LED-valojen vaikutukset vuorokausirytmiimme

Mikä on vuorokausirytmi ja miten valo vaikuttaa siihen

Sirkadiaaniset rytmit ovat sisäisiä biologisia prosesseja, jotka säätelevät uni-valverytmiä, hormonituotantoa ja muita kehon toimintoja. Näitä rytmejä ohjaa kehon ”biologinen kello”, joka sijaitsee aivojen hypotalamuksessa. Biologinen kello on vastuussa erilaisten fysiologisten prosessien, kuten hormonien vapautumisen ja uni-valverytmin, ajoituksen säätelystä. Yksi tärkeimmistä biologista kelloa säätelevistä vihjeistä on valo.

Ihmisen silmässä on erikoistuneita soluja, joita kutsutaan valoreseptoreiksi. Ne havaitsevat valon ja lähettävät signaaleja aivoihin, jotka puolestaan säätävät kehon sisäistä kelloa sen mukaisesti. Valoaltistus päivällä auttaa pitämään biologisen kellon synkronissa ulkoisen ympäristön kanssa, kun taas pimeässä yöllä keho lepää. Päivällä ja yöllä valolle altistuminen vaikuttaa vuorokausirytmiimme eri tavoin. Siksi valon tyyppi, jolle altistumme, ja valolle altistumisen ajoitus ovat ratkaisevia tekijöitä terveen vuorokausirytmin ylläpitämisessä. Tässä artikkelissa perehdymme hieman aiheeseen ”LED-valojen vaikutukset vuorokausirytmiimme”.

Koska olemme LedStoressa kiinnostuneita valon ja valaistuksen vaikutuksista ihmisen hyvinvointiin, kävin läpi muutamia verkkoartikkeleita, ja koostin tämän blogitekstin. Toivon, että saat uusia näkökulmia siihen, millaisia mahdollisuuksia ja käyttötarkoituksia led-valoilla voi olla. En väitä että valaistuksella yksinään olisi parantavia tai sairauksia aiheuttavia vaikutuksia, emme ole terveyshuollon ammattilaisia, eikä LedStore yrityksenä tarjoa lääkinnällisiä valaisimia.

LED-valot ja niiden värilämpötila

Ledejä käytetään yleisesti monenlaisissa käyttötarkoituksissa kodin ja toimiston valaistuksesta katuvaloihin ja auton ajovaloihin. Yksi LED-valojen ainutlaatuisista ominaisuuksista on niiden kyky tuottaa valoa eri väreissä eli värilämpötiloissa. Värilämpötila mitataan kelvineinä (K), ja se viittaa vakoisen valon visuaaliseen ulkonäköön, onko se lämmin vai viileä.
Yleensä valoja, joiden värilämpötila on alhainen (2700-3000K), pidetään lämpiminä ja ne antavat keltaisen tai oranssin sävyn, kun taas valoja, joiden värilämpötila on korkea (5000-6500K), pidetään viileinä ja ne antavat sinertävän sävyn. Yleisesti ottaen Kelvin-lukua 4000K pidetään neutraalina valon sävynä, jossa valo ei ole siniseen eikä oranssiin päin sävyttynyt.
Koska LED-valot voivat säteillä valoa eri värilämpötiloissa, niitä voidaan käyttää eri ympäristöissä ja eri tarkoituksiin. Esimerkiksi lämpimiä LED-valoja käytetään usein asuinympäristöissä luomaan viihtyisää ja kutsuvaa ilmapiiriä, kun taas viileitä LED-valoja käytetään yleisemmin kaupallisissa ja teollisissa ympäristöissä edistämään keskittymistä ja aktiivisuutta.

Värilämpötilan tiede, miten värilämpötila mitataan (kelvineinä)

Värilämpötilan tiede on tapa mitata valon visuaalista ulkonäköä ja sitä, miten se näkyy ihmissilmälle. Värilämpötilan mittaaminen tapahtuu kelvineinä (K), ja se perustuu periaatteeseen, jonka mukaan mustan kappaleen säteilijä, teoreettinen kohde, joka absorboi kaiken siihen osuvan valon, säteilee valoa eri väreissä lämpötilastaan riippuen. Mitä alhaisempi lämpötila on, sitä lämpimämpi valo näkyy, ja mitä korkeampi lämpötila on, sitä viileämpi valo näkyy. Esimerkiksi kynttilän liekin värilämpötila on noin 1800 K, ja se näyttää hyvin lämpimältä ja keltaiselta, kun taas päivänvalon värilämpötila keskipäivällä voi olla noin 6500 K, tai jopa ylikin riippuen missä päin maapalloa ollaan, ja se näyttää viileältä ja valkoiselta.
On tärkeää huomata, että värilämpötila ei mittaa valon tehoa kirkkauden tai voimakkuuden suhteen, vaan se on pikemminkin valon ulkonäön mitta. Värilämpötila on idealisoidun ”mustan kappaleen” säteilijän lämpötila, joka säteilee kyseisen väristä valoa. Näin ollen valonlähde, jonka värilämpötila on 2700 K, säteilee valoa, joka näyttää samankaltaiselta kuin 2700 K:n (2 426,85 Celsiusta) lämpötilaisen esineen väri, mutta se ei tarkoita, että valonlähde tai esine olisi kyseisessä lämpötilassa.

Eri värilämpötilat ja niiden vaikutukset vuorokausirytmiimme

Valon värilämpötila voi vaikuttaa merkittävästi vuorokausirytmiimme, jotka ovat sisäisiä biologisia prosesseja, jotka säätelevät uni- ja heräämisjaksojamme ja muita kehon toimintoja. Yleensä viileät värilämpötilat (5000-6500K) liittyvät päiväsaikaan. Valon aallonpituudessa dominoivat tällöin lyhyemmät aallot, ja niillä on todettu olevan stimuloiva vaikutus kehoon, mikä parantaa keskittymistä. Toisaalta lämpimät värilämpötilat (2700-3000K), toisin sanoen pidempien aallonpituuksien dominanssi, liittyy ilta- ja yöaikaan, ja niillä on todettu olevan rauhoittava vaikutus kehoon, mikä edistää rentoutumista ja unta.

Eri värilämpötilat voivat vaikuttaa mielialaan, sillä viileä valo liittyy valppauteen ja lämmin valo mukavuuteen ja rentoutumiseen. Ihmiset toki ovat yksilöitä, mutta viitteitä löytyy siihen, että oikea värilämpötila eri vuorokaudenaikoihin ja toimintoihin voisi edistää hyvinvointiamme ja yleistä terveyttämme.

Valkoisen valon kokonaisuus siis koostuu monista aallonpituuksista, jotka yhdessä muodostavat valkoisen näkyvän valon. Alla olevassa kuvassa on havainnollistettu valon aallonpituuksien vaikutuksia ihmisen virkeyteen, tutkimuksessa ”Alerting or Somnogenic Light: Pick Your Color” (Herättävä vai unettava valo: valitse värilämpötilasi, linkki tutkimukseen jutun lopussa). Kuvassa vähän yli 500 nm aallonpituus toimii ns. vedenjakajana, jonka vasemmalla puolella valon aallonpituudet vaikuttavat aktivoivasti ja oikealla puolella olevat aallonpituudet vaikuttavat rauhoittavasti. Luonnossa valon eri aallonpituudet dominoivat vuorokauden mittaan.

Tutkimuksia LED-valojen eri värilämpötilojen vaikutuksista unirytmiimme, mielialaan ja yleiseen hyvinvointiimme

Eräässä tutkimuksessa ”Effects of light on human circadian rhythms, sleep and mood” (Valon vaikutukset ihmisen vuorokausirytmiin, uneen ja mielialaan, linkki lopussa) todettiin, että altistuminen viileälle, sinisellä rikastetulle valolle yöllä lisäsi riskiä saada unihäiriöitä, kuten unettomuutta.

Tutkimukset viittaavat myös siihen, että altistuminen valon eri värilämpötiloille voi vaikuttaa mielialaan ja yleiseen hyvinvointiimme. Tutkimuksessa ”Effects of new light sources on task switching and mental rotation performance” (Uusien valonlähteiden vaikutukset vaihtelevien tehtävien hallintaan, linkki lopussa) havaittiin, että viileälle, sinisellä rikastetulle valolle altistuneet osallistujat ilmoittivat tuntevansa itsensä valppaammiksi ja keskittyneemmiksi, kun taas lämpimälle, keltaisella rikastetulle valolle altistuneet ilmoittivat tuntevansa itsensä rauhallisemmiksi ja rentoutuneemmiksi.

The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism -lehdessä vuonna 2017 julkaistussa tutkimuksessa ”Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness ” (linkki lopussa) todettiin, että altistuminen sinisellä rikastetulle valkoiselle valolle illalla johti melatoniinituotannon vähenemiseen ja uni-valve-syklin viivästymiseen terveillä aikuisilla. Tämä viittaa siihen, että altistuminen sinisillä aallonpituuksilla rikastetulle valolle yöllä voisi vaikuttaa kielteisesti uneen ja muihin vuorokausirytmeihin.

Kaiken kaikkiaan nämä tutkimukset ja selvitykset viittaavat siihen, että valon värilämpötilalla voi olla merkittävä vaikutus unirytmiimme, mielialaan ja yleiseen hyvinvointiimme.

Itse otan näistä neuvoista vaarin: En käytä eReaderia tai kännykkää ennen nukkumaanmenoa. Toki nykyään laitteissa on sinisen valon suodattimia. Ja näyttöä katsoessani pidän muun huonetilan mukavan lämpimän sävyisenä.

Tutustutaanpa tarkemmin tähän eReader-tutkimukseen

Tutkimukseen osallistui 12 henkilöä, jotka olivat terveitä aikuisia, joilla ei ollut unihäiriöitä. Osallistujat jaettiin satunnaisesti kahteen ryhmään: toinen ryhmä luki eReaderista neljä tuntia ennen nukkumaanmenoa, kun taas toinen ryhmä luki painetusta kirjasta neljä tuntia ennen nukkumaanmenoa. Osallistujien unirytmiä, melatoniinitasoja ja seuraavan aamun valppautta seurattiin polysomnografian, aktigrafian ja subjektiivisten raporttien avulla.

Tutkimuksessa havaittiin, että lukeminen eReaderista neljä tuntia ennen nukkumaanmenoa vähensi merkittävästi melatoniinin vapautumista. Osallistujilla, jotka lukivat eReaderista, unen alkaminen viivästyi merkittävästi ja unen tehokkuus heikkeni verrattuna niihin, jotka lukivat painetusta kirjasta. Lisäksi osallistujat, jotka lukivat eReaderista, ilmoittivat olevansa seuraavana aamuna vähemmän virkeitä.

Tutkimuksen tekijät arvelevat, että eReaderista ennen nukkumaanmenoa lukemisen kielteiset vaikutukset voivat johtua laitteen lähettämästä sinisestä valosta, joka voi estää melatoniinin vapautumisen ja häiritä vuorokausirytmiä. Tutkimus viittaa siihen, että ihmisten, jotka haluavat lukea ennen nukkumaanmenoa, pitäisi harkita painetun kirjan käyttämistä tai sinisen valon suodattimella varustetun sähköisen lukulaitteen käyttämistä tai sen sijaan himmeän punaisen valon käyttämistä, jotta vältetään sinisen valon mahdolliset kielteiset vaikutukset uneen.

Miten erityisesti sininen valo voi häiritä vuorokausirytmiä?

Sininen valo, jonka värilämpötila on noin 5000-6500 K, häiritsee erityisesti vuorokausirytmiämme, koska se on tehokkain aallonpituus, joka estää melatoniinin tuotantoa eli uni-valve-sykliä säätelevää hormonia. Siksi altistuminen siniselle valolle yöllä voi vaikeuttaa nukahtamista ja johtaa unettomuuteen.

Tutkimuksista saadaan viitteitä siitä, että altistuminen siniselle valolle yöllä voi estää melatoniinin tuotantoa jopa 22 prosenttia. Tämä voi aiheuttaa monenlaisia ongelmia, kuten nukahtamisvaikeuksia, unettomuutta ja väsymystä päivällä.

Ongelmana on, että monet päivittäin käyttämämme elektroniset laitteet, kuten älypuhelimet, tabletit ja kannettavat tietokoneet, säteilevät runsaasti sinistä valoa. Se on luonnollinen sävy päiväaikaan, mutta on hyvä rajoittaa altistumista siniselle valolle iltaisin ja öisin ja käyttää sinisen valon suodattimia tai sovelluksia, joilla vähennetään laitteiden lähettämän sinisen valon määrää.

Vinkkejä värilämpötilan säätämiseen eri laitteissa

Seuraavassa on muutamia vinkkejä värilämpötilan säätämiseen eri laitteissa:

1. Tietokoneessa: Useimmissa käyttöjärjestelmissä on sisäänrakennettu ominaisuus värilämpötilan säätämiseen. Windowsissa pääset siihen käsiksi valitsemalla Asetukset > Näyttö > Yövalo. Macissa voit siirtyä kohtaan Järjestelmäasetukset > Näytöt > Yövuoro.
2. Älypuhelimessa: Monissa älypuhelimissa on sisäänrakennettu ominaisuus värilämpötilan säätämiseen. iPhonessa voit käyttää sitä valitsemalla Asetukset > Näyttö ja kirkkaus > Yövuoro. Android-laitteessa voit siirtyä kohtaan Asetukset > Näyttö > Yötila tai Sinisen valon suodatin.
3. Televisiossa: Monissa nykyaikaisissa televisioissa on ominaisuus värilämpötilan säätämiseen. Pääset siihen yleensä käsiksi television asetusvalikosta tai siirtymällä kaukosäätimellä kuva-asetuksiin tai näyttöasetusten valikkoon.
4. Monitorissa: Joissakin monitoreissa on sisäänrakennettu ominaisuus värilämpötilan säätämistä varten. Voit yleensä käyttää sitä monitorin näyttövalikon kautta tai käyttämällä itse monitorin painikkeita.
5. Ohjelmistolla: Voit asentaa tietokoneeseen joitakin ohjelmistoja, kuten f.lux ja redshift, joilla voit säätää monitorin värilämpötilaa.

Yleisesti ottaen kannattaa kokeilla eri värilämpötila-asetuksia, jotta näet, mikä on silmillesi miellyttävin. Ja yöllä tai hämärässä ympäristössä suositellaan lämpimämpää värilämpötilaa.

Lisälukemista ja verkkolähteet

”The impact of light from computer monitors on melatonin levels in college students”, julkaisuvuosi 2011, luettu sivustolta National Library of Medicine

”Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness”, julkaisuvuosi 2015, luettu sivustolta National Library of Medicine

”Effects of light on human circadian rhythms, sleep and mood”, julkaisuvuosi 2019, luettu sivulta National Library of Medicine

” Effects of new light sources on task switching and mental rotation performance”, v. 2014, Journal of Environmental Psychology, luettu sivustolta www.sciencedirect.com

”Alerting or Somnogenic Light: Pick Your Color”, julkaisuvuosi 2016, luettu sivustolta PLOS biology,

Muita LedStoren artikkeleita aiheesta led valot ja terveys

• Voivatko Led-valot aiheuttaa syöpää?
• Led valot vähentävät silmien rasitusta
• Auttavatko led-valot masennukseen
• LED-valojen käyttö kausivaihteluhäiriön (SAD) hoidossa
• Led-valot parantavat unta

Led-valojen asiantuntija

LedStore on toiminut kotien ja toimitilojen led-valaistuksen ja valaistussuunnittelun asiantuntijana jo vuodesta 2010. Meillä on oma tuotesuunnittelu, ja valmistutamme LedStore-tuotteet valikoiduilla tuottajilla, joten tuotteet ovat teknisesti huippuluokkaa. Keskitymme lämpötilasäädettäviin ja korkean värintoiston (CRI) valaisimiin yleis- ja kohdevalaisussa.

Teemme vuodessa n. 500 valaistussuunnittelua asiakkaidemme kohteisiin, joilla parannetaan tilojen käytettävyyttä ja viihtyisyyttä. Lue tästä lisää tai tilaa suunnittelu. Tarjoamme palvelun a mittatilaus led nauhoja, eli kaikkiin kodin tiloihin ja toimitiloihin yksilölliset, mittojen mukaan valmistetut led-valonauhavalaisimet alumiiniprofiilissa. Myös asennettuna.

Palvelemme rakentajia ja remontoijia, kuluttajista urakoitsijoihin ja tukkuihin, sekä suunnittelijoihin. Myymälämme, jossa kaikki valaisimet nähtävillä asennettuna, sijaitsee hyvien kulkuyhteyksien päässä Vantaan Koivuhaassa, Mesikukantie 16, 01300 Vantaa.