Licht en het lichaam

Licht op het oog

Visuele informatie wordt via de ogen doorgestuurd naar de hersenen. De fotopigmenten – lichtgevoelige moleculen in de fotoreceptoren van de retina – absorberen dit licht. De fysisch-chemische veranderingen die vervolgens plaatsvinden beïnvloeden de toestand van de fotoreceptor, een proces dat bekend staat als fototransductie, wat uiteindelijk resulteert in een lichamelijke reactie.  

De kegeltjes en de staafjes zijn de klassieke fotoreceptoren en de bijbehorende fotopigmenten zijn rhodopsine en fotopsine. Als deze moleculen licht absorberen gaan ze over naar een hoog-energetische toestand. Tijdens dit proces vallen de moleculen uit elkaar en moeten worden vervangen door nieuw aangemaakte fotopigmenten. Dit regeneratieproces kan alleen plaatsvinden in de afwezigheid van licht.

Een aantal jaar geleden werd een nieuwe fotoreceptor ontdekt die de sleutel vormt tot het circadiane systeem. Het betreft de fotogevoelige retinale ganglioncel (in het Engels the photosensitive retinal ganglion cell (pRGC)) die het fotopigment melanopsine bevat (Provencio et al. 2000; Hattar et al. 2002, Berson et al 2002). Anders dan de rhodopsinemoleculen hoeft melanopsine niet geregenereerd te worden; onder breedband lichtcondities zijn er twee stabiele toestanden van het molecuul die met elkaar in evenwicht zijn (Melyan et al, 2005; Mure et al 2007). Blootstelling aan koeler of warmer licht (respectievelijk licht met meer korte golflengte tegenover licht met meer langere golflengten) kan een fototransductie cascade teweegbrengen tussen de twee toestanden (Mure et al, 2007).

De spectrale gevoeligheid van de fototransductie is afhankelijk van de absorptiekarakteristieken van de fotopigmenten. Bij mensen laten de staafjes een piek in gevoeligheid zien rond de 498 nm, de kegeltjes rond de 420 nm (voor de korte golflengte kegeltjes), 534 nm (de middellange golflengte kegeltjes) en 564 nm (de lange golflengte kegeltjes) en de pRGCs rond de 480 nm.

Licht in het oor

In 2010 werd een nieuw lichttherapieapparaat geïntroduceerd, de ‘bright light headset (BLH)’. Dit apparaat is bedoeld voor transcraniële (door de schedel heen) lichttherapie via het gehoorkanaal. Het idee dat extraretinaal licht, ofwel licht dat via een andere weg het lichaam binnenkomt dan via het oog, niet beeldvormende effecten kan hebben is niet nieuw, maar staat nog steeds ter discussie (see reviews Oren, 1996, Oren 2013). Het bewijs voor de werkzaamheid van deze therapie is niet sterk en verschilt nogal, afhankelijk van de onderzochte output-maten. Zo ondersteunen recente studies de hypothese dat transcranieel licht via het gehoorkanaal de psychomotore snelheid kan beïnvloeden (Tulppo et al. 2014), bepaalde daaraan gerelateerde jet-lagsymptomen kan verminderen (Jurvelin et al., 2015) en stemming kan beïnvloeden (Timonen et al., 2012; Jurvelin et al., 2013), hoewel niet altijd op de gewenste manier (Pallesen et al, 2016). Het gebruik van het apparaat  leidde niet tot  onderdrukking van de melatonineproductie (Bromundt et al., 2014, Jurvelin et al. 2014) en in personen met een late slaapfase niet tot een verandering in slaap-waakvariabelen (Pallesen et al, 2016).

 

Licht op de huid

Licht via de ogen is belangrijk voor het zien en voor de niet-beeldvormende effecten zoals het synchroniseren van de slaap-waakcyclus en het verbeteren van de alertheid en prestatie. In 1998 werd een spectaculaire studie gepubliceerd die beschreef dat licht toegepast in de knieholte in staat was de biologische klok te verschuiven (Campbell & Murphy 1998). Veel onderzoeksgroepen hebben sindsdien geprobeerd dit effect van extra-retinaal (anders dan via het oog) licht op de klok, op de onderdrukking van melatonineproductie en op stemming te reproduceren. Het is echter niemand gelukt enig wetenschappelijk bewijs te vinden van het idee dat licht op de huid in staat zou zijn de biologische klok te beinvloeden, melatonineproductie te onderdrukken of de stemming te beïnvloeden (Koorengevel et al 2001, Rüger et al 2003, Wright & Czeisler 2002).

Licht op de huid is echter wel belangrijk voor andere processen. Daarbij spelen niet de zichtbare, maar de kortere golflengten van het lichtspectrum een belangrijke rol. In de huid wordt onder invloed van UV-B straling aanwezig in zonlicht, pre-vitamine D3 omgezet in vitamine D. De zomermaanden leveren doorgaans voldoende licht voor een adequate vitamine D-status in mensen met een lichte huid, maar dit geldt niet voor de wintermaanden in Noord- en Noordwest- Europa 

Een adequate vitamine D-status is van belang voor sterke botten; een tekort veroorzaakt rachitis in kinderen en bij volwassen leiden ernstige tekorten tot een verzwakking van de botten, spierzwakte en spierkrampen. Verder zou een voldoende vitamine D niveau belangrijk zijn om het risico te verlagen op diverse aandoeningen en ziekten, zoals schizofrenie, autisme, multiple sclerose, diabetes, luchtweginfecties, griep en bepaalde soorten kanker, maar goede studies die wijzen op een causaal verband zijn schaars. Desondanks wordt in Nederland geadviseerd een vitamine D-tekort te compenseren met behulp van supplementen of de voeding (Health council of the Netherlands, U-7310/RW/db/877-D).

De gemiddelde verlichting binnenshuis zal doorgaans niet voldoende UV-straling afgeven voor vitamine D productie. In sommige noordelijke landen wordt vitamine D toegevoegd aan bepaalde voedingsmiddelen zoals melk en margarine. Normale, kortdurende blootstelling in zomerkleding aan de middagzomerzon is voldoende om adequate vitamine D3 niveaus te verkrijgen. Het is echter belangrijk te weten dat langdurige blootstelling aan UV-straling niet de vitamine D3-status verhoogt maar wel een verhoogd risico geeft op ongewenste effecten zoals het ontwikkelen van huidkanker (Scientific committee on emerging and newly identified health risks, SCHENIHR report, 2012). Meer informatie over zonlichtblootstelling en vitamine D supplementatie is te vinden in een recent rapport van de Nederlandse Gezondheidsraad. (https://www.gezondheidsraad.nl/sites/default/files/201215EEvaluationDietaryReferenceVitaminD.pdf).


Voor informatie over het effect van licht

op gezondheid, welzijn en prestatie
Handige links
Volg ons!

Stichting onderzoek licht & gezondheid

Postbus 1082

5602 BB Eindhoven


040 2473791