Was ist der zirkadiane Rhythmus und wie beeinflusst ihn das Licht?
Zirkadiane Rhythmen sind interne biologische Prozesse, die den Schlaf-Wach-Rhythmus, die Hormonproduktion und andere Körperfunktionen regulieren. Diese Rhythmen werden von der "biologischen Uhr" des Körpers gesteuert, die sich im Hypothalamus des Gehirns befindet. Die biologische Uhr ist für die zeitliche Steuerung verschiedener physiologischer Prozesse wie der Hormonausschüttung und des Schlaf-Wach-Zyklus verantwortlich. Einer der wichtigsten Hinweise, die die biologische Uhr regulieren, ist das Licht.
Das menschliche Auge hat spezialisierte Zellen, die Fotorezeptoren genannt werden. Sie erkennen Licht und senden Signale an das Gehirn, das seinerseits die innere Uhr des Körpers entsprechend anpasst. Die Lichtexposition während des Tages hilft, die biologische Uhr mit der äußeren Umgebung synchron zu halten, während die Dunkelheit in der Nacht dem Körper hilft, sich auszuruhen. Die Lichtexposition am Tag und in der Nacht wirkt sich unterschiedlich auf unsere zirkadianen Rhythmen aus. Daher sind die Art des Lichts, dem wir ausgesetzt sind, und der Zeitpunkt der Exposition entscheidende Faktoren für die Aufrechterhaltung eines gesunden zirkadianen Rhythmus. In diesem Artikel werden wir uns das Thema "Die Auswirkungen von LED-Licht auf unseren zirkadianen Rhythmus" genauer ansehen.
Da wir bei LedStore an den Auswirkungen von Licht und Beleuchtung auf das menschliche Wohlbefinden interessiert sind, habe ich einige Online-Artikel durchgesehen und diesen Blogbeitrag zusammengestellt. Ich hoffe, dass Sie neue Perspektiven auf die Möglichkeiten und den Nutzen von LED-Leuchten gewinnen. Ich behaupte nicht, dass Licht allein heilende oder krankheitsverursachende Wirkungen hat. Wir sind keine Mediziner und LedStore als Unternehmen bietet keine medizinische Beleuchtung an.
Eine innere Uhr reguliert unseren Schlafrhythmus. Bildquelle Pexels
LED-Leuchten und ihre Farbtemperatur
LEDs werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von der Heim- und Bürobeleuchtung bis hin zu Straßenlampen und Autoscheinwerfern. Eine der einzigartigen Eigenschaften von LED-Leuchten ist ihre Fähigkeit, Licht in verschiedenen Farben oder Farbtemperaturen zu erzeugen. Die Farbtemperatur wird in Kelvin (K) gemessen und bezieht sich auf das visuelle Erscheinungsbild eines konstanten Lichts, ob es warm oder kalt ist.
Im Allgemeinen gelten Lampen mit einer niedrigen Farbtemperatur (2700-3000K) als warm und haben einen gelben oder orangen Farbton, während Lampen mit einer hohen Farbtemperatur (5000-6500K) als kühl gelten und einen bläulichen Farbton haben. Im Allgemeinen gilt ein Kelvin-Wert von 4000K als neutraler Lichtton ohne Blau- oder Orangestich.
Da LED-Lampen Licht mit unterschiedlichen Farbtemperaturen abgeben können, können sie in verschiedenen Umgebungen und für unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden. So werden warme LED-Leuchten häufig in Wohnräumen verwendet, um eine einladende Atmosphäre zu schaffen, während kühle LED-Leuchten eher in gewerblichen und industriellen Umgebungen eingesetzt werden, um Konzentration und Aktivität zu fördern.
Die Wissenschaft der Farbtemperatur, wie die Farbtemperatur gemessen wird (in Kelvin)
Die Wissenschaft der Farbtemperatur ist eine Methode zur Messung der visuellen Erscheinung von Licht und wie es dem menschlichen Auge erscheint. Die Farbtemperatur wird in Kelvin (K) gemessen und basiert auf dem Prinzip, dass der Strahler eines schwarzen Körpers, eines theoretischen Objekts, das das gesamte auftreffende Licht absorbiert, je nach seiner Temperatur Licht in verschiedenen Farben aussendet. Je niedriger die Temperatur, desto wärmer das Licht, und je höher die Temperatur, desto kühler das Licht. Eine Kerzenflamme hat beispielsweise eine Farbtemperatur von etwa 1800 K und wirkt sehr warm und gelb, während das Tageslicht zur Mittagszeit eine Farbtemperatur von etwa 6500 K oder sogar mehr haben kann, je nachdem, wo Sie sich auf der Erde befinden, und kühl und weiß wirkt.
Es ist wichtig zu wissen, dass die Farbtemperatur nicht die Leistung des Lichts in Bezug auf Helligkeit oder Intensität misst, sondern vielmehr das Aussehen des Lichts. Die Farbtemperatur ist die Temperatur eines idealisierten "schwarzen Körpers", der Licht dieser Farbe ausstrahlt. Eine Lichtquelle mit einer Farbtemperatur von 2700 K emittiert also Licht, das der Farbe eines Objekts mit 2700 K (2 426,85 Celsius) ähnelt, aber das bedeutet nicht, dass die Lichtquelle oder das Objekt diese Temperatur hat.
Verschiedene Farbtemperaturen und ihre Auswirkungen auf unseren zirkadianen Rhythmus
Die Farbtemperatur des Lichts kann unsere zirkadianen Rhythmen erheblich beeinflussen. Dabei handelt es sich um interne biologische Prozesse, die unsere Schlaf- und Wachzyklen und andere Körperfunktionen regulieren. Im Allgemeinen werden kühle Farbtemperaturen (5000-6500K) mit der Tageszeit in Verbindung gebracht. Kürzere Wellenlängen dominieren die Lichtwellenlängen und haben nachweislich eine stimulierende Wirkung auf den Körper und verbessern die Konzentration. Wärmere Farbtemperaturen (2700-3000K), d.h. die Dominanz längerer Wellenlängen, werden dagegen mit dem Abend und der Nacht in Verbindung gebracht und haben nachweislich eine beruhigende Wirkung auf den Körper, die Entspannung und Schlaf fördert.
Unterschiedliche Farbtemperaturen können die Stimmung beeinflussen, wobei kühles Licht mit Wachsamkeit und warmes Licht mit Behaglichkeit und Entspannung in Verbindung gebracht wird. Natürlich ist jeder Mensch individuell, aber es gibt Hinweise darauf, dass die richtige Farbtemperatur für verschiedene Tageszeiten und Aktivitäten zu unserem Wohlbefinden und unserer allgemeinen Gesundheit beitragen kann.
Die Gesamtheit des weißen Lichts setzt sich also aus vielen Wellenlängen zusammen, die zusammen das weiße sichtbare Licht bilden. Die Abbildung unten veranschaulicht die Auswirkungen der Lichtwellenlängen auf die menschliche Wachsamkeit. Sie stammt aus der Studie "Alerting or Somnogenic Light: Pick Your Color" (Link zur Studie am Ende des Artikels). In der Abbildung wirkt die Wellenlänge knapp über 500 nm als "Wasserscheide", wobei Wellenlängen auf der linken Seite des Spektrums eine aktivierende Wirkung und Wellenlängen auf der rechten Seite eine beruhigende Wirkung haben. In der Natur dominieren im Laufe des Tages verschiedene Wellenlängen des Lichts.
Bildunterschrift: Für den Menschen ist die stimulierende Wirkung des Lichts die Summe vieler Eigenschaften, wie die Menge des Lichts, seine Dauer, die Tageszeit. Auch die spektrale Zusammensetzung des Lichts spielt eine entscheidende Rolle. Wenn die blauen Wellenlängen des Lichts hoch sind, stimuliert das Licht die Aktivität. Im Gegensatz dazu hat die Dominanz der grünen Wellenlängen keine stimulierende Wirkung.
Studien über die Auswirkungen verschiedener Farbtemperaturen von LED-Lampen auf unseren Schlafrhythmus, unsere Stimmung und unser allgemeines Wohlbefinden
Eine Studie mit dem Titel "Effects of light on human circadian rhythms, sleep and mood" (Link am Ende) ergab, dass die nächtliche Exposition gegenüber kühlem, mit blauem Licht angereichertem Licht das Risiko von Schlafstörungen wie Schlaflosigkeit erhöht.
Die Forschung legt auch nahe, dass die Exposition gegenüber verschiedenen Farbtemperaturen des Lichts unsere Stimmung und unser allgemeines Wohlbefinden beeinflussen kann. Die Studie "Effects of new light sources on task switching and mental rotation performance" (Link am Ende) ergab, dass Teilnehmer, die kühlem, blauem Licht ausgesetzt waren, sich wacher und konzentrierter fühlten, während Teilnehmer, die warmem, gelbem Licht ausgesetzt waren, sich ruhiger und entspannter fühlten.
Eine 2017 im Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism veröffentlichte Studie mit dem Titel "Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness" (Link am Ende) fand heraus, dass die Exposition gegenüber blauem, mit weißem Licht angereichertem Licht am Abend bei gesunden Erwachsenen zu einem Rückgang der Melatoninproduktion und einer Verzögerung des Schlaf-Wach-Zyklus führte. Dies deutet darauf hin, dass die nächtliche Exposition gegenüber blauem, wellenlängenangereichertem Licht den Schlaf und andere zirkadiane Rhythmen negativ beeinflussen könnte.
Zusammengenommen deuten diese Studien und Berichte darauf hin, dass die Farbtemperatur des Lichts einen erheblichen Einfluss auf unser Schlafverhalten, unsere Stimmung und unser allgemeines Wohlbefinden haben kann.
Ich persönlich nehme mir diesen Rat zu Herzen: Verwenden Sie vor dem Schlafengehen weder einen eReader noch ein Mobiltelefon. Natürlich haben die Geräte heutzutage Blaulichtfilter. Und wenn ich auf einen Bildschirm schaue, sorge ich dafür, dass der Rest des Zimmers in einem schönen warmen Ton gehalten wird.
Werfen wir einen genaueren Blick auf diese eReader Umfrage
An der Studie nahmen 12 gesunde Erwachsene teil, die keine Schlafprobleme hatten. Die Teilnehmer wurden nach dem Zufallsprinzip in zwei Gruppen eingeteilt: Die eine Gruppe las vier Stunden vor dem Schlafengehen auf einem eReader, während die andere Gruppe vier Stunden vor dem Schlafengehen in einem gedruckten Buch las. Der Schlafrhythmus der Teilnehmer, der Melatoninspiegel und die Wachsamkeit am nächsten Morgen wurden mithilfe von Polysomnographie, Aktigraphie und subjektiven Berichten überwacht.
Die Studie ergab, dass die Lektüre eines eReaders vier Stunden vor dem Schlafengehen die Melatoninausschüttung deutlich reduziert. Teilnehmer, die auf einem eReader lasen, hatten einen deutlich verzögerten Schlafbeginn und eine geringere Schlafeffizienz im Vergleich zu denen, die aus einem gedruckten Buch lasen. Darüber hinaus berichteten die Teilnehmer, die auf einem eReader gelesen hatten, dass sie am nächsten Morgen weniger wach waren.
Die Autoren der Studie vermuten, dass die negativen Auswirkungen der Lektüre eines eReaders vor dem Schlafengehen auf das vom Gerät ausgestrahlte blaue Licht zurückzuführen sein könnten, das die Freisetzung von Melatonin blockieren und den zirkadianen Rhythmus stören kann. Die Studie schlägt vor, dass Menschen, die vor dem Schlafengehen lesen möchten, ein gedrucktes Buch oder einen E-Reader mit einem Blaulichtfilter verwenden oder stattdessen ein gedämpftes rotes Licht benutzen sollten, um die möglichen negativen Auswirkungen von blauem Licht auf den Schlaf zu vermeiden.
Schlafen Sie vorzugsweise im Dunkeln. Bildquelle Pexels
Wie kann vor allem blaues Licht den zirkadianen Rhythmus stören?
Blaues Licht mit einer Farbtemperatur von etwa 5000-6500 K stört unseren zirkadianen Rhythmus besonders stark, denn es ist die stärkste Wellenlänge, die die Produktion von Melatonin blockiert, dem Hormon, das den Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert. Daher kann die nächtliche Exposition gegenüber blauem Licht das Einschlafen erschweren und zu Schlaflosigkeit führen.
Studien deuten darauf hin, dass die nächtliche Exposition gegenüber blauem Licht die Melatoninproduktion um bis zu 22% hemmen kann. Dies kann eine Reihe von Problemen verursachen, darunter Einschlafprobleme, Schlaflosigkeit und Müdigkeit am Tag.
Das Problem ist, dass viele der elektronischen Geräte, die wir jeden Tag benutzen, wie Smartphones, Tablets und Laptops, viel blaues Licht aussenden. Tagsüber ist es ein natürlicher Farbton, aber es ist eine gute Idee, die Exposition gegenüber blauem Licht am Abend und in der Nacht zu begrenzen und Blaulichtfilter oder Apps zu verwenden, um die Menge an blauem Licht, die von Ihren Geräten ausgestrahlt wird, zu reduzieren.
Tipps zur Einstellung der Farbtemperatur bei verschiedenen Geräten
Hier finden Sie einige Tipps zur Einstellung der Farbtemperatur auf verschiedenen Geräten:
Auf einem Computer: Die meisten Betriebssysteme verfügen über eine integrierte Funktion zur Einstellung der Farbtemperatur. In Windows können Sie darauf zugreifen, indem Sie zu Einstellungen > Anzeige > Nachtlicht gehen. Auf einem Mac gehen Sie zu Systemeinstellungen > Anzeigen > Nachtverschiebung.
Auf Ihrem Smartphone: Viele Smartphones verfügen über eine integrierte Funktion zur Anpassung der Farbtemperatur. Auf Ihrem iPhone können Sie darauf zugreifen, indem Sie auf Einstellungen > Anzeige und Helligkeit > Nachtverschiebung gehen. Auf einem Android-Gerät gehen Sie zu Einstellungen > Anzeige > Nachtmodus oder Blaulichtfilter.
Am Fernseher: Viele moderne Fernsehgeräte verfügen über eine Funktion zur Einstellung der Farbtemperatur. In der Regel können Sie darauf über das Einstellungsmenü des Fernsehers zugreifen oder indem Sie mit der Fernbedienung das Menü Bildeinstellungen oder Anzeigeeinstellungen aufrufen.
Auf Ihrem Monitor: Einige Monitore verfügen über eine integrierte Funktion zur Einstellung der Farbtemperatur. In der Regel können Sie diese Funktion über das Bildschirmmenü des Monitors oder über die Tasten am Monitor selbst aufrufen.
Software: Sie können einige Software auf Ihrem Computer installieren, wie z.B. f.lux und redshift, um die Farbtemperatur des Monitors anzupassen.
Im Allgemeinen lohnt es sich, verschiedene Farbtemperatureinstellungen auszuprobieren, um herauszufinden, welche für Ihre Augen am angenehmsten ist. Und bei Nacht oder in schwach beleuchteten Umgebungen empfiehlt sich eine wärmere Farbtemperatur.
LedStore ist seit 2010 ein Experte für LED-Beleuchtung und Beleuchtungsdesign für Wohnungen und Büros. Wir verfügen über eine eigene Produktdesign-Abteilung und stellen LedStore-Produkte mit ausgewählten Herstellern her, so dass die Produkte technisch auf dem neuesten Stand sind. Wir konzentrieren uns auf temperaturgeregelte Leuchten mit hoher Farbwiedergabe (CRI) für die Allgemein- und Arbeitsbeleuchtung.
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