Licht taktet die innere Uhr

Licht tut gut. Das erleben wir jedes Jahr zu Frühjahrsbeginn: Werden die Tage wieder heller und länger, fühlen wir uns fitter, sind besser gelaunt und meist auch konzentrierter und leistungsfähiger als in den dunklen Wintermonaten. 

Damit wird deutlich, dass wir Licht nicht nur brauchen, um gut sehen zu können. Neue Studien belegen eine weitere wichtige Funktion: Licht taktet die innere Uhr des Menschen – jenes komplizierte System, das sämtliche Körperfunktionen im 24-Stunden-Rhythmus koordiniert.

Dritter Lichtrezeptor im Auge

Verantwortlich für die biologische Wirksamkeit von Licht ist ein dritter Fotorezeptor im Auge, den Wissenschaftler 2002 entdeckten. Bis dahin waren nur zwei Sorten von Rezeptoren bekannt: Zapfen für das Farbsehen und lichtempfindlichere Stäbchen, die das Sehen bei geringer Beleuchtungsstärke ermöglichen. Vor wenigen Jahren jedoch entdeckten Forscher spezielle Ganglienzellen in der Netzhaut des Auges, die nicht dem Sehen dienen. Sie enthalten das lichtempfindliche Pigment  Melanopsin und reagieren sehr sensibel auf Blauanteile im Licht. 

Die Fotorezeptoren verfügen über einen direkten Draht ins Gehirn: Über den retino-hypothalamischen Trakt sind die Ganglienzellen direkt mit der sogenannten Master Clock – dem suprachiasmatischen Nucleus (SNC) –, die wie ein Dirigent die vielen inneren Uhren des Körpers koordiniert, mit der hormonproduzierenden Epiphyse (Zirbeldrüse) und dem Hypothalamus verbunden. Dieser ist das wohl wichtigste Steuerzentrum des vegetativen Nervensystems. 

 

Hormone als Botenstoffe

Die Melanopsin-Rezeptoren sind gleichmäßig über die Netzhaut verteilt und besonders sensibel im unteren Bereich. Sie liefern dem Gehirn jene Informationen, die mit darüber entscheiden, ob wir wach sind oder müde. Denn die Lichtreize sind wichtige Zeitgeber für den circadianen Rhythmus, der in Zyklen von rund 24 Stunden abläuft. 

 

Botenstoffe der inneren Uhr und damit treibende Kraft hinter dem Wach-/Schlaf-Rhythmus des Menschen sind Hormone. Vor allem Melatonin und Cortisol spielen hier eine wichtige Rolle, denn sie wirken im Körper entgegengesetzt.

  •  Melatonin macht müde und entschleunigt die Körperfunktionen zugunsten der Nachtruhe. Der Organismus läuft auf Sparflamme. In dieser Phase schüttet der Körper Wachstumshormone aus, die nachts die Zellen reparieren. Gegen Morgen sinkt der Melatonin-Spiegel im Blut.
  • Ab etwa 3 Uhr morgens produziert die Nebennierenrinde Cortisol. Das Stresshormon regt den Stoffwechsel an und programmiert den Körper auf Tagesbetrieb. Für mehrere Leistungshochs am Tag sorgt Serotonin, das stimmungsaufhellend und motivierend wird. Im Laufe des Nachmittags sinkt der Cortisol-Spiegel im Körper – und mit einbrechender Dunkelheit schaltet die innere Uhr auf Nachtbetrieb.

Biologisch effizientes Licht macht munter

Der Hormonhaushalt funktioniert indes nur dann reibungslos, wenn er durch äußere Reize unterstützt wird. Dafür braucht er das richtige Licht. So sorgt Licht mit hohen Blauanteilen am Morgen dafür, dass die Produktion von Melatonin wirkungsvoll unterdrückt wird und Cortisol seine Wirkung entfalten kann. Der Mensch ist munter und motiviert. 

Gleichzeitig gilt aber auch, dass Licht mit hohen Blauanteilen am späten Abend die innere Uhr aus dem Takt bringen kann. Denn während das natürliche Licht in den Abendstunden schwächer und gelblicher wird, verzögert kühlweißes künstliches Licht die Melatoninproduktion. Das Resultat: Wir können schlechter einschlafen, schlafen weniger tief und fühlen uns am nächsten Tag nicht ausgeruht. Auch Lichtmangel belastet den Körper, führt zu Antriebslosigkeit und in den dunklen Wintermonaten mitunter zu einer saisonal abhängigen Depression (SAD)

Fehlt Licht als wichtiger Zeitgeber, kommt die innere Uhr bald aus dem Takt. Dynamisches Licht kann die Wirkung von Tageslicht in Innenräumen

Blaues Licht wirkt

Biologisch wirksam ist vor allem
tageslichtweißes Licht mit hohen
Blauanteilen, das heißt, Licht mit
einer Wellenlänge zwischen 460
und 480 Nanometer.

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