Biologisch wirksames Licht – Glossar [Aktivieren nach Umstellung]

Wichtige Fachbegriffe zum dynamischen Licht und zur biologischen Wirksamkeit erklärt das nachfolgende Glossar. Die kurzen Erläuterung sind alpabetisch geordnet – von Aktionsspektrum bis Zeitgeber. 

Weitere Begriffe aus der Lichttechnik finden Sie im Lichtlexikon.

A

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Spektrale Empfindlichkeit für eine Wirkung, die durch Licht ausgelöst wird. Zum Beispiel liegt das Maximum des Aktionsspektrums des dritten Rezeptors bei etwa 460 Nanometer, also im blauen Bereich des für den Menschen sichtbaren Spektrums.

Hormon mit anregender Wirkung zum Beispiel auf Herz, Kreislauf oder Atmung. Produziert wird es im Kern der Nebenniere.

Diese Krankheit ist die häufigste Form der Demenzerkrankung. Sie geht mit einer fortschreitenden Abnahme des Gehirnvolumens einher.

B

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Dieser Zustand beschreibt, dass der biologische Rhythmus des Menschen im modernen Alltag trotz normgerechter Beleuchtung nicht ausreichend durch biologisch wirksames Licht unterstützt wird. 

Unspezifischer Begriff für einen natürlichen Rhythmus biologischer Zyklen bei Organismen.

C

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Lehre von zeitlichen Zusammenhängen biologischer Prozesse

Die innere Uhr definiert den Chronotypus. Die beiden Extreme sind der Frühaufsteher (Lerche) und der Langschläfer (Eule) mit allen Abstufungen dazwischen. Der Chronotypus wird zusätzlich durch Geschlecht und Alter beeinflusst.

Biologischer Rhythmus mit einer Periode von etwa 24 Stunden (Lateinisch: circa = ungefähr, dies = Tag), wie zum Beispiel der Schlaf-/Wach-Rhythmus des Menschen. Licht ist der wichtigste Zeitgeber für den circadianen Rhythmus. 

Cortisol (Hydrocortisol) ist ein Hormon mit anregender Wirkung auf verschiedene Körperfunktionen. Das „Stresshormon“ wird ab etwa drei Uhr morgens in der Nebennierenrinde produziert. Es regt den Stoffwechsel an und programmiert den Körper auf Tagesbetrieb.

D

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Krankhafte Form des Nachlassens geistiger Fähigkeiten, an der zumeist ältere Menschen leiden.

Krankhaft gedrückte Stimmung, die therapiert werden muss.

Strahlenphysik im optischen Bereich und Lichttechnik –Teil 100: Über das Auge vermittelte, nicht-visuelle Wirkung des Lichts auf den Menschen – Größen, Formelzeichen und Wirkungsspektren

Biologisch wirksame Beleuchtung – Planungsempfehlungen. Dieses Dokument gibt Planungsempfehlungen für Lebensräume, die Arbeitsstätten oder Nichtarbeitsstätten sein können. Eingeschlossen sind auch Bereiche, in denen sich die Nutzungen überlagern oder mischen können.

Melanopsinhaltige Sinneszellen (Ganglienzellen), die im blauen Spektralbereich sensibel sind und Helligkeitsinformationen an den SCN und die Zirbeldrüse (= Epiphyse) im zentralen Nervensystem übermitteln.

E

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Endogen bedeutet, dass ein Zustand oder eine Krankheit, im Inneren des Organismus entstanden ist und nicht durch Faktoren der Umgebung verursacht wurde.

Hormonproduzierende Drüse (= Zirbeldrüse) zwischen dem Groß- und Kleinhirn. Sie erzeugt das „Schlafhormon“ Melatonin, das sie bei Dunkelheit ins Blut ausschüttet.

G

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Nervenzellen in einem Ganglion (Nervenzellenknoten), die visuelle Informationen der Netzhaut über den Sehnerv ins Gehirn weiterleiten. Zwei bis drei Prozent der Ganglienzellen sind selbst lichtempfindlich. Sie enthalten das Pigment Melanopsin und lösen biologische Reaktionen im Körper aus. 

Bereich der Umwelt, der vor den Augen liegt und ohne Augenbewegung auf der Netzhaut abgebildet wird.

H

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Die Hypophyse (= Hirnanhangdrüse) reguliert den Hormonhaushalt des Körpers, indem sie selbst Hormone produziert oder durch Botenstoffe andere Organe dazu veranlasst.

Das wohl wichtigste Steuerzentrum des vegetativen Nervensystems sitzt im Zwischenhirn und regelt über den suprachiasmatischen Nucleus (SCN) auch den circadianen Rhythmus des Menschen.

I

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Rhythmus mit einer Spanne von mehr als 24 Stunden.

Auch Master Clock genannt, synchronisiert den Körper mit dem Tag. Sie liegt im SCN, dem suprachiasmatischen NucleusLicht ist der wichtigste Zeitgeber für die innere Uhr. Sie taktet über Hormone und Botenstoffe die vielen kleinen Uhren in Körperzellen, die keine direkte Verbindung zur Umwelt haben.

Im Inneren des Organismus entstanden, nicht durch Umgebungsfaktoren verursacht.

(intrinsisch lichtempfindliche Ganglienzellen) - siehe Ganglienzellen

L

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Bestrahlung von Patienten mit biologisch wirksamem Licht (auch mit ultraviolettem oder infrarotem Licht) zur Behandlung von Krankheiten. Licht wird vor allem zur Behandlung von Hautkrankheiten oder Depressionen eingesetzt.

Lichtempfindliche Sinneszellen, die auf sie treffende Lichtquanten (Photonen) als elektrische Signale ins Nervensystem weiterleiten. In der Netzhaut des menschlichen Auges sind dies Zapfen, Stäbchen und melanopsinhaltige Ganglienzellen

Zapfen sind für das farbige Sehen zuständig. Stäbchen ermöglichen das Sehen bei geringen Beleuchtungsstärken, denn sie sind lichtempfindlicher als Zapfen. Die melanopsinhaltigen Ganglienzellen sind keine Sehzellen. Sie übermitteln Helligkeitsinformationen an das zentrale Nervensystem.

M

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Fotopigment, das für die Lichtempfindlichkeit der retinalen Ganglienzellen verantwortlich ist. Seine Empfindlichkeit kann durch das Aktionsspektrum für die Melatoninunterdrückung beschrieben werden, dessen Maximum bei etwas 460 Nanometer – also im blauen Spektralbereich – liegt.

Maß für die circadiane Wikung einer Lichtquelle (Formel ist beschrieben in der DIN SPEC 5031-100:2014)

Hormon, das dem menschlichen Körper „Nachtruhe“ signalisiert und ihn ermüden lässt. Auch als „Schlafhormon“ bezeichnet, wird es in der Epiphyse aus Serotonin gewonnen und in der Nacht freigesetzt. Es kann durch Licht in der Nacht gehemmt werden.

Hier handelt es sich um Licht einer Wellenlänge, das beim Menschen einen bestimmten Farbeindruck erzeugt. 

N

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Zellschicht in der hinteren Augenwand; auf ihr sitzen die Sehzellen (Zapfen und Stäbchen), die den Lichtreiz zu visuellen Nervenimpulsen verarbeiten. Diese Impulse werden über die Ganglienzellen ins Gehirn weitergeleitet.

Auch die melanopsinhaltigen Ganglienzellen (= dritter Rezeptor) sitzen in der Netzhaut. Sie geben ihre Impulse aber nicht als visuelle Information über den Sehnerv ins Zwischenhirn weiter, sondern als biologische Info über den retinohypothalamischen Trakt.

P

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Tagsehen, vor allem mit den Zapfen im Auge. Das Tagsehen erfordert Leuchtdichten ab etwa drei Candela/Quadratmeter.

R

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Nervenverbindung zwischen der Netzhaut und dem Suprachiasmatischen Nucleus (SCN) im Zwischenhirn, über den die melanopsinhaltigen Ganglienzellen Lichtreize als biologische Informationen weiterleiten.

S

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Im Auge gibt es etwa 130 Millionen Sehzellen, unterschieden in die Fotorezeptoren Stäbchen und Zapfen. Stäbchen sind für das Helligkeitssehen verantwortlich und äußerst lichtempfindlich. Bei hohen Beleuchtungsstärken sind sie rasch gesättigt, weshalb sie nicht zum Seheindruck am Tag (= phototopisches Sehen) beitragen. 

Da im menschlichen Auge zudem nur ein Stäbchen-Typ vorhanden ist, ermöglichen Stäbchen auch kein Farbsehen. In der Dämmerung, wenn das Licht schwindet, übernehmen Stäbchen das Nachtsehen (= skotopisches Sehen).

Bei der saisonal abhängigen Depression (englisch: seasonal affective disorder) handelt es sich um eine krankhaft ausgeprägte Verstimmung, die meist durch Lichtmangel während der Wintermonate ausgelöst wird und lichttherapeutisch behandelt werden kann. Im Frühjahr klingen die Symptome automatisch ab.

Ansammlung einiger tausend Nervenzellen, deren Rhythmen durch das Tageslicht synchronisiert werden. Der SCN ist Mittler zwischen dem Licht und der körperlichen Reaktion darauf. Seine Hauptaufgabe ist es, wie ein Dirigent die vielen kleinen Uhren des Körpers zu koordinieren, die keinen direkten Draht zur Außenwelt haben. 

Der SCN besteht aus zwei reiskorngroßen Gehirnkernen, die oberhalb (= supra) der Kreuzung der beiden Sehnerven sitzen und als Schaltzentrale der inneren Uhr gelten. Sie bestehen jeweils aus einigen tausend Nervenzellen, deren circadiane Rhythmen durch das Tageslicht täglich „gestellt“ werden. 

Nervenverbindung, über die Stäbchen und Zapfen visuelle Informationen von der Netzhaut ins Gehirn weiterleiten. 

Serotonin ist ein Botenstoff, der Signale zwischen Nervenzellen überträgt und stimmungsaufhellend wirkt. Seine Produktion wird durch Tageslicht angeregt. Serotonin wirkt stimmungsaufhellend und motivierend. Während der Cortisolspiegel im Blut über den Tag abfällt und sich dabei antizyklisch zum Melatoninspiegel verhält, verhilft das Serotonin dem Menschen zu mehreren Leistungshochs.

Nachts wandelt die Epiphyse das Serotonin biochemisch in Melatonin um. 

Nachtsehen mit den Stäbchen im Auge bei Leuchtdichten unter 1 Candela/Quadratmeter.

Der Unterschied zwischen äußeren (sozialen) Zeitgebern und der inneren Uhr. Dieser Unterschied führt langfristig zu Schlafmangel mit all seinen negativen Folgen.

U

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Rhythmus mit einer Spanne von weniger als 24 Stunden, zum Beispiel Schlafphasen.

Z

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Zapfen sind Sinneszellen in der Netzhaut des Auges. Gemeinsam mit den Stäbchen im Auge ermöglichen sie das Sehen. Zapfen sind vor allem für das Farbsehen am Tag (= photopisches Sehen) verantwortlich. Sie sind nicht besonders lichtempfindlich und deshalb erst bei ausreichenden Beleuchtungsstärken aktiv.

Beim Menschen werden drei Zapfentypen unterschieden, den S-Typ (Blaurezeptor), den M-Typ (Grünrezeptor) und den L-Typ (Rotrezeptor).

Zeitgeber sind Einflussgrößen, die sich auf die innere Uhr auswirken. Der wichtigste Zeitgeber ist Licht, das über den dritten Rezeptor im Auge den suprachiasmatischen Nucleus (SCN) beeinflusst. Der SCN taktet als Master Clock die circadianen Rhythmen einzelner Zellen und koordiniert ihre Funktionen. Daneben gibt es auch soziale Zeitgeber, wie zum Beispiel Arbeitszeiten.

Erklärung siehe Epiphyse.

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