Aðsend grein eftir Kristinn Sigurjónsson efna-og rafmangsverkfræðing - [email protected]:
Í fyrri grein fjallaði ég um liti og litróf ljóssins og ljóseiningar sem eru notaðar fyrir ljós í dag. Hér mun ég fjalla um sjónfrumur sem skynja dagsbirtuna og koma reglu á lífsklukkuna með stjórn á svefnhormóni.
Áhrif litrófs á líkamann
Ljósnæmar frumur
Ljós gerir meira en að gefa okkur mynd af umhverfinu með hjálp augnanna, það hefur líka áhrif á líkamann. Við erum meira upptekin af 
upplifuninni, annars vegar bjart vinnuljós og hins vegar hlýlegt rökkurljós og allt þar á milli og lýsingarhönnun er stór sérgrein í dag.
Ljósið hefur líka líkamleg áhrif eins og sólbrúnku, en önnur áhrif hefur ekki verið gefinn gaumur fyrr en á síðustu árum. Núna þegar Covid hefur verið að ganga, hefur verið bent á að húðin framleiði D‑vítamin þegar ljós skín á hana. Flestir hafa heyrt um ljósnæmu frumurnar í 
sjónhimnu augans, keilur og stafi. Árið 1923 uppgötvaðist að það voru fleiri ljósnæmar frumur í auganu, en keilur og stafir. Það var þó ekki fyrr en eftir 1980 sem tæknin gerði kleift að rannsaka þessar frumur. Þær kallast Ganglion frumur, (e. retinal ganglion cells RGC) og þær bregðast miklu hægar við ljósi og þær mynda ekki mynd eins og keilurnar og stafirnir gera. Ganglio frumurnar eru næmastar á ca. 460 nm sem er blátt ljós, á jaðri inn í grænt ljós (milli blás og græns ljóss).
Svefnhormón
Líkaminn myndar hormón sem kallast melatonin sem veldur syfju og melatonin lyf eru seld til að sofna. Fyrir nokkrum árum var nokkuð í fjölmiðlum að tollurinn væri að gera mikið af melatonin lyfjum upptækt og nú er verið að ræða um að leyfa sölu þess á Íslandi án lyfseðils. Þegar dagsbirtan lýsir á augun þá valda ganglion frumurnar því, að minna melatonin myndast í líkamanum og hann á að vakna. Í skammdeginu breytist melatonin framleiðslan og einstaka fá skammdegisþunglyndi, og algengt er að svefn fari úr skorðum. Þekkt er syfja nemanda á morgnana.
Síðustu rannsóknir sýna að það er ekki bara birtan sem skiptir máli, heldur líka litahitastig ljóssins, því ganglio frumurnar hafa áhrif á stöðvun melatonins og vekur einstaklinginn. Bjarta bláleita ljósið (5000 ‑ 8000 K sjá fyrri grein) hefur miklu meiri áhrif heldur en rauða huggulega ljósið sem nánast öll LED (2700 K) ljós hafa í dag. Litahitastig himinblámans er allt að 8000 K en sólarljóssins er um 5600 K. Í þessum bláleitu litum er meira af bláa ljósinu (460nm) sem ganglion frumurnar bregðast við með minnkun svefnhormónsins melatonin.
Almennt þykir warm white ljósin þægilegri og „huggulegri“ og eru þau algengustu ljósin bæði á vinnustöðum, í skólum og heimilum og eftir að LED ljósin komu þá eru warm white ljósin (2700-3000K) ráðandi í öllu okkur umhverfi. Það eru nánast bara baðljós sem hafa Day white (dagsbirtu) til að hægt sé að sjá sig í speglinum við dagsbirtu (baðljós eru þó bara með 4000 K, en dagsbirtan með 6000 K)
Seinkun klukkunnar
Nokkuð hefur verið rætt um að seinka klukkunni eða að skólar byrji seinna á morgnana, til að leysa svefnskort unglinga. Ég tel það misráðið að hliðra klukkunni því almennt viljum við njóta sumarkvöldanna í birtu og yl til að sinna okkar úti-áhugamálum eins og golfi, garðyrkju, hestamennsku eða bara til gönguferða. Það ætti frekar að flýta klukkunni svo það verði enn hlýrra og bjartara síðdegis og þá myndum við líka nálgast klukku Evrópu.
Það má líka benda á að það er minni blár litur í síðdegisbirtunni, hún er líkari Warm white ljósinu.
Í tölvum í dag er hægt að minnka bláa litinn yfir kvöld og nætur tímann með stillingum í stýrikerfi tölvunnar. Það er líka til forrit, f.lux sem sér um þetta í tölvum.
Það er hægt að hafa marga mismunandi liti í sama ljósinu, hægt er að fara í gegnum allan litaskalinn (sjá fyrri grein). Þannig er hægt að fá ljós sem fer úr Day white í Warm white og það jafnvel sjálfvirkt þegar ljósið er mildað (dempað)
Líkamsklukkan
2017 voru Nobels verðlaunin veitt þremur vísindamönnum fyrir að sýna fram á mikilvægi líkamsklukkunnar, ekki bara á svefn heldur á 
fjölþætta líkamsstarfsemi. Síðan hafa verið gerðar margar rannsóknir í þessa veru sem sýna að það að halda líkamsklukkunni réttri hefur jákvæð áhrif á líkamann. Birtan skipar þar lykilhlutverk og eru sumir viðkvæmir fyrir henni sem kemur m.a. fram sem flugþreyta þegar fólk skiptir um tímabelti.
Í dag er fólk lítið háð dagsbirtunni, heldur miklu frekar lýsingunni sem er á hverjum tíma. Börn eru löngu hætt að leika sér úti í fallin spýta, enda litlir möguleikar í fjölbýli í nútíma borgum auk þess sem skammdegið sviptir okkur dagsbirtunni stærsta hluta dagsins.
Ég heyrði fyrir löngu að könnun sem hafi verið gerð á börnum sem annars vegar lásu af lestölvum og hins vegar af bókum, sýndi að þau sem lásu af bókum (með hlýja glóðaperu ljósinu) sofnuðu allt að klukkutíma á undan hinum.
Lífsklukkur einstaklinga eru einstaklingsbundar. Það er því nauðsynlegt að hún sé samstillt með dagsklukkunni og ljósið gegnir þar lykilhlutverki. Það var í fréttum í desember 2018 að svefnlyfjanotkun á Íslandi væri gífurleg og í júni 2022 var sagt í fréttum að gífurleg aukning væri í eitrun hjá börnum í Bandaríkjunum vegna ofneyslu melatónín lyfja og nú í ágúst hefur verið sagt frá mjög mikilli svefnlyfja notkun barna á íslandi og vanda þegar þau fást ekki.
Það er nokkuð ljóst að þótt svefnhormónið framkalli syfju þá er stjórnlaus (tímalaus) notkun þess ásamt rangri og óreglulegri birtu ekki lausn á reglulegri klukku líkamans. Konur eru meira við innivinnu og því án dagsbirtunnar og það kom fram í fréttum í des 2018 að konur lendi frekar í svefnvandamálum en karlar.
Það er því ráðlegging mín að í skólum, vinnustöðum og á öðrum stöðum þar sem ljós lýsa á daginn, verði Warm white (≤ 3000 K) ljósum skipt út og sett upp Day white (≥ 6000 K) ljós í staðinn. Þar sem skjáir hafa litahitastig 6000 K þá er minni munur á birtunni í rýminu og skjánum ef rýmið er lýst með Day white ljósi (≥ 6000 K).
Samkvæmt Nobelsverðlauna höfundunum þá snýst þetta ekki bara um svefnhormón, heldur hefur líkamsklukkan víðtæk áhrif á líkamann og mikilvægt að taktinum sé haldið föstum og réttum miðað við birtu og aðra starfsemi líkamans eins og hugsun, daglegar athafnir og hreyfingu og þá er lýsingin best til þess. Til þess að halda líkamsklukkunni alltaf í sama takti þá er best að birtan sé alltaf á sama tíma, sem er upphaf vinnu- og skóladagsins og lýkur þegar starfsdeginum lýkur, ekki ósvipað og hjá fólki sem vinnur úti nærri miðbaug. Þetta má taka saman með einföldum hætti, ljós sem lýsa á daginn, eiga að vera Day white (≥ 6000 K) og þau sem lýsa á kvöldin eiga að vera Warm white (< 4000 K)
Það væri áhugavert ef Landlæknisembættið skoðaði þetta, því það hefur komið fram að svefnlyfjanotkun hefur aukist gríðarlega á síðustu árum og það er athugandi hvort það sé vegna þess hvað lýsingin er að breytast með tilkomu LED ljósa og með þéttingu byggðar “skína” bara skuggar á gluggana.
Takk fyrir sumarið og dagsbirtuna
Kristinn Sigurjónsson
efna‑ og rafmagnsverkfræðingur
