بخش اول - مفاهیم اولیه و کاربرد HCL (صفحه۳)
تاثیر نور بر ریتم شبانه روزی بدن
همانطور که اشاره شد نور با تاثیر بر روی ساعت بیولوژیکی و ریتم شبانه روزی بدن (Circadian Rhythms) بر روی سلامت و رفتار انسان اثر می گذارد، در این بخش می خواهیم چگونگی این اثرگذاری را بررسی کنیم. ساعت زیستی یا ساعت بیولوژیک بدن یکی از جالب ترین و عجیب‌ترین یافته‌های به دست آمده طی قرن اخیر می باشد. ساعت زیستی که به نام ریتم زیستی نیز معروف است از هزاران سلول عصبی ساخته شده است و در هیپوتالاموس مغز قرار دارد. ریتم زیستی در واقع به همگام سازی عملکردها و فعالیت‌های بدن کمک کرده و پاسخ بدن به نور و تاریکی را تنظیم میکند. علاوه بر آن، این ساعت در تنظیم فعالیت‌هایی مانند برنامه خواب، اشتها، دمای بدن، سطح هورمون، هوشیاری، عملکرد روزانه و فشار خون دخالت دارد. عوامل و تحریکات خارجی می‌توانند بر ریتم‌های زیستی تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، قرار گرفتن در معرض نور خورشید، داروها و مصرف کافئین میتواند بر روی برنامه خواب فرد تأثیر بگذارد.
ریتم شبانه روزی،مجموعه فرآیندهای بیولوژیکی و روانی است که هر روز با الگوهای قابل پیش بینی در نوسان هستند. در واقع ریتم شبانه روزی چرخه ای است که به بدن می‌‌گوید چه زمانی بخوابد، چه زمانی بیدار شود و چه زمانی غذا بخورد. این ریتم داخلی تحت تأثیر نشانه‌های بیرونی مانند نور خورشید و درجه حرارت است که به تعیین اینکه آیا فرد در زمان‌های مختلف روز احساس انرژی و یا خستگی کند، کمک میکند. ریتم‌های شبانه روزی انسان توسط یک ساعت ارشد اداره میشود. این ساعت گروهی از نورون‌ها به نام هسته سوپراکیاسماتیک هستند که در منطقه ای از مغز به نام هیپوتالاموس واقع شده اند. این ساعت ارشد، نشانه‌هایی از محیط را به دستورالعمل‌های بدن تبدیل می‌‌کنند.ساعت بیولوژیکی فرد برای انجام انواع دستورالعمل های روزانه بدن میتواند زودتر و یا دیرتر تنظیم شود، اما مسئله مهم تر ثابت نگه داشتن نشانه‌هایی است که بر ریتم شبانه روزی بدن تأثیر می‌‌گذارد.
شکل ۳-۱- هیپوتالاموس با دریافت نور از طریق چشم و پردازش آن توسط نورون ها بر حالات و رفتار انسان اثر می گذارد.
نور بر بسیاری از حالات و رفتار انسان تأثیر می گذارد، همه چیز از خلق و خو و خواب گرفته تا بهره وری، ادراک بصری و حتی قدرت حافظه و ترشح هورمون های مختلف در بدن تحت تاثیر واکنش مغز انسان به نور می باشند. این نور است که بر ریتم شبانه روزی طبیعی بدن حاکم است. هنگامی که سطح نور (در واقع ریتم شبانه روزی بدن انسان) مختل می شود یعنی انسان در معرض حالت بهینه دریافت نور طبیعی در یک شبانه روز قرار نمی گیرد، (مانند شب کار کردن یا سفر در مناطق زمانی) ساعت درونی به خوبی با این تغییر سازگار نشده و بدن انسان تحت تأثیر قرار می گیرد.
یکی از راه های اثر گذاری نور، تاثیری است که روی سلول های گانگلیونی شبکیه چشم دارد. این سلول ها در هر حالتی در حال دریافت نورهایی با طول موج های متفاوت هستند. حتی زمانی که خواب هستید و چشمانتان بسته است این فرایند انجام می شود. اکنون سوال اینجاست که وظیفه این سلول ها چیست؟ سلول های گانگلیون با ساعت بیولوژیک بدن سر و کار دارند و مغز را با ساعات شب و روز هماهنگ می کنند. مهمترین وظیفه ای که ساعت بیولوژیک بدن دارد، ترشح هورمون ملاتونین یا هورمون خواب است. این نکته را فراموش نکنید که ترشح ملاتونین در محیط های تاریک بیشتر از محیط های روشن انجام می شود.
هورمون ملاتونین
ملاتونین هورمونی است که توسط غده پینه آل در مغز در پاسخ به تغییرات نور تولید می شود و مسئول همگام سازی ریتم های شبانه روزی است و برنامه خواب بدن را تنظیم می کند. هنگامی که انسان در معرض نور قرار می گیرد، نور موجود در محیط از طریق هسته سوپراکیاسماتیک (در هیپوتالاموس) به شبکیه منتقل می شود و ترشح ملاتونین را متوقف می کند. ملاتونین در مکان ها و جاهایی که تاریک بوده و نور بسیار کم است، ترشح میشود و در نتیجه غلظت آن در شب به بیشترین مقدار خود می رسد. این هورمون بیشتر در طول شب ترشح شده و میزان تولید آن در شب، ۱۰ برابر روز است. ملاتونین یک هورمون محافظ است که باید به آن اجازه و امکان ترشح در ساعات انتهایی شب داده شود.
ترشح این هورمون موجب تنظیم فعالیت های بدن هنگام خواب شده و با توجه به ارتباط آن با نور، در تنظیم خواب و بیداری موثر است. این هورمون برای تقویت فعالیت در حیوانات شب‌زی عمل میکند و برعکس باعث افزایش خواب در حیوانات روز زی (مانند انسان) میشود. ملاتونین به عنوان یک هورمون محافظ سلامتی انسان و همچنین یک آنتی اکسیدان (ضد پیری) قوی در طول هزاران سال در حیوانات و گیاهان (در بند های غضروفی که به ستون فقرات مربوط میشود) وجود داشته است. سطح ملاتونین به طور طبیعی با افزایش سن کاهش می یابد و منجر به تغییر در الگوهای خواب در افراد مسن می شود. مواجهه با نور در شب و متعاقبا جلوگیری از ترشح و تولید ملاتونین با بسیاری از آسیب های وارده به بدن ارتباط دارد. تحقیقات نشان داده که خوابیدن در محلی با چراغ های روشن به طور مداوم و کار کردن و بیداری های بلند مدت شبانه می تواند موجب افزایش بیماری های قلبی و افسردگی، به خصوص در زنان شود.
هورمون کورتیزول
هورمون مهم دیگر در بدن انسان هورمون کورتیزول می باشد. کورتیزول به عنوان هورمون استرس نیز شناخته می شود. تولید کورتیزول برای زندگی ما ضروری است و به ما کمک می کند که پر انرژی، هوشیار و آماده واکنش به عوامل محیطی باشیم، اما افزایش بیش از اندازه سطح کورتیزول می تواند خطرناک باشد و مشکلاتی در طولانی مدت ایجاد کند. افزایش مزمن تولید کورتیزول با نشانه هایی از قبیل اضطراب، اختلالات خواب ، اضافه وزن ، به هم خوردن تعادل هورمونی همراه بوده و حتی موجب مشکلات بارداری نیز می شود. هورمون کورتیزول از غدد آدرنال ترشح می شود. اختلالات خواب و سطح بالای کورتیزول روی هم تاثیر دارند و عملا رابطه ای دو طرفه بین آنها وجود دارد.
وظایف اصلی هورمون کورتیزول در بدن عبارتند از:
- تنظیم فشار خون
- تنظیم میزان قندخون
- کنترل چرخه خواب و بیداری
- افزایش انرژی و در نتیجه کاهش فشار و حفظ تعادل
باتوجه به مطالب فوق، نور اصلی ترین فاکتور در ترشح هورمون های اساسی بدن از جمله ملاتونین و کورتیزول می باشد، رابطه بین ترشح هورمون ها و ساعات شبانه روز را در شکل زیر مشاهده میکنید. تنظیم نور و روشنایی محیط با توجه به کاربرد، شرایط و زمان بمنظور قراردادن بدن افراد آن محیط در مطلوب ترین شرابط فیزیولوژی، از اهداف اصلی روشنایی انسان محور (HCL) می باشد.
شکل۳-۲-رابطه ترشح طبیعی هورمون ملاتونین و کورتیزول در ساعات شبانه روز
مناسب ترین ریتم شبانه روزی
ریتم شبانه روزی بدن انسان را می توان با نور مصنوعی ایی که متناسب و شبیه حرکت، شدت و رنگ نور خورشید طراحی شده است، بهبود بخشید. حالت بهینه دریافت نور همان نور طبیعی است که توسط حرکت خورشید در ۲۴ ساعت شبانه روز ایجاد میشود. روشنایی محیط پیرامون ما به ۲ روش توسط نور طبیعی و نور مصنوعی تامین می شود. روشنایی انسان محور (HCL) حامی سلامت، رفاه و بهبود عملکرد افراد می باشد که با تامین سیکل نوری متناسب با ریتم شبانه روزی در محیط با تضمین مزایای حسی و بیولوژیکی نور این عمل را محقق می سازد. درواقع دریافت سیکل نور طبیعی میزان ترشح هورمون ها و عکس العمل نورون های دیگر مغز را در بهترین حالت ممکن قرار میدهد.
شکل۳-۳- ساعت بیولوژیک طبیعی بدن انسان در طول شبانه روز
شکل۴-۳- عوارض ناشی از عدم دریافت نور متناسب با ریتم شبانه روزی بدن
