DE102017005868A1 - Method for producing light conditions in enclosed spaces - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur Herstellung von Lichtverhältnissen in geschlossenen Räumen, mit den Schritten, Bereitstellen eines Arbeitsplatzes in einem im Wesentlichen geschlossenen Raum in einem Zeitfenster zwischen Sonnenuntergang und Sonnenaufgang, Bereitstellen einer Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des geschlossenen Raumes; undBereitstellen einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem im Wesentlichen geschlossenen Raum Licht ohne sichtbaren Blauanteil erzeugt wird, wobei das Licht ohne sichtbaren Blauanteil mit einem dem Zeitfenster entsprechend phasentreuen circadianem System korreliert.A method for producing indoor light conditions, comprising the steps of providing a workstation in a substantially closed room in a time window between sunset and sunrise, providing lighting means to illuminate the closed room; and providing a control device for controlling the illumination device is characterized in that in the substantially closed space light without visible blue component is generated, wherein the light without visible blue component correlates with a time window corresponding phase-true circadian system.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lichtverhältnissen in geschlossenen Räumen, mit den Schritten: Bereitstellen eines Arbeitsplatzes in einem im Wesentlichen geschlossenen Raum in einem Zeitfenster zwischen Sonnenuntergang und Sonnenaufgang, Bereitstellen einer Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des geschlossenen Raumes und Bereitstellen einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung.The present invention relates to a method for the production of light conditions in closed rooms, comprising the steps of: providing a workstation in a substantially closed room in a time window between sunset and sunrise, providing a lighting device for illuminating the closed space and providing a control device for controlling the lighting device.
Die Erdrotation bedingt die verlässlichste immer wiederkehrende Veränderung in der Natur: den 24-Stunden-Wechsel von hell/dunkel, und damit kalt und warm. Flora und Fauna inklusive des Menschen haben sich im Rahmen der Evolution hierauf eingestellt und antizipieren täglich diese Veränderungen. Die Antizipation wird geleistet von einem System an „inneren Uhren“, die ein optimales Funktionieren von Leistungsfähigkeit und Gesundheit zu jedem Zeitpunkt des Tages ermöglichen. Entwicklungsgeschichtlich hat sich der Mensch zu einem tagaktiven Wesen ausgeprägt. Dementsprechend sind alle bisher untersuchten Parameter beim Menschen bis hin zu molekularen Mechanismen nachgewiesenermaßen in einem endogenen 24-Stunden-Rhythmus - circadian - rhythmisiert oder moduliert. Nachts funktioniert der Körper anders als tagsüber. Während tagsüber körperliche und geistige Leistungsfähigkeit notwendig für das Überleben ist, stehen nachts Regenerationsvorgänge, Gedächtnisbildung, Lernvorgänge sowie metabolische Koordinierung und Stärkung des Immunsystems im Vordergrund.The earth's rotation causes the most reliable recurrent change in nature: the 24-hour change from light / dark, and thus cold and warm. The flora and fauna, including humans, have adapted to this in the context of evolution and anticipate these changes on a daily basis. Anticipation is provided by a system of "internal clocks" that enable optimal performance and health at any time of the day. In the history of evolution, humans have become diurnal beings. Accordingly, all previously investigated parameters in humans, including molecular mechanisms, have been proven to be rhythmic or modulated in an endogenous 24-hour rhythm - circadian. At night, the body works differently than during the day. While physical and mental performance is essential for survival throughout the day, regeneration, memory formation, learning, metabolic coordination and strengthening of the immune system are at the forefront during the night.
In unserer modernen Gesellschaft sind 24-Stunden-Unternehmungen notwendig, inklusive Schichtarbeit mit Nachtschicht: dies insbesondere im Sicherheitsbereich, in der medizinischen Versorgung, in der Produktion sowie im Transportwesen. In zunehmender Weise gilt dies aber auch in einer globalisierten Arbeitswelt, bei der z.B. gemeinsame Konferenzen unabhängig vom Standort durchgeführt werden. Dieses Arbeiten respektive Schlafen zum falschen Zeitpunkt ist assoziiert mit Leistungseinbußen und einer Vielzahl gesundheitlicher Beeinträchtigungen.In our modern society, 24-hour activities are necessary, including shift work with night shifts: especially in the security sector, in medical care, in production and in transport. Increasingly, however, this also applies in a globalized world of work, where e.g. joint conferences are conducted regardless of location. This work or sleep at the wrong time is associated with loss of performance and a variety of health impairments.
Es ist ebenfalls gut bekannt, dass Wachheit, Aufmerksamkeit, Konzentration, und sämtliche kognitiven Leistungen, sowohl beeinträchtigt sind zum nächtlichen Zeitpunkt - insbesondere den frühen Morgenstunden -, als auch bedingt durch fehlenden Schlaf. Vor ca. zwanzig Jahren wurde mitgeteilt, dass auf dem Auge ein Photopigment existiert, dem man später den Namen Melanopsin gegeben hat. Melanopsin wird am stärksten aktiviert durch Licht aus dem sichtbaren blauen Spektrum (mit einem Maximum zwischen 460 und 480 nm). Es konnte auch gezeigt werden, dass dieses Licht zu einer Verbesserung der kognitiven Leistungen, insbesondere Aufmerksamkeit und Wachheit, führt. Dementsprechend wird blau-angereichertes Licht heute vielfach empfohlen und angewandt zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Mitarbeitern in Schichtarbeiten, insbesondere Nachtschichten.It is also well-known that wakefulness, attention, concentration, and all cognitive performance are impaired at night-especially early in the morning-as well as lack of sleep. Twenty years ago, it was reported that there is a photopigment on the eye that was later called melanopsin. Melanopsin is most activated by light from the visible blue spectrum (with a maximum between 460 and 480 nm). It has also been shown that this light leads to an improvement in cognitive performance, especially attention and alertness. Accordingly, blue-enriched light is widely recommended and used today to improve the performance of shiftworkers, especially night shifts.
Als negative Effekte einer solchen Beleuchtung „zum falschen Zeitpunkt“ sind bekannt die Unterdrückung von Melatonin sowie eine Verschiebung von circadianen Rhythmen. Eine solche Verschiebung entsteht nicht nur zwischen dem hauptcircadianen Rhythmus der inneren Uhr im Verhältnis zur äußeren Zeit (Hell-Dunkel-Zyklus), sondern führt auch zu einer Desynchronisation der verschiedenen endogenen circadianen Rhythmen (z. B. Leber und Niere) untereinander. Diese Desynchronisationen sind Ursache der Störungen beschrieben z. B. in der übergreifenden Diagnose Schichtarbeiter-Syndrom, gehen aber darüber auch hinaus. Zum Beispiel tritt das gleiche Problem auf bei nächtlichen Autofahrten. Bisher wird empfohlen, die Wachheit und Reaktionszeit im Fahrzeug bei nächtlichen Fahrten durch Licht mit hohem Blauanteil zu fördern. Ein solches Licht ist aber nicht nur nachteilig in Bezug auf die oben beschriebene Phasenverschiebung des circadianen Systems sondern auch in Bezug auf Blendeffekte während der Fahrt.As negative effects of such lighting "at the wrong time" are known the suppression of melatonin and a shift of circadian rhythms. Such a shift does not only arise between the main circadian rhythm of the internal clock in relation to the external time (light-dark cycle), but also leads to a desynchronization of the various endogenous circadian rhythms (eg liver and kidney) with each other. These desynchronizations are the cause of the disorders described z. However, they go beyond that in the general diagnosis of shift worker syndrome. For example, the same problem occurs with nocturnal car rides. So far, it is recommended to increase the alertness and reaction time in the vehicle during night driving through high blue light. However, such a light is not only disadvantageous with respect to the above-described phase shift of the circadian system but also with respect to glare effects while driving.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die gesundheitlichen Nachteile und physikalischen Effekte nicht auftreten.The object of the present invention is to develop a method of the type mentioned in such a way that the health disadvantages and physical effects do not occur.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem im Wesentlichen geschlossenen Raum Licht ohne sichtbaren Blauanteil erzeugt wird, wobei das Licht ohne sichtbaren Blauanteil mit einem dem Zeitfenster entsprechend phasentreuen circadianem System korreliert.The object is achieved according to the invention in that light without visible blue content is generated in the substantially closed space, the light correlating with no visible blue component with a circadian system corresponding to the time window.
Es konnte nachgewiesen werden, dass helles Licht ohne sichtbaren Blauanteil (unter 520 nm) während einer realen Nachtschicht zu einer gegenüber „dim-light“ (unter 2 Lux) Wachheit und Reaktionszeiten führt, die vergleichbar sind denen unter blauangereichertem Licht.It could be shown that bright light with no visible blue (below 520 nm) during a real night shift results in "dim-light" (below 2 lux) wakefulness and response times comparable to those under blue-enriched light.
Ein weiterer Vorteil ist, dass das Licht ohne sichtbaren Blauanteil mit einem dem Zeitfenster entsprechenden Melatoningehalt einer sich in dem im Wesentlichen geschlossenen Raum befindlichen Person korreliert.A further advantage is that the light without visible blue content correlates with a melatonin content corresponding to the time window of a person located in the substantially closed space.
Zusätzlich konnten gezeigt werden, dass Melatonin bei dieser Beleuchtung nicht unterdrückt wird. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass unter dieser Beleuchtung keine Phasenverschiebung des circadianen Systems entsteht und damit davon auszugehen ist, dass die durch blau-angereichertes Licht induzierte Phasenverschiebung mit den bekannten gesundheitlichen Konsequenzen nicht auftritt.In addition, it could be shown that melatonin is not suppressed in this illumination. In addition, it could be shown that under this illumination there is no phase shift of the circadian system and thus it can be assumed that the blue-enriched light-induced phase shift does not occur with the known health consequences.
Claims (5)
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