lunedì 19 ottobre 2015

Luce Artificiale e Salute



La luce artificiale è uno dei fattori più strettamente associati alla deprivazione di sonno, una condizione molto comune nella nostra società e che costituisce uno dei fattori di rischio per condizioni patologiche che assumono sempre di più dimensioni epidemiche, come l'obesità, il diabete, le malattie cardiovascolari, la depressione e l’ictus.

Recenti ricerche in questo campo, condotte sia sul modello animale sia direttamente sull’uomo, hanno mostrato per esempio che stare svegli più a lungo altera l'espressione di centinaia di geni. A livello comportamentale, si è visto invece che la veglia prolungata induce a mangiare di più, ben oltre le necessità energetiche dell’organismo. E ci sono effetti misurabili anche sul sistema immunitario: per mantenere il suo equilibrio, l’organismo necessita di un congruo numero di ore di sonno per notte.

Ancora più evidenti sono gli effetti sulle facoltà psichiche: a essere più colpite sono la capacità di attenzione, di concentrazione e di apprendimento, e anche l’umore può farne le spese; inoltre, si determina un incremento dello stato di ansia e di depressione che alcuni studi hanno correlato addirittura a un maggior tasso di suicidi.

A lamentare un numero insufficiente di ore di sonno (tipicamente la soglia per gli adulti è di sei ore per notte), secondo le statistiche è ormai circa un terzo degli statunitensi adulti attivi, mentre era il 3 per cento solo 50 anni fa. Non va meglio ai più piccoli, se è vero, come mostrano i dati, che in tutto il mondo i bambini dormono in media 1,2 ore per notte in meno rispetto a un secolo fa.

Le cause di questo spostamento vanno senz'altro ricercate nella tendenza sociale a spostarsi sempre più verso una produzione di beni e di servizi 24 ore su 24 e sette giorni su sette, le cui conseguenze sono evidenti dagli studi su soggetti che lavorano su turni di notte. Ma non è da trascurare la deprivazione di sonno volontaria e per attività ricreative, come restare svegli davanti alla televisione.



In tutto questo, il ruolo della luce artificiale viene raramente sottolineato, ma è fondamentale: così come l'orecchio ha due funzioni, quella dell'udito e quella dell'equilibrio, l'occhio ha, oltre alla funzione della visione, anche quella di trasmettere al cervello, tramite le cellule gangliari della retina, le informazioni circa la presenza di luce dell'ambiente, il più importante dei segnali che regolano i ritmi circadiani, il nostro “orologio interno”.

Una volta giunti nel cervello, questi segnali innescano una serie di effetti diversi: inibiscono i neuroni che promuovono il sonno, sopprimono il rilascio dell'ormone melatonina, importante per la regolazione dei cicli sonno-veglia da parte dell’ipofisi, e attivano i neuroni orexina nell'ipotalamo che promuovono lo stato di veglia.

Dunque il quadro complessivo è il seguente: l'essere umano si è evoluto secondo i ritmi circadiani regolati sulla luce naturale. Ma da poco più di un secolo, dopo il tramonto si accendono le luci artificiali, che riproducono anche durante le ore notturne i segnali che sarebbero propri del giorno. E il fenomeno è sempre più intenso e pervasivo, al punto che nelle zone abitate il buio assoluto quasi non esiste più: all’illuminazione artificiale viene destinato attualmente il 19 per cento dell'energia prodotta nel mondo.

E quanto più illuminiamo l'oscurità tanto meno dormiamo. Inoltre, l'avvento dell'illuminazione a LED, più efficiente di quella delle classiche lampadine a incandescenza e anche delle alogene, non potrà che peggiorare le cose. La luce LED bianca è infatti ricca delle componenti blu-verde dello spettro, che sono proprio quelle a cui sono più sensibili le cellule gangliari della retina. Risultato: l’illuminazione artificiale segnalerà sempre di più al nostro cervello che non è ancora ora di dormire, e in questo faranno la loro parte anche televisori e monitor di computer, da qualche anno basati anch’essi sulla tecnologia a LED.

Fortunatamente, i meccanismi con cui la luce artificiale sopprime il sonno sono sempre più chiari, e ciò aiuta anche a porre rimedio a questo effetto: per esempio, già si pensa a correggere la componente blu-verde delle luci LED con un’emissione più spostata verso le tonalità giallo-arancio. Ma nulla vale quanto lo sforzo che possiamo fare tutti, per organizzare in modo diverso la nostra giornata, magari evitando di restare davanti a uno schermo fino alle ore piccole.

L'alterazione dei ritmi circadiani può determinare una riduzione della produzione di melatonina, che potrebbe a sua volta favorire l'insorgenza del cancro al seno. Studi di laboratorio, infatti, hanno dimostrato che la melatonina inibisce il cancro al seno nei topi. Nel 2007, del resto, l'Organizzazione mondiale della salute aveva già dichiarato “probabile causa di cancro” lavorare nelle ore notturne con la luce artificiale, proprio a causa dello squilibrio dei ritmi luce-buio e delle conseguenti anomalie nella produzione di melatonina.

Già 5 anni fa, infatti, la casistica dimostrava una maggiore incidenza di tumore alla mammella nelle donne che lavorano di notte, così come negli animali esposti a luce artificiale durante la notte. I rischi riguarderebbero anche gli uomini, nei quali l'eccesso di illuminazione notturna sembra essere legato a un rischio maggiore di cancro alla prostata. Una soluzione potrebbe essere l'assunzione di integratori a base di melatonina, ma secondo gli esperti non si tratta di un rimedio praticabile a lungo termine, perché una somministrazione prolungata potrebbe inibire la produzione naturale dell'ormone da parte dell'organismo. Di conseguenza, avverte l'American medical association, ogni luogo di lavoro con turni di notte dovrebbe implementare dei piani per la gestione del rischio a carico dei dipendenti, monitorandone le condizioni di salute e prevedendo una efficace rotazione dei turni.



Sul banco degli imputati, inoltre, c'è anche la luce emessa da televisori, computer, videogiochi e monitor in generale, accusati di disturbare il sonno soprattutto in bambini e adolescenti.

Più del 99% della popolazione di Europa e Stati Uniti e circa i due terzi della popolazione mondiale vivono in aree illuminate costantemente, mentre il cielo notturno supera la soglia dell’inquinamento luminoso, ovvero la luminosità del cielo oltrepassa del 10% quella naturale della notte dovuta a un’illuminazione inappropriata che causa alterazioni a flora e fauna. Inoltre la deprivazione di sonno volontaria dovuta ad attività ricreative, quali stare davanti a televisione e sistemi informatici di notte, perpetua l’alterazione del ritmo circadiano in modo più potente di molte droghe.

E-reader, tablet e smartphone, per esempio, emettono una luce blu in grado di ostacolare la produzione fisiologica di melatonina, ormone responsabile dei ritmi circadiani.

Analizzando il termine luce, esso si riferisce allo spettro o campo di attività delle onde elettromagnetiche visibili all’occhio umano. La presenza contemporanea di tutte le lunghezze d’onda visibili (i colori) forma la luce bianca, ad esempio quella emessa dal Sole. La luce viaggia nel vuoto, quando incontra un materiale si scompone nelle sue componenti colorate (l’arcobaleno è dovuto alla scomposizione o rifrazione della luce nell’acqua).

I moderni display a colori presenti nei monitor dei computer o nei televisori utilizzano solo lunghezze d’onda appartenenti al rosso, al verde e al blu, che servono ad “approssimare” anche gli altri colori dello spettro. L’esposizione alla luce principalmente di lunghezza d’onda blu inibisce la produzione della melatonina in misura dose-dipendente, cioè più luce blu c’è, meno melatonina viene prodotta.

La melatonina è un ormone secreto da una ghiandola posta alla base del cervello, l’epifisi o ghiandola pineale. Essa sintetizza la melatonina in assenza di luce. Poco dopo la comparsa dell’oscurità, le sue concentrazioni nel sangue aumentano rapidamente e raggiungono il massimo tra le 2 e le 4 di notte per poi ridursi gradualmente all’approssimarsi del mattino. L’occhio, come l’orecchio che ascolta e regola l’equilibrio, ha due funzioni: quella della visione e quella di trasmettere al cervello informazioni circa la presenza di luce nell’ambiente per regolare il nostro ‘orologio biologico’. Quando il segnale raggiunge il cervello i neuroni che inducono il sonno  vengono inibiti, sopprimono il rilascio di melatonina e lo stato di veglia viene attivato.

Un effetto che solo in parte potrebbe essere evitato con la somministrazione di melatonina di sintesi, dal momento che l’ormone può essere assunto solo per brevi periodi, altrimenti verrebbe compromessa la naturale capacità di produzione da parte dell’organismo.




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