Vi mennesker bruker lys til mer enn å fôre øynene med visuell informasjon.
Intuitivt har vi alltid visst at lys har vært viktig for døgnrytmen, altså en ikke-visuell effekt av lyset. Men det var først på 50-tallet at det ble bevist.
En øyelege kunne da konstatere at blinde hadde problemer med å sove når det var lyst. Akkurat som seende. På den tiden forsto man ikke hvordan det hang sammen.
Gjennombrudd i 2002
Den fysiologiske effekten kom ikke før i 2002.
Da ble det oppdaget at det i tillegg til tappene og stavene i øyets netthinne, som fungerte som «bildesensorer» for henholdsvis farger og gråtoner, også fantes en annen type sensorer.
Denne tredje typen fotokjemiske sensorer, melanopsin-sensorer, er plassert under laget med tapper og staver i netthinnen.
Disse lyssensorene har ingenting med syn å gjøre, men de forteller hjernen om det er lyst eller mørkt og styrer døgnrytmen vår, eller cirkadiske rytmer som det kalles.
Det at mange blinde hadde vanlig døgnrytme, viste at melanopsin-sensorene fungerte som de skulle og sendte informasjon til hjernen om lysets døgnvariasjoner. De fungerte selv om kommunikasjonen med synssentret i hjernen var brutt.
Kroppen følger døgnet
Døgnrytmen slår ut i kroppen i form av det man kaller kronobiologiske markører.
Det er kroppens endringer gjennom døgnet, som variasjon i temperaturer og i hormonnivåer. Kroppstemperaturen kan variere naturlig omkring en grad. Den er lav tidlig på morgenen og høyere om ettermiddagen.
Melanopsin-sensorene i øyet sender signaler om lysforhold til en kjertel i hjernen som kalles epifysen eller konglekjertelen. Denne kjertelen skiller ut hormonet melatonin som mange omtaler som søvnhormonet. Det er ett av de to hormonene som varierer over døgnet i takt med døgnrytmen.
Nivået av melatonin begynner å stige om kvelden fra et svært lavt nivå. Når melatoninnivået stiger, føler vi oss trette og vil sove.
.png){kind=logo}
Når lys treffer øyet, så sendes et signal som gjør at melatonin blokkeres. I stedet skilles hormonet kortisol ut, som på mange måter virker motsatt av melatonin. Det gjør at vi våkner, eller holder oss våkne.
Les også:
Derfor blir synet dårligere etter 40
Nordmenn kurerer kreft med lys og kjemi
Lysregulert
Lyset er selve bærebjelken i reguleringen av døgnrytmen.
Det har vårt samliv med jordens rotasjonshastighet og solen sørget for gjennom millioner av år. Både for oss, og for de fleste andre levende organismene vi deler planeten med.
Men noe lys er bedre enn annet lys.
For det første spiller intensiteten inn på hvordan lyset påvirker oss. For det andre påvirker lys av forskjellige bølgelengder oss på ulike måter. Det man har funnet ut de siste årene er at blått lys er det som påvirker døgnrytmen vår mest.
Ulike spektre
Den delen av det elektromagnetiske spekteret som vi opplever som lys strekker seg fra en bølgelengde på 380 nanometer (fiolett) til 750 nanometer (rødt).
I dagslys finner vi en god fordeling av bølgelengder over hele det synlige spekteret. Men i kunstlys er spekteret ofte konsentrert rundt en del topper. Ulike belysningsteknologier har toppene på forskjellige områder.
Glødelamper har et kontinuerlig spekter, men det er mer intenst mot det røde og varme, det vil si det mer langbølgete lyset. Lysstoffrør, og såkalte sparepærer, har ikke et kontinuerlig spekter, men er konsentrert rundt en del topper. Slike lyskilder har mindre utstråling i det blå området.
Lys basert på hvite lysdioder, derimot, har mye blått lys. Mye mer enn i glødelamper og lysstoffrør. LED-lys er derfor mer effektivt til å påvirke døgnrytmen vår.
Årsaken til at det er så mye blått i det hvite LED-lyset skyldes at de bygger på lysdioder som har en spektraltopp mellom 470 og 480 nanometer. Alene ville dette gitt et veldig blått lys. For å få hvitt lys trengs det mer av det langbølgete lyset. Det får man ved å utstyre lysdioden med et belegg som ofte omtales som et fosfor.
Her snakker vi ikke om grunnstoffet fosfor, men en sammensetning av stoffer som fosforiserer. Dette belegget absorberer noe av det blå lyset og sender det ut på en høyere bølgelengde. Det vitenskapelige navnet på dette er Stokes fluorescens. Selv om det hvite lyset fra slike lyskilder ser hvitt ut, er mye av lyset konsentrert i det blå området.
Mer våken
Kunnskapen om døgnrytmen og hvordan den påvirkes av lys pågår for fullt, men det er allerede kommet produkter som bruker den.
Philips lanserte for et par år siden en egen LED-lampe til vinter- og reisebruk som benyttet en mengde blå lysdioder for å stimulere melanopsin-sensorene i øyet. Etter hvert regner man med at man kan lage lyskilder som gjør jobben enda bedre.
De tradisjonelle preferansene i Nord-Europa har vært gulaktig lys. Altså det lyset som produseres av glødelamper. Vi synes det er varmt og koselig, men det er dårligst til å holde oss våkne.
Lenger sør i Europa foretrekker man kaldere lys. Når man snakker om varmt og kaldt lys, bruker man kelvin-grader som måleskala. Gult lys ligger ofte på 2700 kelvin-grader og litt over. Mange liker ikke lystemperaturer på 4000 kelvin, men det inneholder ofte mer av det blå spekteret samtidig som man ser bedre i slikt lys.
Dagslys er best
Ikke uventet er det dagslyset som virker best. Her finner vi fargetemperaturer på dagtid som ligger mellom 7000 og 10 000 kelvin. Derfor er rådet til de som konstruerer bygninger at de sørger for at folk får mest mulig glede av lyset. Spesielt i vintermånedene. Samtidig må det balanseres med at vi trenger en skjerming når lyset er på det mest intense om sommeren.
Men dagslys alene er ikke nok om vinteren. Derfor bør man ha lyse vegger som reflekterer lys og god nok kunstig belysning. Det er den indirekte belysningen som virker best. De som har tilgang til en lysmåler bør sørge for at arbeidsflaten er belyst med rundt 500 lux.
Kilde: Fil. dr. docent Thorbjörn Laike ved Lunds Universitet
Les også:
