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Ritmo Circadiano
La quinta generación de la luz ha llegado
Una iluminación saludable recrea las señales naturales del día y la noche.
26 de marzo de 2024 Revisado por Hara Estroff Marano
Los puntos clave
- Las luces LED azules son dañinas por la noche porque interrumpen los relojes circadianos y nuestra salud.
- Ya existen luces circadianas que controlan con precisión la dosis de luz azul durante el día y la noche.
- La iluminación circadiana mejora el sueño, el estado de alerta y reduce los riesgos para la salud.
Llamamos la quinta generación de luz a la disponibilidad de luces eléctricas que promueven la salud y el bienestar al imitar automáticamente el ciclo natural de la luz. Cambian entre luz diurna rica en azul y luz azul cero por la noche sin requerir grandes cambios en el brillo o la temperatura de color correlacionada (CCT).
La historia de la exposición a la luz
La historia de la exposición humana a la luz está cerrando el círculo con la llegada de dicha iluminación circadiana.
La primera generación de luz
Durante las primeras 10,000 generaciones de existencia humana, nuestros antepasados se bañaron con una luz diurna rica en azul y durmieron en la oscuridad por la noche. Esta alternancia entre la luz del día rica en azul brillante y la ausencia de azul en la noche es la señal clave que mantiene los procesos rítmicos de 24 horas de nuestros cuerpos, llamados ritmos circadianos, en armonía con el mundo natural.
La segunda generación de luz
Hace unos 250,000 años, los humanos obtuvieron por primera vez el control del fuego. Los fuegos de leña sin azul y la luz de las velas (de hace 3,000 años) liberaron a los humanos de la tiranía de la noche sin alterar nuestros ritmos circadianos, aunque cubrieron todos los interiores con hollín.
La tercera generación de luz
En 1882, en la ciudad de Nueva York, Thomas Edison introdujo la bombilla incandescente, a la que siguieron otras fuentes de luz eléctrica de bajo azul. Estas nuevas luces nos permitieron conquistar la noche, pero eran ineficientes en el uso de la energía.
La cuarta generación de luz
2014 fue el comienzo de la adopción generalizada de una "bombilla LED Royal Blue de 450 nm”, que proporcionó un aumento de 20 veces en los lúmenes de luz producidos por vatio de electricidad, pero su luz brillante rica en azul tuvo un costo enorme para la salud humana por la noche. Recientemente, 248 destacados científicos circadianos pidieron que las luces LED de luz azul lleven una etiqueta de advertencia, pueden ser dañinas cuando se usan de noche, debido al riesgo significativamente mayor de trastornos del sueño, obesidad, diabetes, enfermedades cardíacas y ciertos cánceres, todas las consecuencias potenciales de alterar los ritmos circadianos normales.
La quinta generación de luz
Las luces azules circadianas proporcionan automáticamente una dosis efectiva de luz azul celeste durante todo el día y un nivel seguro y sin interrupciones de luz azul por la noche. Suministran las dosis azules necesarias para una buena salud al tiempo que proporcionan la luz blanca de alta calidad día y noche que necesitamos para vivir y trabajar.
¿Por qué es tan importante controlar las longitudes de onda de la luz azul?
De todos los colores del arcoíris del espectro de luz natural, una banda estrecha de luz azul, entre 440-495 nm, proporciona la señal clave a nuestros relojes circadianos de que es de día o de noche. Estas longitudes de onda azules son 25 veces más efectivas que los otros componentes de color del espectro de luz blanca para restablecer los relojes circadianos porque son detectadas por células sensibles al azul que contienen melanopsina en la retina de nuestros ojos.
La luz azul durante el día sincroniza y fortalece nuestros ritmos circadianos. Pero después de que se pone el sol, la exposición a estas mismas longitudes de onda azules interrumpe nuestros relojes circadianos porque dan la falsa señal de que es de día y no de noche.
La ironía es que, para salvar la salud del planeta, el Departamento de Energía de EE.UU. ha estado promoviendo la iluminación LED azul que daña la salud humana cuando se usa de noche. En 2013, los LED representaban solo el 1 por ciento de las ventas de iluminación, pero para 2024, los LED representaban más del 70 por ciento de toda la iluminación vendida en todo el mundo. Las fuentes de luz azul baja, como las bombillas incandescentes y halógenas, ahora están prohibidas, y hasta hoy, las únicas luces fácilmente disponibles han sido las “LED Royal Blue de 450 nm”.
Desarrollo de iluminación circadiana basada en evidencia
El descubrimiento, realizado por mi equipo, de que la mayor parte del impacto circadiano de la luz caía dentro de una banda estrecha de longitudes de onda azul de 440-495 nm hizo posible el diseño de luz LED blanca rica en azul o sin azul. Un avance clave fue nuestro hallazgo de que podíamos crear una atractiva luz blanca cálida para uso nocturno reemplazando el chip LED azul con un chip LED violeta en el rango de 415-425 nm. El ojo humano responde al violeta solo durante la primera hora después de la oscuridad nocturna, pero una vez que nuestros ojos están completamente adaptados a la luz, la luz violeta tiene efectos mínimos en los relojes circadianos durante el resto del día de vigilia. Entonces, al usar un chip LED violeta, podríamos equilibrar el espectro de color en ausencia de luz azul y crear una luz con un color blanco cálido aceptable.
Durante los últimos 10 años, hemos demostrado los beneficios de la iluminación circadiana en estudios controlados con voluntarios humanos en el centro de investigaciónn de la iluminación circadiana que construimos en el corredor de alta tecnología de la Ruta 128 de Boston. Luego, durante los últimos cinco años, hemos estudiado la eficacia y seguridad de la iluminación circadiana instalada en 65 lugares de trabajo críticos para la seguridad, incluidos Chevron, Dow Chemical, la Guardia Costera de EE.UU., Duke Energy y National Grid.
Centro de investigación de la luz circadiana
En el entorno controlado del Centro de Investigación de Luz Circadiana, demostramos que el uso de luces circadianas sin azul durante la tarde y la noche presentaba beneficios sustanciales en comparación con las luces LED convencionales enriquecidas en azul.
- La producción total de melatonina durante la noche se incrementó significativamente bajo luces nocturnas circadianas sin azul. Con menos del 2 por ciento de luces azules por la noche, se produjo más de seis veces más melatonina entre las 8:00 p. m.y las 8:00 a. m., en comparación con las luces LED ricas en azul convencionales con la misma intensidad de iluminación. Podemos concluir razonablemente que las luces azules bajas durante la noche protegen y mejoran los múltiples beneficios de la melatonina nocturna para suprimir las células cancerosas y apoyar un metabolismo e inmunidad saludables.
- Se previno intolerancia a la glucosa y resistencia a la insulina por luces sin azul. Con la exposición nocturna a luces LED ricas en azul convencionales, la resistencia a la insulina se duplicó, llevando a los sujetos sanos a un estado prediabético. Por el contrario, las luces nocturnas circadianas sin azul previnieron la condición prediabética, a pesar de que ambas luces tenían la misma intensidad de iluminación.
- El aumento del apetito inducido por luces LED ricas en azul por la noche fue revertido por las luces nocturnas circadianas sin azul. Este aumento del apetito generalmente conduce a más refrigerios en el turno de noche y a la obesidad excesiva que se observa con demasiada frecuencia en los trabajadores nocturnos o en turnos rotativos.
- Se previno la disrupción circadiana por luces sin azul. Las luces LED convencionales enriquecidas con azul durante un estudio nocturno retrasaron el pico de producción de melatonina. Esta interrupción en el tiempo circadiano fue revertida por las luces LED sin azul con la misma intensidad de iluminación.
- El desempeño de vigilancia fue mejorado por las luces nocturnas circadianas de bombila violeta sin azul. Las luces LED convencionales de bombilla azul aumentaron el rendimiento de la vigilancia, pero no tanto como las luces nocturnas circadianas de bombilla violeta. Y las luces nocturnas circadianas sin azul mejoraron el rendimiento sin causar todos los demás efectos indeseables de la luz LED enriquecida en azul por la noche.
Instalaciones en espacios de trabajo de Fortune 500
Realizamos estudios de seguimiento de un año que compararon la iluminación LED fluorescente o de bombilla azul convencional anterior con los sistemas de iluminación circadianos diurnos y nocturnos y demostramos:
- Se mostraron una mejor duración y calidad del sueño tanto antes como después de los turnos nocturnos en personas que trabajaban turnos rotativos durante todo el día, ya que las luces circadianas evitaban la interrupción de los ritmos circadianos de los trabajadores.
- Se midió una reducción del 50 por ciento en la somnolencia excesiva en la Escala de Epworth, una medida bien establecida de somnolencia diurna.
- Se midió un aumento del 100 por ciento en el estado de alerta a las 5 a.m. Este es el momento más difícil para permanecer despierto en los turnos nocturnos, un momento en que los errores y accidentes causados por falta de atención alcanzan su punto máximo.
- Se redujo en un 45 por ciento el número promedio de refrigerios durante los turnos nocturnos. Esto puede provocar un aumento de peso, que se previene con la iluminación circadiana.
- Se redujeron en un 20 por ciento los trastornos gastrointestinales en personas que trabajan turnos todo el día, debido a la reducción de la interrupción circadiana cuando se usa poca luz azul por la noche.
- Hubo una reducción del 67 por ciento en errores del operador en personas que trabajan en operaciones de salas de control sensibles a la seguridad que controlan negocios multimillonarios.
- Hubo una reducción del 43 por ciento en el uso de analgésicos de venta libre.
La tecnología de iluminación que inventamos en el Centro de Investigación de Luz Circadiana ahora está en camino de estar ampliamente disponible. Korrus presentará accesorios de iluminación arquitectónica con luces circadianas azules en el show LEDucation en Nueva York el martes 19 de marzo de 2024, luego bombillas circadianas automatizadas. La tecnología también se incorporará a las pantallas de las computadoras frente a las que nos sentamos todo el día.
A version of this article originally appeared in Inglés.
