T, Chung HJ, Suk HJ.Sci Rep. 2019 Jan 23;9(1):345. doi: 10.1038/s41598-018-36791-5.
4. Gabel V, Maire M, Reichert CF, Chellappa SL, Schmidt C, Hommes V, Viola AU,Cajochen C.Chronobiol Int. 2013 Oct;30(8):988-97. doi: 10.3109/07420528.2013.793196. Epub2013 Jul 10.
5 . NyTeknik, Debatt. 23 juni 2015
6. Figueiro MG, Nagare R, Price L.Light Res Technol. 2018;50(1):38-62
7. Rahman SA, St Hilaire MA, Lockley SW.Fysiologiskt beteende. 2017 Aug 1;177:221-229. doi: 10.1016/j.physbeh.2017.05.002.Epub 2017 maj 1.
8. Lehrl S, Gerstmeyer K, Jacob JH, Frieling H, Henkel AW, Meyrer R, Wiltfang J,Kornhuber J, Bleich S.J Neural Transm (Wien). 2007;114(4):457-60
9. Alkozei A, Smith R, Dailey NS, Bajaj S, Killgore WDS.PLoS One. 2017 Sep 18;12(9):e0184884.
10. Viola AU, James LM, Schlangen LJ, Dijk DJ.Scand J Work Environ Health. 2008 Aug;34(4):297-306
11. Konferensbidrag: 2002 ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in Buildings,Volym: 8
12. Czeisler CA, Duffy JF, Shanahan TL, Brown EN, Mitchell JF, Rimmer DW, RondaJM, Silva EJ, Allan JS, Emens JS, Dijk DJ, Kronauer RE.Vetenskap. 1999 Jun 25;284(5423):2177-81
13. Duffy JF, Czeisler CA.Sleep Med Clin. 2009 Jun;4(2):165-177
14. Boivin DB, Tremblay GM, James FO.Sleep Med. 2007 Sep;8(6):578-89. Epub 2007 May 3. Översyn 
15. Zeitzer JM, Khalsa SB, Boivin DB, Duffy JF, Shanahan TL, Kronauer RE, CzeislerCA.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2005 Sep;289(3):R839-44
16. Berson DM, Dunn FA, Takao M.Vetenskap. 2002 Feb 8;295(5557):1070-3
17. Reppert SM, Weaver DR.Natur. 2002 Aug 29;418(6901):935-41. Recension.
18. Skene DJ, Skornyakov E, Chowdhury NR, Gajula RP, Middleton B, Satterfield BC,Porter KI, Van Dongen HPA, Gaddameedhi S.Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 Jul 24;115(30):7825-7830

19. Panda S "The circadian code" ISBN 978-1-6356565-243-7
20. Dautovich ND, Schreiber DR, Imel JL, Tighe CA, Shoji KD, Cyrus J, Bryant N,Lisech A, O'Brien C, Dzierzewski JM.Sömnhälsa. 2019 Feb;5(1):31-48
21. Wright KP Jr, McHill AW, Birks BR, Griffin BR, Rusterholz T, Chinoy ED.Curr Biol. 2013 Aug 19;23(16):1554-8
22. Wright KP Jr, Gronfier C, Duffy JF, Czeisler CA.J Biol Rhythms. 2005 Apr;20(2):168-77
23. Figueiro MG, Steverson B, Heerwagen J, Kampschroer K, Hunter CM, Gonzales K,Plitnick B, Rea MS.Sömnhälsa. 2017 Jun;3(3):204-215
24. Pail G, Huf W, Pjrek E, Winkler D, Willeit M, Praschak-Rieder N, Kasper S.Neuropsykobiologi. 2011;64(3):152-62
25. Golden RN, Gaynes BN, Ekstrom RD, Hamer RM, Jacobsen FM, Suppes T,Wisner KL, Nemeroff CB.Am J Psychiatry. 2005 Apr;162(4):656-62
26. Dallaspezia S, Suzuki M, Benedetti F.Curr Psychiatry Rep. 2015 Dec;17(12):95
27. Konis KByggnad och miljö 2018 112-123
28. Meesters Y, Dekker V, Schlangen LJ, Bos EH, Ruiter MJ.BMC Psykiatri. 2011 Jan 28;11:17
29. Ostrin LA, Abbott KS, Queener HM.Ophthalmic Physiol Opt. 2017 Jul;37(4):440-450
30. Münch M, Nowozin C, Regente J, Bes F, De Zeeuw J, Hädel S, Wahnschaffe A,Kunz D.Neuropsykobiologi. 2016;74(4):207-218
31. Kozaki T, Kubokawa A, Taketomi R, Hatae K.J Physiol Anthropol. 2015 Jul 4;34:27
32. Rångtell FH, Ekstrand E, Rapp L, Lagermalm A, Liethof L, Búcaro MO, Lingfors D,Broman JE, Schiöth HB, Benedict C.Sleep Med. 2016 Jul;23:111-118
33. Troilo D, Smith EL 3rd, Nickla DL, Ashby R, Tkatchenko AV, Ostrin LA, Gawne TJ,Pardue MT, Summers JA, Kee CS, Schroedl F, Wahl S, Jones L.Invest Ophthalmol Vis Sci. 2019 Feb 28;60(3):M31-M88
34. Rose KA, French AN, Morgan IG.Asia Pac J Ophthalmol (Phila). 2016 Nov/Dec;5(6):403-410. Översyn
35. Read SA, Collins MJ, Vincent SJ.Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015 Oct;56(11):6779-87
36. Johnston JD, Ordovás JM, Scheer FA, Turek FW.Adv Nutr. 2016 Mar 15;7(2):399-406
37. Archer SN, Schmidt C, Vandewalle G, Dijk DJ.Sleep Med Rev. 2018 Aug;40:109-126
38. McKenna H, van der Horst GTJ, Reiss I, Martin D.Crit Care. 2018 May 11;22(1):124