cirkadiánní rytmus Optimalizace zdraví

Umělé osvětlení v noci (ALAN) a jeho negativní vliv na zdraví

NA HRANICI POZNÁNÍ #1


Nebývá zvykem, aby se v dnešní době na poli vědy udály objevy, které razantně mění náš pohled na fungování lidského těla, zdraví i vznik nemoci. A přesto se série takových objevů během posledních deseti let skutečně odehrála, a to bez většího povšimnutí veřejností. Hovoříme tady přitom o spojením mezi umělým osvětlením v noci, narušením cirkadiánního rytmu, a vlivem na vznik civilizačních onemocnění.

Tomu všemu se bude věnovat tento první článek ze série Na hranici poznání, jehož zkrácená verze vyšla před nedávnem jako příloha Hospodářských novin (v mé snaze skutečně seznámit s touto problematikou širokou veřejnost).

 

1. Naše vnitřní hodiny – cirkadiánní rytmus:


Schéma našeho denní rytmu. Převzato z časopisu Věda a výzkum 1/2019

V podstatě od počátku historie lidské rasy, až do poměrně nedávné doby, kterou ještě pamatují naše babičky, jsme jako lidé trávili většinu dne venku na denním světle, úléhali se soumrakem a spali v noci,  během které byly jediným zdrojem světla hvězdy a měsíc na noční obloze.

Pravidelné střídání dne a noci se nám za tu dobu vepsalo do genetického kódu, a proto máme všichni vnitřní hodiny, které synchronizují náš cirkadiánní rytmus, tedy fungování těla podle fáze dne (přesněji podle intenzity a dominující barvy světla viz dále).

Sluneční (denní) světlo nám dávalo během dne přirozený signál, že máme mít energii, být fyzicky aktivní, jíst a trávit, zatímco zapadající slunce nás pomalu ale jistě přepínalo do režimu zklidnění, odpočinku a relaxace, s přípravou na následující spánek v tmavé noci, během kterého se mohlo tělo přirozeně opravit a celý cirkadiánní rytmus restartovat.

Proč hovořím v minulém čase?

Člověk je jediným živočišným druhem, který byl natolik chytrý, aby ovládl své prostředí, a současně natolik hloupým, aby jej začal měnit.

Současný moderní člověk, zejména pokud žije ve velkoměstě, už se totiž podle fáze dne neorientuje: Vstává za tmy nebo naopak po východu slunce, po větší část dne je uzavřen v místnosti s nedostatkem světla, a po západu slunce rozsvěcuje umělé osvětlení, které jej často doprovází ve formě světelného smogu i během spánku.

Proč je to špatné pro naše zdraví?

 

2. Modré světlo a cirkadiánní rytmus:


Naše vnitřní hodiny se synchornizují podle barvy a intenzity denního světla. Trvalo to přitom spoustu let bádání, než se v roce 2007 povedlo konečně potvrdit, že lidské oko obsahuje kromě tyčinek a čípků ještě další fotoreceptor, který přitom nesouvisí s vytvářením vizuální představy, ale se synchronizací cirkadiánního rytmu.

Tento fotoreceptor byl pojmenován melanopsin, přičemž bylo žjištěno, že registruje množství a intenzitu modrého světla, které má schopnost procházet okem až na sítnici.

Jak jistě víte, sluneční světlo obsahuje celou plejádu vlnových délek, od UV záření, přes viditelné spektrum, až po záření infračervené. A právě ve viditelném spektru existuje světlo o vlnové délce 450 – 500 nm, které vnímáme jako modré.

Modrého světla je naturálně nejvíce během dne (proto se nám jeví obloha jako modrá), a proto se podle něj naučilo naše oko a mozek seřizovat vnitřní hodiny. Podle barvy slunečního světla tak tělo pozná, jaká je část dne, a co se od něj očekává (sekrece hormonů, funkce trávení atd.).

Stejné modré světlo přitom vydává také člověkem produkované osvětlení, zejména LED diody, které budou podle odhadů do příštího roku tvořit 69% veškerého člověkem produkovaného osvětlení (kdy postupně nahrazují jak klasické žárovky, tak zářivky).

Za objev LED diody byla udělena v roce 2014 Nobelova cena, a jejich užívání se stalo veskrze módním trendem, kdy máme LED televize, notebooky, tablety, mobily, osvětlení automobilů, bilboardů a reklamních tabulí, i celých domácností. Problém přitom nastává, že jsme se jej naučili využívat primárně po západu slunce.

Takové umělé osvětlení v noci (anglicky se pro něj zavedl termín ALAN – artifical light at night) potom aktivuje melanopsinové receptory, a dává našemu mozku signál, že je den.

Výsledek?

Evoluční mišmaš.

 

3. Proč jste ráno unavení? Aneb ALAN a zdraví:


Lidé dnes v podstatě až do poslední chvíle před spaním koukají na obrazovky počítačů, mobilů či televizí, a vesele u toho svítí po celém bytě. To má následně na cirkadiánní rytmus a spánek efekt, jako byste před spaním vypili dvojité espresso (Burke a kol., 2015).

Modré světlo totiž, stejně jako kofein obsažený v kávě, posouvá Vaše vnitřní hodiny.
Nemusí to automaticky znamenat problémy s usnutím, téměř vždy se to ale odráží v nedostatku ranní energie, motivace a chuti do života, což lidé kompenzují kávou a sacharidy.

Je přitom dobré vědět, že podle vnitřních hodin se synchronizuje také vyplavení hormonů, trávení (při narušení chybí ranní apetit), metabolismus živin (zejména inzulínová senzitivita), odolnost těla na toxiny, a v podstatě i všechny další tělesné procesy.

Narušení cirkadiánního rytmu ale není jediným problémem umělého osvětlení před spaním. Tím druhým, a z jistého hlediska závažnějším negativním efektem, je snížení noční sekrece melatoninu.

Melatonin většina lidí považuje za hormon, který pomáhá usnout, ve skutečnosti je ale ve světle nových vědeckých objevů našim nejefektivnějším antixodiantem, který během noci opravuje buňky i mitochondrie, a tvoří tak jednu z hlavních obranných bariér proti nemoci i stárnutí.Problematika vystavování se umělému osvětlení v noci jde přitom ale mnohem dále. Nekončíme totiž u horšího spánku, regenerace a únavy. Podle nových vědeckých studií může mít totiž ALAN významný podíl na vzniku civilizačních onemocnění.

 

4. Vliv narušení cirkadiánního rytmu na zdraví:


Populační studie z roku 2016 (Rybnikova a kol.), která vyšla v International Journal of Obesity objevila na základě analýzy satelitních snímků 80ti zemí po celém světě překvapivou shodu mezi množstvím umělého osvětlení v noci a výskytem obezity v dané oblasti. Jednalo se přitom podle autorů studie o „takovou míru shody, že ji nelze vysvětlit náhodou“.

O souvislosti mezi narušením cirkadiánního rytmu,  modrým světlem v noci, a vlivem na rozvoj obezity dnes existuje řada studií i přehledových studií (např. Karthikeyan a kol. 2018), které dávají dohromady obrázek toho, že za světovou pandemií obezity (425 mil lidí celosvětově) stojí nejen jídlo a špatné stravovací návyky, ale také narušený cirkadiánní rytmus.

Podobný efekt umělého osvětlení a narušení cirkadiánního rytmu je vědci zaznamenáván také u depresí, diabetu, neurodegenerativních onemocněníhypertenze, předčasného stárnutí i rakoviny (Hatori a kol., 2017).

Pokud byste si přitom na Facebooku přečetli, že narušení CR způsobuje rakovinu, pravděpodobně byste se jen usmáli a mávli rukou. Smích Vás ale přejde ve chvíli, kdy zjistíte, že se tímto tématem zabývají také vědci z Fyziologického ústavu Akademie věd ČR, kteří „předpokládají skutečný příčinný (kauzální) vztah mezi funkcí vnitřních hodin a rozvojem nádorového onemocnění…“  Jak uvedla doktorka Sumová v magazínu Věda a výzkum (Sumová, 2019).

Nejvíce ohroženi jsou přitom pracovníci nočních směn, lidé ve směnném provozu, a obecně lidé pracující večer pod umělým osvětlením, kteří v podstatě žijí s konstantně zničeným cirkadiánním rytmem, kdy jejich tělo nikdy přesně neví, zda je noc nebo den, a jejich obranné bariéry jsou narušeny a nefungují. Není proto divu, že už v roce 2007 označila Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny práci na směny za karcinogen (Erren a kol., 2010).

 

Na základě těchto zjištění přitom není potřeba propadat panice, stačí dodržovat několik základních pravidel k tomu, abyste měli dobře synchronizované vnitřní hodiny, měli dostatek melatoninu, spali kvalitně a byli tedy zdraví a spokojení.

 

5. Jak optimalizovat svůj cirkadiánní rytmus:


Pravidel pro optimalizaci cirkadiánního rytmu existuje spousta, na základě naší praxe i vědeckých studií a prací odborníků, jsme dali dohromady základní a nejdůležitější body, které je potřeba proměnit na denní bázi v praxi:

 

Každý den, 2 – 3 hodiny před spaním:

  1. SNIŽUJTE INTENZITU: V létě se západem slunce, v zimě 2 – 3 hodiny před spaním začněte doma postupně snižovat míru a intenzitu osvětlení (postupně zhasínejte světla jen na to nejnutnější, což je většinou jedna menší lampička nebo dokonce noční světlo).
  2. BLOKUJTE MODRÉ SVĚTLO: 2-3 hodiny před spaním přestaňte koukat do obrazovek televizí, počítačů a mobilů (nebo si pořiďte speciální modré světlo blokující brýle).
  3. SPĚTE NALAČNO: 2-3 hodiny před spaním nejezte. Jídlo také posouvá cirkadiánní rytmus a narušuje noční opravné procesy (pro které musíte být během noci v katabolismu).
  4. SPĚTE VE TMĚ A TICHU: V místnosti pro spánek mějte naprostou tmu. I zbytkové osvětlení v podobě venkovního světelného smogu podle studií ve spánku narušuje sekreci melatoninu (tělo vnímá světlo i se zavřenýma očima).
    Stejně tak ostré zvuky mohou narušovat CR, a proto je dobré mít špunty do uší nebo zařazovat šedý šum (grey noise).
  5. CHOĎTE SPÁT A VSTÁVEJTE BRZY: Z hlediska CR je ideální chodit spát mezi desátou až jedenáctou hodinou večerní (v zimě klidně i dříve).
  6. SPĚTE 7 – 8 HODIN: Za noc je potřeba, aby se vystřídalo 5 spánkových cyklů, kde jeden zpravidla trvá 90 minut. Pro maximální efekt tedy potřebujete 7,5 hodin spánku. Množství se ale může lišit podle Vašich genů a potřeb.

Pokud zkusíte alespoň jeden den zařadit všech těchto šest bodů, tak pozitivní efekt ucítíte hned další den ráno a do týdne se budete probouzet více odpočatí, budete mít více energie, chuti do práce a lepší náladou. Během dne toho stihnete více a večer budete příjemně unavení a připravení na spánek. Po 1-2 týdnech bude Vás CR obnoven, z dodržování těchto bodů je ale potřeba udělat svůj dlouhodobý návyk 🙂

Okamžitý pozitivní efekt na psychiku, energii i zdraví je důvodem, proč s obnovou cirkadiánního rytmu začínáme s mými klienty vždy jako první, ještě před tím, než se začne upravovat strava a trénink.

 

Světelný smog jako ekologická hrozba?

Negativní efekt umělého světla v noci se přitom netýká pouze člověka, ale podle přehledové studie (Davies a kol., 2018) jej lze považovat za globální enviromentální hrozbu:

Je odhadováno, že 23% povrchu Země je v noci vystaveno světelnému smogu (nejen města, ale také otevřená příroda a moře), který vzniká dopadem odraženého umělého osvětlení od vrstev atmosféry zpátky na zem. To následně způsobuje nejen narušení cirkadiánního rytmu člověka, ale také zvířat a rostlin, které své vnitřní hodiny také seřizují podle míry a intenzity denního osvětlení.

To vede podle studií k narušení jejich potravinového a reprodukčního chování, kdy následně vznikají paradoxní situace, jako když spolu soupeří  denní a noční dravci o potravu ve stejnou část dne (a mnohé další).

Pokud Vás zajímají ekologické dopady ALAN na zvířata i planetu, určitě doporučuji výše citovanou studii, kterou jsem přiložil ve fulltextu.

 

6. Vyhlídky do budoucna: Světlejší den a temnější noc


S narůstajícím počtem vědeckých studií, prokazujících negativní vliv ALAN na zdraví, se začínají pomalu ale jistě dávat do chodu společenské změny.

Začali s tím výrobci mobilů a počítačů, kteří do svých produktů přídávají software, měnící světelné spektrum v souladu s mírou venkovního osvětlení (Nigh-shift od Applu ale bohužel modré světlo nevypne, na to musíte použít skrytou funkci – návod zde), a některé společnosti jako Dell dokonce pracují na prototypech notebooků, které nebudou modré světlo vydávat vůbec.

Na trhu s vnitřním i venkovním osvětlením se stále častěji objevuje  chytré osvětlení, u kterého můžete měnit intenzitu a barvu světla nebo dokonce napodobit přirozený východ a západ slunce (včetně speciálních lampiček na probouzení, které s klienty využíváme).

Přesto se ale bohužel stále nacházíme v době, kdy je moderní mít všechno LED a noční pouliční osvětlení (reklamy, bilboardy, automobily či kanceláře) osvětlují bez přestávky nejen ulice, ale nepřímo také domácnosti.

Pravděpodobně proto ještě potrvá, než se začne společnost jako celek zabývat tímto nečekaným tématam potenciální zdravotní a ekologické hrozby.

Výsledkem pak ale bude světlejší den a temnější noc, kdy lidé nebudou nuceni pracovat pod konstatním LED osvětlením, které jim bere energii a ničí oči.
Při práci v noci a na směny budou pracovníkům k dispozici chytré pomůcky nebo rovnou možnost přepnout si světelné spektrum svého pracovního prostředí, takže se pak tato práce nestane rizikovým zdravotním faktorem, a elektronická zařízení vydávající modré světlo se budou automaticky se západem slunce přepínat do teplejšího spektra.

 

Vzdálená utopie a nereálná představa? To ukáže až čas. Do té doby ale budete muset vzít osud do vlastních rukou!

Součástí prevence je přitom nyní také osvěta. Pokud Vám tedy tyto informace přišly zajímavé, tak si je nenechávejte pro sebe! Jinak budou našim tajemstvím. 

Více o tématech ze série na hranici poznání se dozvíte na stejnojmenné přednášce, která se uskuteční již 19. října v Praze. Více informací a registrace zde.

Adam Česlík
Zakladatel systému Performance

NOVÁ PŘEDNÁŠKA:

NA HRANĚ POZNÁNÍ: AT THE EDGE OF SCIENCE

-Přednáška Performance lifestyle: 19. října, Praha, cena: 500 Kč-

VSTUPENKY

 

Použité zdroje:

  • Burke, T. M., Markwald, R. R., McHill, A. W., Chinoy, E. D., Snider, J. A., Bessman, S. C., … Wright, K. P., Jr (2015). Effects of caffeine on the human circadian clock in vivo and in vitro. Science translational medicine, 7(305), 305ra146. doi:10.1126/scitranslmed.aac5125
  • Davies, T., & Smyth, T. (2018). Why artificial light at night should be a focus for global change research in the 21st century. Global Change Biology, 24(3), 872-882. https://doi.org/10.1111/gcb.13927
  • Erren, T. C., Falaturi, P., Morfeld, P., Knauth, P., Reiter, R. J., & Piekarski, C. (2010). Shift work and cancer: the evidence and the challenge. Deutsches Arzteblatt international, 107(38), 657–662. doi:10.3238/arztebl.2010.0657 Dostupné zde.
  • Hatori, M., Gronfier, C., Van Gelder, R. N., Bernstein, P. S., Carreras, J., Panda, S., … Tsubota, K. (2017). Global rise of potential health hazards caused by blue light-induced circadian disruption in modern aging societies. NPJ aging and mechanisms of disease, 3, 9. doi:10.1038/s41514-017-0010-2
  • Harvard Health Publishin (Harvard Medical School): Blue light has a dark side, 2018 (převzato 4. 9. 2019) dostupné na: https://www.health.harvard.edu/staying-healthy/blue-light-has-a-dark-side
  • Karthikeyan, R., Spence, D.W., Brown, G.M. and Pandi-Perumal, S.R., 2018. Are Type 2 Diabetes Mellitus and Depression Part of a Common Clock Genes Network?. Journal of Circadian Rhythms, 16(1), p.4. DOI: http://doi.org/10.5334/jcr.159
  • Sumová Alena: Hodiny v nás aneb přírodu nepřemůžeme (2019) Věda a výzkum – str. 49. Dostupné na (k 4. 9. 2019): http://pdf.avcr.cz/A/2019-01/#page=47

Může se Vám také líbit

Žádné komentáře

Napsat komentář

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.