Cómo influye la luz (iluminación) en nuestro Ciclo Circadiano
La actividad metabólica, hormonal y de conducta de nuestro organismo sigue un ritmo diario llamado ritmo circadiano (o ciclo circadiano) y la luz tiene mucho que ver en él.
Por eso, en esta entrada explicamos cómo afecta la luz en nuestro ciclo circadiano, y por qué las nuevas tecnologías de iluminación están desarrollando luminarias que se adaptan a nuestro ciclo, o permiten mejorar la calidad de vida humana y animal simulando, mediante el cambio de luminosidad el ritmo natural de nuestro entorno.
Somos seres rítmicos. Todas nuestras funciones biológicas –desde el patrón del sueño hasta la secreción de hormonas, la regeneración de células o la actividad cerebral– varían de acuerdo con cambios ambientales. Estos cambios se producen en intervalos regulares cercanos a las 24 horas. Por eso llamamos ritmo circadiano (del latín circa dies, cercano a un día) al timing diario que sigue nuestro reloj biológico.
El ingeniero Luis Deschères es profesor titular de la cátedra de Iluminación y Color de la Carrera de Especialización en Higiene y Seguridad en el Trabajo que se imparte en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires. En esta colaboración para la prestigiosa revista de iluminación «Iluminet» desde donde recopilamos esta información, describe aspectos interesantes y actuales de lo que algunos expertos han llamado: «la era de la melanopsina», un pigmento ligado al efecto biológico de la luz, del cual en Electricistas.cl rescataremos algunos pasajes.
La tendencia actual de migración de la población mundial de áreas rurales hacía las ciudades les demanda desarrollar la mayor parte de sus actividades en ambientes interiores con el consecuente uso de iluminación artificial, por eso ésta debe adecuarse para permitir al organismo continuar con sus funciones de forma sana. La iluminación cronobiológica se presenta como una solución para satisfacer tanto los requerimientos de una buena visión como las necesidades biológicas y emocionales. David Berson del Departamento de Neurociencias de la Brown University, USA, descubrió en 2002 un fotopigmento presente en ciertas células retinianas denominado melanopsina (ipRGC), lo que las vuelve sensibles a la luz y responsables del reloj circadiano en el cuerpo humano. Por compartir la retina con los conos y bastones se los conoce también como el tercer fotorreceptor. En éste, la temperatura de color de la fuente de luz juega un papel importante, por ejemplo, una luz cálida es relajan mientras que una luz blanca fría es vigorizante o tonificante. Tales efectos, provocados por la luz de Sol en sus diferentes variables, ahora son logrados con iluminación artificial.
Las personas que trabajan de noche, en turnos rotativos o en locales sin ventanas constantemente desfasan su ritmo biológico natural, duermen de 1 a 4 horas menos que los trabajadores diurnos y tienen un sueño de menor calidad, 75% de ellos sufren importantes períodos de somnolencia e incluso un 20% se duermen, corren el riesgo de desarrollar enfermedades más graves ligadas al desajuste del reloj interno y están expuestos a mayores riesgos de error en el trabajo particularmente entre las 2 y las 5 de la madrugada.
Para ellos, aunque la iluminación artificial sea totalmente compatible con las normas aplicables, el efecto dinámico y biológico de la luz diurna ha desaparecido. Los científicos describen esta situación como «oscuridad biológica». La cronobiología, como la disciplina de la fisiología que estudia los ritmos biológicos, permite lograr una buena gestión del sueño y del trabajo nocturno.
Un estudio realizado por AT Kearney para Lighting Europe y el ZVEI indica que las aplicaciones de la luz dedicadas a la salud y el bienestar representan ya el 7% del mercado europeo de iluminación. Estas aplicaciones podrían alcanzar una cifra de 1.400 millones de Euros en el 2020. Sin embargo, para lograr los niveles previstos, estas aplicaciones deberán superar obstáculos como el escepticismo del público, la falta de información y las expectativas conflictivas del mercado.
El crecimiento del concepto de iluminación cronobiológica está potenciado por la transición de la tecnología convencional hacia los LED o SSL, traducido como Iluminación de Estado Sólido. Los LED llegaron a la fama al mismo tiempo que surgía el conocimiento de la fotorrecepción no visual o efecto biológico de la luz. Con base en esto, un proyecto financiado por la Comisión Europea HI-LED, empleará módulos LED y OLED de varios canales con sintonización espectral en tiempo real para determinar la duración óptima, los niveles de irradiancia y el contenido espectral que maximice los parámetros con efectos sobre el estado de ánimo, el rendimiento cognitivo y que evite la interrupción de los ciclos de vigilia-sueño, así como los posibles efectos retinotóxicos.
Estos light engines, o motores de luz, ya empiezan a ser los protagonistas de algunos espacios de las smart cities, o ciudades inteligentes. Estas nuevas tecnologías están listas para cambiar la manera en que las cosas se han venido haciendo durante los últimos 80 años, tomando en cuenta que hoy las ciudades ocupan el 2% de la superficie del planeta, están habitadas por el 50% de la población mundial, consumen el 75% de la producción de energía y son responsables del 80% de las emisiones de dióxido de carbono y que, de acuerdo con algunos estudios, se estima que para el año 2050 el 70% de la población mundial vivirá en áreas urbanas y el resto en áreas rurales.
Para su implementación se precisará de una acción coordinada y colaborativa por parte del sector público, sector privado, universidades, centros de investigación y ciudadanía. La planificación de ciudades energéticamente eficientes debe entenderse como la utilización de menos energía para generar los mismos servicios, teniendo en cuenta los aspectos económicos, sociales, de sustentabilidad ecológica y el ciclo de vida de los materiales.
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