Achtergrond

Kleur is de sleutel - van lichttherapie tot lichtvervuiling

27-2-2023

Vertaling: machinaal vertaald

Niet al het licht is hetzelfde. Het effect dat licht op ons heeft hangt af van de golflengte. Blauw licht regelt ons slaap-waakritme, terwijl rood licht een positief effect heeft op onder andere wondgenezing. Waar in het dagelijks leven komen we te veel of te weinig licht tegen?

Licht speelt een cruciale rol in ons dagelijks leven en heeft een grote invloed op onze gezondheid, stemming en gedrag. Zonlicht bestaat uit golflengten van het hele elektromagnetische spectrum dat voor ons zichtbaar is (van 380 tot 750 nanometer) en omvat ook infrarood (IR) en ultraviolet (UV) licht. Maar we worden vaak ook omringd door zogenaamde monochromatische lichtbronnen die slechts licht van één bepaalde golflengte uitzenden. Vooral blauwwit licht, dat veel voorkomt in standaard LED's, kan ons innerlijke ritme beïnvloeden.

Slechts een deel van het elektromagnetisch spectrum is als licht zichtbaar voor het menselijk oog. Het zichtbare bereik wordt begrensd door IR-straling bij langere golflengten en UV-straling bij kortere golflengten.
Bron: Shutterstock

Wanneer en hoeveel?

De kleur van het licht, dat wil zeggen het uitgestraalde elektromagnetische spectrum, is cruciaal voor het effect. Maar ook het tijdstip van de dag speelt een belangrijke rol. Ooit 's avonds voor een blauwlichttherapielamp gezeten? Waarschijnlijk bedoelde je het goed. Maar daardoor denkt je innerlijke ritme dat het nog steeds klaarlichte dag is. Dus als je je innerlijke klok een handje wilt helpen, let dan op de timing.

Naast kleur en timing is ook de lichtintensiteit van cruciaal belang. Zelfs als alle lichten in je huis branden, is de lichtintensiteit (gemeten in lux) veel lager dan wat je buiten krijgt. De verlichtingssterkte in woonkamers ligt rond de 100-300 lux, terwijl kantoren vaak iets helderder zijn met 500 lux. Buiten dringt in de winter ongeveer 6.000 lux door de wolken en in de zomer kan dat oplopen tot wel 20.000 lux. Hier komen lichttherapielampen om de hoek kijken, die een sterkte hebben tot ruim boven de 10.000 lux.

Blauw licht reguleert je slaap-waakritme

Je biologische klok houdt je lichaam in een constante 24-uurs cyclus. Dit zogenaamde circadiane ritme (van het Latijnse "circa" (ongeveer) en "dies" (dag)) wordt centraal geregeld door de suprachiasmatische kern (SCN) in de hypothalamus. Dit gebied in de hersenen is verantwoordelijk voor het synchroniseren van de biologische klokken van je lichaam met de 24-uurs licht-donkercyclus [1].

Deze regelmatige cyclus wordt voornamelijk beïnvloed door licht met een golflengte van ongeveer 480 nm, dus blauw licht. Blootstelling aan dit blauwe licht onderdrukt de productie van melatonine. Deze boodschapperstof, ook wel het slaaphormoon genoemd, is betrokken bij de regulatie van het slaap-waakritme. Als je 's ochtends opstaat en de dag in het licht begroet, remt het blauwe licht de melatonineproductie en krijgt je lichaam het signaal: "Het is dag - tijd om actief te zijn." Jezelf 's ochtends blootstellen aan licht kan zowel je slaap als je stemming verbeteren [1]. Als het 's avonds donker wordt, kan de melatonineproductie weer op gang komen. Als het zich ophoopt, beseft je lichaam dat het tijd is om te slapen. Je voelt je moe.

Wanneer je interne klok de verkeerde signalen krijgt

Tot zover de theorie. In een wereld die verlicht wordt door kunstlicht hebben onze inwendige klokken het niet gemakkelijk. Het is niet omdat de zon buiten ondergaat dat we in het donker hangen. Integendeel, we worden blootgesteld aan veel blauw licht, bijvoorbeeld van LED-lampen en beeldschermen van mobiele telefoons en andere schermen. Als we 's avonds tv kijken, vertragen we de melatonineproductie nog meer en houden we onszelf kunstmatig wakker. Dit heeft gevolgen voor onze slaap en stemming en kan leiden tot slaapstoornissen, obesitas of zelfs kanker [1].

ieders klok tikt anders

Een onderzoek uit 2019 dat aandacht besteedde aan de individuele melatonineproductie van elke proefpersoon ontdekte echter dat de reactie op blauw licht sterk verschilt tussen individuen [6]. De onderzoekers stelden de proefpersonen gedurende meerdere weken bloot aan verschillende lichtniveaus en controleerden herhaaldelijk hun melatonineniveaus in speekselmonsters. Het gebruikte licht kwam overeen met de natuurlijke avondverlichting die heerst na het begin van de schemering. De lichtintensiteit (in lux) werd vervolgens gevarieerd om de minimale lichtintensiteit te bepalen die nog steeds de melatonineproductie remt.

De resultaten toonden aan dat de proefpersonen heel verschillend reageerden op verschillende lichtintensiteiten. Voor sommigen was slechts zes lux (ongeveer de lichtintensiteit van een paar kaarsen) genoeg om de melatonineproductie te halveren. Bij anderen was echter 350 lux (ongeveer de intensiteit van helder binnenlicht) nodig om het melatonineniveau te halveren [6].

Lichtvervuiling gooit hele ecosystemen overhoop

Te veel licht op het verkeerde moment heeft niet alleen negatieve gevolgen voor mensen, maar ook voor dieren en planten. Ook zij stemmen hun interne klokken af op het licht en raken steeds meer verstoord in hun natuurlijke ritmes [2]. In een overzichtsstudie uit 2021 toonden onderzoekers aan dat het veranderen van circadiane ritmes in de dierenwereld ervoor kan zorgen dat hele ecosystemen uit balans raken.

België en de omringende landen gefotografeerd vanuit het ISS. Je kunt de verschillende tinten verlichting in elk land zien. De verlichting in België lijkt oranje door de lagedruk natriumlampen die er worden gebruikt. In Nederland (rechts), Frankrijk (links) en het Verenigd Koninkrijk (boven) is gelig licht te zien omdat daar hogedruknatriumlampen worden gebruikt. De blauwachtige lichttint in Duitsland (onderaan de kaart) komt door de fluorescentie- en kwikdamplampen die daar veel worden gebruikt.
Bron: Sánchez de Miguel, 2021

Nachtelijke lichtvervuiling veroorzaakt verschuivingen in onder andere roofdier-prooi relaties, voedselwebben en plant-bestuiver relaties [2].
Britse onderzoekers toonden ook aan dat de spectrale samenstelling van nachtverlichting in Europa de afgelopen tien jaar is verschoven in de richting van witte LED's met een hoger gehalte aan blauw licht [3]. Ze stelden dit vast door digitale beelden van astronauten op het internationale ruimtestation uit 2012/2013 te vergelijken met beelden uit 2014 tot 2020. Sinds energiebesparende LED's steeds vaker worden gebruikt voor straatverlichting in plaats van de voorheen gebruikelijke gaslampen met een warmer lichtspectrum, is ook het kleurenspectrum 's nachts verschoven. De onderzoekers constateren een verhoogd risico op schadelijke effecten op ecosystemen als gevolg van de verschuiving naar blauwe emissies en raden aan om te kiezen voor LED's met een laag gehalte aan blauw licht.

Deze beelden van het ISS laten zien hoe het verlichtingsspectrum 's nachts in verschillende Europese steden is veranderd. Gibraltar/Algeciras in (A) 2012 en (B) 2020, Amsterdam in (C) 2012 en (D) 2016, Birmingham in (E) 2013 en (F) 2020, Brussel in (G) 2013 en (H) 2019, Dublin in (I) 2012 en (J) 2014, Londen in (K) 2012 en (L) 2020, Madrid in (M) 2012 en (N) 2017, Milaan in (O) 2012 en (P) 2015, Parijs in (Q) 2012 en (R) 2020, en Rome in (S) 2012 en (T) 2020.
Bron: Sánchez de Miguel, 2021

Jetlag - wanneer je lichaam zich in een andere tijdzone bevindt

Als we in het vliegtuig stappen en in een flits in een compleet andere tijdzone aankomen, brengen we onze interne klok tot het uiterste in de war. De klok op onze telefoon schakelt onmiddellijk over, terwijl ons lichaam er langer over doet om zich aan te passen. Het resultaat? Een jetlag, omdat onze interne klok nog steeds vastzit in de oude tijdzone. Het kan enkele dagen duren, in extreme gevallen zelfs een week, voordat onze stofwisselingsprocessen zich hebben aangepast aan de nieuwe lichtomstandigheden en onze interne klok is overgeschakeld op de huidige tijdzone [4]. Je kunt je inwendige klok echter helpen door je slaapritme aan te passen voor een lange vlucht, overdag zoveel mogelijk tijd in het zonlicht door te brengen en alcohol en cafeïne te vermijden.

Rood licht werkt ontstekingsremmend

Terwijl te veel blauw licht om bovengenoemde redenen ongezond kan zijn, staat rood licht met een golflengte van ongeveer 620 tot 780 nanometer bekend om zijn positieve effecten op het menselijk lichaam. Het wordt vaak gebruikt in lichttherapie, waarbij het lichaam wordt blootgesteld aan rood licht om verschillende gezondheidsproblemen te behandelen. Onderzoeken hebben aangetoond dat rood licht kan helpen ontstekingen te verminderen, wondgenezing te versnellen en zelfs symptomen van depressie te verlichten. Het is aangetoond dat roodlichttherapie de productie van celenergie stimuleert en zo bijdraagt aan de vermindering van ontstekingsprocessen [5]. Roodlichttherapie wordt al op verschillende medische gebieden gebruikt, zoals dermatologie, orthopedie en tandheelkunde. Het wordt beschouwd als een veelbelovende, niet-invasieve en veilige behandeloptie voor weefselherstel.

Infraroodstraling verspreidt warmte en kan spierspanning verlichten

Infrarood licht (IR-licht) begint aan de onderkant van waar zichtbaar rood licht eindigt. IR-A straling begint bij een golflengte van 780 nm, IR-B straling bij 1.400 nm en IR-C gaat van 3.000 nm tot 1 mm. We nemen deze golflengten waar als warmtestraling. IR-straling wordt gebruikt in de geneeskunde en in de wellness-industrie om lichamelijke kwalen te verlichten. Hoe korter de golflengte, hoe dieper de stralen in de huid doordringen. Daar brengen de elektromagnetische golven de watermoleculen in trilling, waardoor warmte wordt opgewekt. Deze warmte bevordert de bloedsomloop en kan spierspanning verlichten. Verwarmende straling kan ook helpen tegen bepaalde auto-immuunziekten en wondgenezingsstoornissen tegengaan. In de wellnessindustrie worden warmtelampen en warmtecabines gebruikt. Let altijd op hoe je je voelt: als het te warm wordt of pijnlijk aanvoelt, moet je de behandeling stoppen.

Ultraviolet licht stimuleert de aanmaak van vitamine D

Straling met kortere golflengten van 100-400 nm, d.w.z. ultraviolet (UV) licht, is relevant voor de aanmaak van vitamine D - waar blauw noch rood licht enig effect op heeft. UV-straling wordt onderverdeeld in drie groepen: UV-A (320-400 nm); UV-B (280-320 nm) en UV-C (100-280 nm). De ozonlaag in de stratosfeer absorbeert de UV-C-component in zonlicht, waardoor UV-C het aardoppervlak niet bereikt.

Het grootste deel van de UV-straling die het aardoppervlak bereikt is UV-A-straling (ongeveer 95 procent). De resterende vijf procent is UV-B-straling. Door de langere golflengte van UV-A kan deze straling dieper in onze huid doordringen dan UV-B of UV-C.
UV-A wordt in verband gebracht met huidveroudering, rimpels en huidkanker.
Hoewel UV-B-straling alleen de bovenste opperhuid bereikt, kan het daar de cellen beschadigen en leiden tot zonnebrand. Het speelt ook een belangrijke rol bij de ontwikkeling van huidkanker, omdat het DNA-mutaties kan veroorzaken. UV-B-straling heeft ook een positief effect op ons lichaam: het stimuleert de aanmaak van vitamine D. In de winter zijn de zonnestralen op onze breedtegraad niet voldoende om dit stofwisselingsproces te stimuleren, dus in sommige gevallen kan een behandeling met ultraviolet licht gunstig zijn. Maar over het algemeen, als je in de zomer genoeg tijd buiten doorbrengt, heb je een goede kans om je vitamine D-voorraden voldoende aan te vullen om de winter door te komen zonder aanvullende maatregelen.

Als je trouwens hoopt je vitamine D-niveaus te verhogen in de zonnebank, dan heb je pech. Zonnebanken gebruiken weliswaar UV-licht, maar de UV-B-component is meestal erg laag, omdat die sneller tot zonnebrand kan leiden. Meer informatie over UV-straling en waar je op moet letten bij het beschermen tegen de zon hier.

Bronnen:

[1] Wirz-Justice, A., Skene, D. J., & Cajochen, C. (2018). Effecten van licht op menselijke circadiane ritmes, slaap en stemming. Somnologie - Schlafforschung und Schlafmedizin, 22(Suppl 2), 5-9.

[2] Sanders, D., Fröhlich, K., Kolláth, Z., Light Pollution, M., & Ecological Consequences, W. G. (2021). Een meta-analyse van biologische effecten van kunstlicht 's nachts. Nature Ecology & Evolution, 5(11), 1363-1371. https://doi.org/10.1038/s41559-020-01322-x

[3] Sánchez de Miguel, A., Bennie, J., Rosenfeld, E., Dzurjak, S., & Gaston, K. J. (2021). Milieurisico's van kunstmatige nachtverlichting wijdverspreid en toenemend in heel Europa. Science Advances, 7(19), eabl6891. https://doi.org/10.1126/sciadv.abl6891

[4] Waterhouse, J., Reilly, T., Atkinson, G., Edwards, B., & Jet Lag Advisory Group. (2007). Jet lag: trends en copingstrategieën. The Lancet, 369(9567), 1117-1129. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(07)60529-7

[5] Sharma, S. K., Kharkwal, G. B., & Sajo, M. E. (2017). Fototherapie met rood licht bij weefselherstel van lasertherapie op laag niveau. International Journal of Molecular Sciences, 18(6), 1255.

[6] Phillips, A. J. K., Vidafar, P., Burns, A. C., McGlashan, E. M., Anderson, C., Rajaratnam, S. M. W., & Lockley, S. W. (2019). Hoge gevoeligheid en interindividuele variabiliteit in de respons van het menselijke circadiane systeem op avondlicht. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(28), 13774-13779. https://doi.org/10.1073/pnas.1901824116

Hoofdafbeelding: Todd Cravens/Unsplash

14 mensen vinden dit artikel leuk

Anna Sandner

Senior Editor

Anna.Sandner@galaxus.de

Wetenschapsredacteur en bioloog. Ik hou van dieren en ben gefascineerd door planten, hun mogelijkheden en alles wat je ermee kunt doen. Daarom is mijn favoriete plek altijd buiten - ergens in de natuur, het liefst in mijn wilde tuin.

Achtergrond

Interessante feiten uit de wereld van producten, een kijkje achter de schermen van fabrikanten en portretten van interessante mensen.

Alles tonen

Deze artikelen kunnen je ook interesseren

Achtergrond
Interview met een chronobioloog: hoe werken onze inwendige klokken?
van Anna Sandner
Achtergrond
Geen glamour meer, maar stof: "Maffia 4" en het harde dagelijkse leven van Sicilië rond 1900
van Kim Muntinga
Achtergrond
Tegen slapeloze nachten: deze huismiddeltjes bevorderen een gezonde slaap
van Olivia Leimpeters-Leth