Kronobiologi

Kronobiologi och personligt anpassat ljus

Kronobiologi blir allt viktigare för förståelsen av människans fysiologi. De biologiska funktionernas medfödda rytmicitet, där de flesta fluktuerar enligt en cirkadisk rytm, förbereder kroppen för dagligt återkommande händelser som att äta och sova. Bukspottkörtelns klocka reglerar insulinutsöndringen och dess svar på glukos, leverklockan reglerar glukosclearance, skelettmuskelklockan reglerar ämnesomsättningen och glukosupptaget, och så vidare³⁶. Den suprachiasmatiska kärnan i hypotalamus är synkronisator för alla klockor i kroppen. Den justerar produktionen av hormoner som melatonin och kortisol. Tidpunkten för dessa processer kallas gemensamt för vår cirkadiska rytm. Nya bevis pekar på en genetisk variabilitet hos klockgener som är förknippade med individuella skillnader i sömn och cirkadisk fysiologi och icke-visuell respons på ljus³⁷.

Vad är en cirkadisk rytm?

Den cirkadiska rytmen är resultatet av en anpassning till jordens rotation, som ger en 24-timmarsstruktur åt kroppens fysiologi. Människor är genetiskt programmerade för att vara dagligt aktiva. Kroppen, vars fysiologi och ämnesomsättning är organiserad kring 24 timmar, fungerar optimalt när denna rytm dagligen styrs av ljuset. Ljuset är den viktigaste synkronisatorn för kroppens cirkadiska rytm. Många av kroppens funktioner, såsom sömn, hormoner och ämnesomsättning varierar med den dagliga cykel som ges av dag och natt. De biologiska funktionernas medfödda rytmicitet, där de flesta fluktuerar enligt en 24-timmars cirkadisk rytm, förbereder kroppen för dagligen återkommande händelser som att äta och sova.

Vad är en kronotyp?

Det är uppenbart att den moderna livsstilen varierar avsevärt i förhållande till den naturliga ljus-mörkercykeln och påverkar vår tillgång till dagsljus. Ätvanor, när, hur och om vi väljer att motionera, reseplaner och arbetsuppgifter påverkar alla våra kroppsliga rytmer. Dessa parametrar är individuella. Olika personer skiljer sig åt och det gör även deras behov. Samma ljusmiljö registreras av det cirkadiska systemet mycket olika mellan individer. Människor har olika kronotyper, vilket innebär att de föredrar att sova och vakna vid olika tidpunkter. Vissa gener har kopplats till morgon- och kvällspreferens och gener som genererar och reglerar sömn och cirkadiska rytmer är viktiga för att förstå de individuella skillnaderna i sömnbeteende. BioCentric Lighting™-systemet kan enkelt anpassas efter individens och situationens unika behov. Ljusmiljön ger anpassningsbart ljus för att uppfylla det biologiska behovet för varje dag, oavsett årstid.

De flesta människor har en dygnsrytm som är något längre än 24 timmar.

Ljuset är den viktigaste tidsangivelsen för den cirkadiska rytmen¹⁵. Ljuset stimulerar via melanopsininnehållande ganglieceller via den retinohypotalamiska banan den suprachiasmatiska kärnan (SCN)¹⁶. SCN i hypotalamus är huvudklockan i den mänskliga hjärnan och styr den cirkadiska rytmen¹⁷.
Liksom hos andra däggdjur uppvisar den biologiska klockan hos människor endast en liten variation mellan individer. De flesta människor har en cirkadisk rytm som är något längre än 24 timmar¹², vilket innebär att den måste korrigeras dagligen i förhållande till soldagen¹³. Utan korrigering förskjuts den cirkadiska rytmen något varje dag och hamnar gradvis ur fas i förhållande till solens 24-timmarsdag¹³.

Personer med en cirkadisk rytm som ligger över genomsnittet brukar kallas nattugglor och personer med en kortare period kallas morgonlärkor.

Nattugglor

Nattugglor har en cirkadisk rytm som är längre än genomsnittet. De tenderar att vara mer energiska på kvällarna och kan lätt stanna uppe senare än genomsnittet. De har också svårare att vakna på morgonen. Nattugglor skulle gynnas av en ljusexponering som hjälper dem att vakna tidigt på morgonen för att matcha deras spontana uppvakningstid med deras arbetsschema. De skulle då också känna sig sömniga tidigare på kvällarna. 

Morgonlärkor

Morgonlärkor har en kortare dygnsrytm. De vaknar lätt tidigt på morgonen, vilket kan leda till otillräcklig sömn om de måste vara uppe sent på natten. Rätt ljusexponering skulle hjälpa dessa personer att hålla sin vakenhetsnivå lite längre på kvällen och få en mer kvalitativ sömn, fram till den tidpunkt då de ska vakna.

Allt börjar i ögat.

Ögonbildningen börjar 22 dagar efter embryonalutvecklingen och ögat utvecklas hela tiden fram till 6-8 års ålder. På baksidan av ögat har vi näthinnan som består av flera lager. Ytterst finns fotoreceptorerna. Fram till år 2000 trodde man att det bara fanns två typer av fotoreceptorer, stavar och tappar. Nyligen upptäckte man en tredje fotoreceptor med en egen våglängd som är skild från stavarnas och tapparnas våglängd. Dessutom hittades denna receptor i gangliecellsskiktet och inte i fotoreceptorskiktet i näthinnan. Den innehåller melanopsin, ett fotopigment som skiljer sig från stavarnas och tapparnas med ett spektrum runt 480 nm. Gangliecellerna i näthinnan bildar synnerven som transporterar ljusinformation till hjärnan från ögat. De flesta av nervfibrerna projicerar sig till den visuella cortexen i hjärnans bakre del. Ungefär 5 % av nervfibrerna, de från de melanopsinhaltiga gangliecellerna, projicerar dock direkt till hypotalamus och den suprachiasmatiska kärnan där ljusinformation används för att synkronisera den cirkadiska rytmen med vår omgivning.

LED och ljus

Modern LED-teknik har gjort det möjligt att anpassa färgmättnad och ljusstyrka. Termer som "tunable white" och "dynamic white" används ofta inom belysningsindustrin. Belysningens inverkan på hälsan har lett till att en ny term har skapats: Human Centric Lighting (HCL). För att lyckas skapa hälsosamma belysningsmiljöer måste man dock ta hänsyn till både LED-teknik och grundläggande anatomi. På BrainLit använder vi armaturer, sensorer och styrsystem som anpassar sig till verkliga mänskliga behov i stället för nuvarande standarder. Detta är vad vi kallar BioCentric Lighting™. Efter år av omfattande vetenskaplig forskning har vi tagit fram innovativa ljusmiljöer som tillgodoser individuella behov.
Traditionella ljuskällor misslyckas med att reglera den cirkadiska rytmen på grund av otillräcklig temperatur, ljusstyrka eller dynamiska förändringar. Man uppskattar att 15-20 % av den globala elförbrukningen används för att generera belysning, varav mindre än 10 % av energin går till användbart ljus. Detta beror på dåliga omvandlingar eller onödig belysning, "ljusförorening". Dessutom leder dåliga belysningsmiljöer med flimrande och lågintensiva armaturer till höga underhållskostnader och negativa hälsoeffekter för människor och djur.
Fråga-panel
Vår Ask-panel
Vår LED-teknik är avancerad med sina oändliga möjligheter för individuella önskemål och behov. Armaturerna i våra system följer den naturliga dagsljuskurvan noga och efterliknar den både i intensitet och färg. Vår belysning kan vara både statisk och dynamisk beroende på användning och är alltid anpassningsbar. Oavsett om du letar efter en skalbar, fast installation eller är i behov av något mer flexibelt - prova BioCentric Lighting™ och upptäck skillnaden.