Biologische Effecten van Licht Bijeenkomst Oog en Werk Amersfoort, 6 Oktober 2006 Gerrit van den Beld NSVV Commissie Licht & Gezondheid
Fotobiologische Effekten Infrarood Warmte OOG Licht Ultraviolet Zien Psychologische Effekten Niet visuele Effekten Infrarood b.v.. Spiermassage Huid Licht b.v. Hyperbilirubinemie Ultraviolet b.v. Vitamin D- Induktie!! Grenswaarden Voorschrift CIE 009/E:2002!!
Licht : Zien, psychologische en niet-visuele effecten O M G E V I N G Licht Intensiteit Spectrum Distributie Taak Timing Duur Visueel systeem beeld Non - image Biologische kloksysteem & ritmen Direkte effecten Atmosfeer/Stemming Visuele Prestatie Totale GvdB2006
Licht & Mens GvdB2006 Licht is key component voor het zien Licht/donker cyclus werkt als een natuurlijke klok Licht vertelt ons waar we ons geografisch bevinden Licht is cruciaal voor esthetische experiences Licht is krachtig in het be-invloeden van stemming Licht is de Zeitgeber van de interne bio-klok Licht geeft energie en vitaliseert
Oog - Fotoreceptors Trichromatisch Zien - Skotopisch Zien : Staafjes - Fotopisch Zien : Kegeltjes 60% GROEN + 30% ROOD 5-10% BLAUW - 4 Urfarben in GEEL de Psychologie - Biologische Klok / Direkte Effekten: Ganglioncellen Type III 2002 Berson,Hattar GvdB2006
Netvlies Type III Ganglion cellen en projectie naar SCN 1999 Melanopsin Provencio et al 2001 Action spectrum Brainard, Thapan et al SCN 2002 Typ III Ganglionzellen Berson,Hattar et al GvdB2006 Bron: Berson, Hattar et al.,foster
Ooggevoeligheid en NIF actie spectrum Fotopisch
Ooggevoeligheid en NIF actie spectrum Photopic Scotopic
Ooggevoeligheid en NIF actie NIF Effecten spectrum Photopic Scotopic
Licht en Directe Effecten Melatonine onderdrukking EEG patroon, Stemming Performance, alertheid, slow eye movement Cortisol (stress hormoon) niveau Hartslag, insuline, suikerspiegel,.. Lichaamstemperatuur, bloeddruk,..
Zien en Bio- Klok 3 8 6 7 5 4 2 1 visueel Niet-visueel 1.netvlies 2. Optische zenuw 3.visuele cortex 4. retinohypothalamic tract (RHT 5. suprachiasmatic nucleus (SCN) 6. Pijnappelklier (melatonine) 7. ruggenmerg 8.Bovenste halshersenknoop GvdB2006
Biologische Ritmen Bio-klok reguleert biologische ritmen - ultradiaan, korte ritmen(min./uren) bv. slaap cycli/fasen (1,5 uur), slaap neiging (12 uur) - circadiaan, dag ritmen - circalunair, maand ritmen - circannuaal, jaar ritmen (seizoen) GvdB2006
Circadiane Ritmen cortisol
Circadiane Ritmen cortisol melatonin
Circadiane Ritmen cortisol melatonin alertness
Circadiane Ritmen cortisol alertness melatonin body temp. Various Sources
Desynchronisatie van de bio-klok De bio-klok van ochtend en avondmensen toont grote verschillen wat prestatie verschil oplevert bij vaste werktijden Verschillen in prestatie door ander slaapgedrag tijdens de weekeinden b.v. maandagmorgen en bij Overgang zomer/wintertijd Leven zonder natuurlijke Lichttriggers, b.v. door levensstijl, hele dagen binnen zonder natuurlijk licht, nachtdiensten... Verstoringen door Ploegendiensten en reizen over diverse tijdzones (jet lag) Slechte slaapkwaliteit Vermoeidheids verschijnselen Waakzaamheid en prestatie verlies
Verschuiven van de Bio-Klok (1) De grootte van de verschuiving hangt af van: Licht dosis i. Verlichtings-intensiteit ii. Verlichtingsduur Verlichtings-timing i. Verlichting VOOR het minimum van de lichaamstemperatuur (CBTmin) vertraagt de bio-klok (Phase delay) ii. Verlichting NA het minimum van de lichaamstemperatuur (CBTmin) vervroegt de bio-klok (Phase advance) Philips Lighting
Verschuiven van de Bio-Klok (2) Spektrale Lichtverdeling i. De mate van Melatonine suppressie is golflengte afhankelijk (blauw-groene deel is effectief) ii. Type III Ganglioncellen bevatten Melanopsin met Absorptie maximum bij golflengten tussen 440-460 nm Ruimtelijke Lichtverdeling De gevoeligheid van het netvlies is niet constant b.v. de onderste helft is gevoeliger dan de bovenste helft Philips Lighting
Slaap/Waak ritme bij Alzheimer patienten voor, tijdens en na stoppen licht behandeling Bron: van Someren, NIH
Morgenlicht Versnellen van de bio-klok Dagelijkse Synchronisatie Avondlicht Vertragen van de bio-klok
Ooglens transmissie Oog Lens transmittance Relative % transmittance 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 300 350 400 450 500 550 600 Wavelength (nm) New Born 20-29 years 60-69 years Values are expressed as a % of the 560 nm point for new born (max transmittance) Adapted from Brainard et al, 1994. 25 Jaar 47 Jaar 60 Jaar 70 Jaar 82 Jaar 91 Jaar Source Brainard et al
De ouder wordende Mens Functie verlies van de zintuigen (voor het oog b.v. verminderd accomodatie vermogen, vergeling ooglens) Slijtage bio-klok systeem Slaapproblemen (b.v.vroeg slaperig, vroeg wakker) Stijfheid, botontkalking Geheugen verlies, dementie (2050: 50 miljoen wereldwijd) Stemming variaties, depressiviteit Angst om te vallen Minder Vitaliteit en Mobiliteit
Relatieve visuele prestatie (in %) en verlichtingsnivo (in lx) 80 Visual performance (%) 70 60 50 40 30 20 100 300 500 1000 3000 Level (lx) CEN middelmatig moeilijke taak (links) moeilijke oog taak (rechts) Getrokken lijn: jonge mensen, gebroken lijn: oudere mensen Bron: CIE Publication 29.2: Guide on interior lighting (1986)
Licht en Stemming Licht Bewustzijn in de winter Meer slaap nodig, voelt zich minder vitaal en gezond Herkent U dit 50% nauwelijks 30% deels 20% zeker bij Uzelf BRD 56% UK 60% NL 38% bij anderen 77% 78% 68% Oorzaak: 40% minder Licht, 26% somber weer Bnt U zich ervan bewust dat Licht desymptomen verminderen kan? 58% Ja Gelooft U dat Lichttherapie helpt? 62% Ja, 12% Nee, 26% weet niet Market Research Philips DAP
Seizoen gebonden depressie SAD en Winterblues Bron : Kasper + Seizoengevoeligheid SAD 4% S-SAD 13% Winterblues Seizoen Effekten 30% 25% 50% 75% 100% Deel van de Bevolking
Resultaten research dr. Partonen vitaliteit (RAND score) stemming (SCL-90 score) score 75 72 69.8 70 66.4 65.6 65 56.2 64.5 65.8 60 60.6 55 53.6 50 45 43.9 40 baseline week 4 week 8 week 12 week 16 Rest Sub-SAD s c o r e 31 28.7 28 25.5 25 22.7 22 21.4 21.6 23.7 19 20.2 20.9 16 18.4 19.4 baseline week 4 week 8 week 12 week 16 Rest Sub-SAD Source: Partonen, Philips DAP Suncare
Licht Behoeften Licht om goed en comfortabel te zien Licht voor ongeluk preventie en veiligheid Licht om de biologische klok te reguleren (synchronizatie, slaapkwaliteit) Directe stimulatie effecten door voldoende licht Invloed licht op stemming, vitaliteit (zomer/winter) Kortom: Licht voor Welzijn en Gezondheid
Gezond Licht 24-uurs licht-donker cyclus moet worden gehandhaafd Aangepast licht om oogtaken comfortabel te blijven doen Voldoende licht om de klok te synchroniseren /verschuiven Onderdrukken winterblues (2500 lux) Regelen directe licht stimulatie (nivo,kleur,contrast) Verlichten Maandag morgen effect Onderdrukken post-lunch dip Verhogen alertheid en vitaliteit Reduceren ongelukken in en om het huis
Gezond licht Post winter namiddag Licht Ochtend lunch compensatie niveau boost dip T k B N B N C 8 uur 13 uur 18 uur oogtaak afhankelijk dag afhankelijk weer afhankelijk seizoen afhankelijk persoon afhankelijk Dynamiek licht nivo regelbaar licht kleur regelbaar flicker vrij goede kleurweergave
NSVV geeft aanbevelingen en normen voor goede verlichting. Deze worden opgesteld door diverse commissies b.v. Commissie voor Gezonde Verlichting. Publicatie: Licht en Gezondheid voor werkenden, nov.2003, In druk: Licht en Gezondheid voor senioren, nov. 2006
Dank voor Uw aandacht!