Con il termine "ritmo circadiano" si intende per definizione un ritmo biologico con una durata di circa 24 ore. Un tipico ritmo circadiano è quindi il ritmo alternante di sonno e veglia dell'organismo umano.

Già negli anni Cinquanta, Gustav Kramer e Jürgen Aschoff studiarono il comportamento di sonno di persone rimaste più settimane in ambienti illuminati solo con luce artificiale in condizioni di isolamento, senza contatto con il ciclo delle 24 ore e con il ritmo della luce diurna. Il loro comportamento di sonno fu comparato con quello di altre persone sottoposte a test in condizioni normali, influenzate dalla luce diurna.

Mentre quest'ultime dormivano regolarmente tra le 21:00 e le 7:00, in condizioni di isolamento il comportamento di sonno (ossia il bisogno di dormire) cambiava completamente dopo pochi giorni. La fase di addormentamento e risveglio si spostava progressivamente ogni giorno. Dopo circa 21 giorni le persone sottoposte a test dormivano più o meno dalle 16:00 all'1:00 di notte. Già dopo pochi giorni si aveva quindi

un sostanziale spostamento temporale del ritmo di sonno. Per correggere questo spostamento temporale rispetto all'ora del giorno è necessario sincronizzare l'orologio endogeno con l'ora del giorno. La luce è qui il più potente dei temporizzatori e, tramite le cellule gangliari, viene utilizzata per sincronizzare l'orologio endogeno.

Gli effetti di questa sincronizzazione si possono spiegare spesso con il ciclo della luce diurna naturale, che dal punto di vista dell'evoluzione rappresenta l'unico temporizzatore luminoso. Ecco quindi che una luce ad effetto biologico nelle ore intorno a mezzogiorno potrà prevenire la sonnolenza pomeridiana mentre una luce bianca con maggiore componente di blu o ad elevata temperatura del colore, corrispondente a quella diffusa di un cielo azzurro di giorno, potrà rendere più vigili e attenti.

Questo effetto può essere sfruttato anche nelle ore della sera per aiutare a stare svegli nonostante l'ora tarda. Sul posto di lavoro, una luce con una maggiore componente di blu può prevenire sensazioni di sonnolenza durante il giorno e al tempo stesso supportare un sonno notturno più riposante se avviato alla sera con rilassante luce soffusa e oscurità.

D'altro canto, con la luce si possono anche ridurre indesiderate fasi di veglia, ad esempio quando di notte si accende la luce del bagno con elevata componente di blu che può portare ad un breve periodo di insonnia. Dal punto di vista biologico, questi processi sono dovuti alla secrezione o inibizione di determinati ormoni (melatonina, cortisolo, serotonina ecc.) in parte responsabili di stanchezza, stress o produttività.

Visto che la secrezione di ormoni da parte di diverse ghiandole del cervello viene avviata in modo decisivo dalle cellule gangliari fotosensibili, l'influsso della luce sull'equilibrio ormonale può essere direttamente provato dalle concentrazioni di ormoni presenti nel sangue.

Human Centric Lighting

Per TRILUX è giunto il momento di occuparsi degli effetti della luce sull'organismo umano, argomento noto come Human Centric Lighting (illuminazione al servizio dell'individuo). Questo tipo di approccio va oltre la normale progettazione di impianti, che tiene conto esclusivamente di criteri strettamente inerenti l'illuminazione e l'efficienza energetica.

Qui, ad essere messi a fuoco sono piuttosto gli effetti prodotti dalla luce sulla sensazione di benessere e la salute della persona umana. Anche la luce ad effetto biologico è da inquadrare in questo contesto. La Human Centric Lighting è indicata non solo per applicazioni di terapia medica ma anche per il settore industriale e gli uffici. Un utilizzo ottimale di soluzioni intelligenti come queste è possibile però solo se ci si affida ad una competente progettazione illuminotecnica.

 

Human Centric Lighting