Výskumníci z Prírodovedeckej fakulty UK sa do výskumu zapojili v rámci štvorročného medzinárodného projektu LoNNe (Loss of the night network), na ktorom v rokoch 2012 až 2016 spolupracovalo 67 vedcov zo 16 rôznych odborov a 18 krajín sveta, vrátane Slovenska. Ich cieľom bolo skúmať aplikovanie umelého svetla a vytvoriť zoznam odporúčaní pre používanie nočného osvetlenia.

Katedra živočíšnej fyziológie a etológie PriF UK sa už dlhodobo venuje štúdiu cirkadiánnych, teda denných rytmov, a ich dôsledkov na životné deje živočíchov a človeka. V rámci projektu sa rozhodli sledovať vplyv umelého nočného osvetlenia na biologický rytmus ľudí.

Sledovali ľudí, aj potkany

Vplyvy využívania umelého svetla v noci skúmali vedci prostredníctvom dobrovoľníkov, ktorí pozostávali najmä z ich kolegov a študentov. Počas výskumu na ruke nosili zariadenie Actiwatch, ktoré zaznamenáva pohybovú aktivitu. Vedci z neho získavali celkové informácie o cykloch v ľudskom tele, ale zaznamenávali aj kvalitu spánku.

„Hodnotili sme pozmenenú tvorbu hormónu melatonínu v moči a slinách a niekedy sme stanovovali aj stresový hormón kortizol,“ vysvetľuje Michal Zeman, vedúci slovenského výskumného tímu.

Fyziologické mechanizmy, ktoré z etických dôvodov nie je možne študovať u človeka, analyzovali u laboratórnych potkanov. Konkrétne išlo o hormonálne profily, zmeny expresie rôznych génov, ktoré sa rytmicky menia, ale aj ich imunitné funkcie a vybrané prejavy správania.

Takýto výskum je potrebné vykonávať na zvieratách, nakoľko neraz zahŕňa biopsiu orgánov a pri testoch je niekedy potrebné dlhodobo vystavovať zvieratá špecifickým svetelným podmienkam.

Na základe pozorovaní prišli vedci s niekoľkými odporúčaniami pre vonkajšie osvetlenie. Svetlo by nemalo vyžarovať nad horizont, a nemali by sa používať ani bodové svetlá a reflektory zapustené do povrchu, ktoré svietia smerom nahor. Smerovať by mali vždy dole.

Svetlo by tiež nemalo byť jasné a modré, pretože denný cyklus cicavcov je najcitlivejší práve na tento odtieň svetla a navyše najčastejšie priťahuje hmyz. Podľa vedcov je tiež potrebné znížiť intenzitu osvetlenia vonkajších priestorov, keďže sa ľudské oko dokáže ľahko prispôsobiť aj nízkej intenzite osvetlenia, zatiaľ čo ostré záblesky mu naopak prekážajú.

Aj telo má rado poriadok

Biochemické a fyziologické procesy v organizme prebiehajú v intervaloch a prakticky všetky bunky v našom tele majú v génoch zakódované spomínané približne 24-hodinové zmeny. „Tieto rytmy musia byť zosúladené navzájom, ako aj s cyklickými zmenami v prostredí, ktoré sú určované otáčaním sa Zeme okolo svojej osi a teda aj striedaním svetla a tmy,“ hovorí Michal Zeman.

M. Zeman zároveň vysvetľuje, že úlohu akéhosi dirigenta má malá štruktúra v mozgu, nazývaná suprachiazmatické jadro hypotalamu. Tu sú naše biologické, presnejšie cirkadiánne, hodiny lokalizované.

Ak sú biologické cykly v jednotlivých orgánoch navzájom zosúladené, zaručujú optimálnu výkonnosť, ako aj kvalitný spánok. „Už samotné slovo „nálada“ odráža potrebu byť dobre zladený s prostredím. Najlepšie si tieto skutočnosti uvedomíme pri letoch cez zemepisné pásma, napríklad do Japonska alebo USA, kedy sa nám chce spať v čase, keď je u nás noc, hoci aktuálne je na danom mieste poludnie,“ hovorí Michal Zeman.

Rozladenie orchestra môže byť vážny problém

Rozladenie tohto rytmu môže mať pre nás vážnejšie následky, ako si myslíme. Jedným z najväčších narušiteľov môže byť práve neprimerané množstvo umelého nočného svetla, ktoré nezosúlaďuje ľudské telo a jeho vnútorný harmonogram. Keď je organizmus vystavený svetlu v čase, kedy by podľa jeho biologických hodín mala byť tma, dôjde k zmätku v celej jeho časovej organizácii.

Aj keď je podľa Michala Zemana práve svetlo najdôležitejším faktorom, ktorý ovplyvňuje naše biologické hodiny, pri ich synchronizácii môže pomáhať aj pravidelný príjem potravy. Najhoršou kombináciou je v noci vystavenie sa intenzívnemu svetlu v spojení s prejedaním sa.

„Aktuálne výskumy naznačujú, že narušenie tejto internej koordinácie sa môže spolupodieľať na vzostupe výskytu niektorých civilizačných ochorení, ako je rakovina, cukrovka, depresia. Táto možnosť, či až hrozba, určuje naliehavosť ďalšieho celosvetového komplexného výskumu v tejto oblasti,“ uzatvára Michal Zeman.