Die Bedeutung von natürlichem Licht für die Funktionsweise des menschlichen Körpers: unser umfassender Leitfaden

Hast du dich jemals gefragt, wie Licht auf unsere Gesundheit oder Stimmung wirkt? Wenn du bis hierher gelangt bist, ist das zu vermuten. Das ist gut, denn wir haben für dich alle wichtigen Informationen über die Auswirkungen von Licht auf deine biologische Uhr, die ordnungsgemäße Funktion deines Körpers und deine allgemeine Gesundheit zusammengestellt.

Welche Bedeutung hat Licht also für die Lebensfunktionen? Ist eine längere Exposition gegenüber blauem Licht wirklich schlecht für den Körper? Wie und wann sollte man sich natürlichem Licht aussetzen, um seine innere Uhr neu zu justieren?

In diesem umfassenden Leitfaden erfährst du alles über die Auswirkungen von natürlichem Licht, aber auch von künstlichem Licht auf deinen Körper und Geist. 

Zur Erinnerung: das Lichtspektrum

Zunächst klären wir die Grundlagen: Das Lichtspektrum umfasst mehrere Wellenlängen mit unterschiedlichen Farben. Jede Farbe entspricht einem Wellenlängenbereich und wirkt sich unterschiedlich auf den menschlichen Körper aus. Es ist wichtig, zwischen dem von der Sonne abgestrahlten Tageslicht (dem sogenannten natürlichen Licht) und künstlichen Lichtquellen (Bildschirme, Beleuchtung) zu unterscheiden. 

🌈 Die verschiedenen sichtbaren und unsichtbaren Bereiche des Lichtspektrums:

• 👾 Ultraviolett: unsichtbarer Bereich des Spektrums mit sehr kurzen Wellenlängen (zwischen 100 und 380 Nanometern), der UVC-, UVB- und UVA-Strahlung umfasst
• 🔵 Blau: hier gelangen wir in den sichtbaren Bereich des Spektrums mit dem berühmten blauen Licht, dessen Wellenlänge zwischen 380 und 500 nm liegt
• 🟢 Grün: zwischen 510 und 560 nm
• 🟡 Gelb: 560 bis 610 nm
• 🟠 Orange: zwischen 610 und 660 nm
• 🔴 Rot: Wellenlänge zwischen 660 und 780 nm
• 🚨 Infrarot: am anderen Ende des Lichtspektrums, wo die Wellenlängen am längsten sind (etwa zwischen 800 und 1200 nm), wird das Licht wieder unsichtbar. Hier befindet sich die Infrarotstrahlung.

💡 Gut zu wissen: blaues Licht besteht tatsächlich aus mehreren Farbtönen zwischen Violett und Grün. Man kann sogar zwei Bereiche unterscheiden: schädliches blaues Licht und vorteilhafteres blaues Licht, wobei diese Unterscheidung auch vom Zeitpunkt des Tages abhängt, zu dem du dich dem Licht aussetzt. Darüber sprechen wir ausführlicher in unserem Artikel über die Wellenlänge von blauem Licht, einem weiteren unserer umfassenden Leitfäden.

Wie Tageslicht unseren Körper beeinflusst

Wenn du dachtest, dass der Sonnenhimmel nur dazu da ist, dir zu zeigen, wo du hingehst, dich im Winter aufzuwärmen und dich im Sommer zu bräunen, liegst du völlig daneben. Sonnenlicht hat einen echten Einfluss auf deine Energie, deinen Schlaf, deinen Lebensrhythmus, deine Konzentrationsfähigkeit, deine Stimmung und sogar deine Immunabwehr.

Eine Geschichte von Netzhaut und Rezeptoren 

Wie du dir vielleicht schon vermutest, beginnt alles mit den Augen. Die Lichtstrahlen durchqueren die Linse und werden auf die Netzhaut projiziert. Diese Membran am hinteren Ende deines Auges enthält zwei Arten von lichtempfindlichen Zellen, auch Photorezeptoren genannt:

• ▯ Die Stäbchen: für die Lichtintensität
• ⧍ Die Zapfen:  für die Farbwahrnehmung

Schauen wir uns nun den zweiten Typ von Sinnesrezeptoren des Auges genauer an. Es gibt drei Arten von Zapfen, die jeweils ein spezifisches Molekül namens Opsin besitzen, ein lichtempfindliches Pigment. Jede Opsin-Art ist darauf ausgelegt, eine bestimmte Wellenlänge zu erfassen: Es gibt also Zapfen, die auf Rot, Grün oder Blau reagieren. 

In diesem Stadium wird die Lichtinformation in ein elektrisches Signal umgewandelt: Die Information über die wahrgenommenen Eigenschaften (insbesondere Intensität und Farbe des Lichts) wird anschließend über den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet. 

💡 Gut zu wissen: In diesem Stadium ist das Bild umgekehrt! Tatsächlich kreuzen sich die Lichtstrahlen, bevor sie die Netzhaut erreichen, was zu einem „auf dem Kopf stehenden“ Bild führt, das das Gehirn anschließend wieder in die richtige Richtung bringt. 

Aber kehren wir zurück zum Informationsweg vom Auge zum Gehirn. Der Sehnerv besteht aus mehr als einer Million Lichtleitfasern und ist nur 5 cm lang und 5 mm dick. Dennoch überträgt er alles, was dein Auge erfasst, an den visuellen Kortex, der sich im hinteren Teil deines Gehirns befindet.

• Jeder Sehnerv entspringt einem Auge (logisch). Sie kreuzen sich anschließend am Sehnervenkreuzung, wo die Informationen zusammengeführt werden.
• Anschließend verlaufen sie über Synapsen im Thalamus: Hier findet ein erster Schritt der Informationsweitergabe statt. Diese ersten Informationen werden an den primären visuellen Kortex weitergeleitet: Konturen und die Gesamtfarben werden in diesem Stadium definiert.
• Schließlich verfeinern die sekundären Bereiche der linken und rechten visuellen Kortex die Informationsverarbeitung.

Exposition gegenüber natürlichem Licht und Hormone: der zirkadiane Rhythmus

Aber was passiert, nachdem die visuellen Daten vom visuellen Kortex interpretiert wurden? Die Informationen beeinflussen die motorischen Funktionen, das Lernen und das Erinnern (über den Frontal- und Temporalkortex), aber auch die biologische Uhr oder den zirkadianen Rhythmus. 

Diese natürliche Uhr ist der zirkadiane Rhythmus, ein Tag-Nacht-Rhythmus, der größtenteils auf natürlichem Licht basiert (ebenso wie auf Schwankungen der Körpertemperatur, was erklärt, warum es eine ideale Temperatur zum Schlafen gibt). Je nach Tageszeit ist das Sonnenlicht mit kurzen oder langen Wellen beladen, was, wie du dir sicher denken kannst, eine Kette von Stoffwechselreaktionen auslöst. 

Die Hormone, die von diesem berühmten Tag-Nacht-Rhythmus abhängen, sind (schalte dein Gehirn ein, es wird ein wenig komplex 🤓):

• Das Melatonin: produziert von der Zirbeldrüse, ist das Hormon, das Ruhe und das Einschlafen fördert. Das Licht (insbesondere das kurzwellige blaue Licht am Morgen oder von Bildschirmen) aktiviert Netzhautrezeptoren: die melanopsinhaltigen Ganglienzellen. Die Botschaft wird dann an den suprachiasmatischen Kern des Hypothalamus (SCN) weitergeleitet, der die Zirbeldrüse steuert: Je größer die Dosis an blauem Licht ist, desto stärker wird die Melatoninproduktion blockiert. 
• Das Cortisol: Wachhormon, das dir hilft, wachsam zu bleiben, wird größtenteils morgens von den Nebennieren produziert. Diese Produktion umfasst mehrere Mechanismen, insbesondere auf der Ebene des SCN (schon wieder er), der je nach Wellenlänge und wahrgenommener Lichtintensität stimuliert oder gehemmt wird. Vereinfacht gesagt erhält der Hypothalamus die Information vom SCN, produziert das Corticotropin-Releasing-Hormon (CRH), das wiederum die Produktion des adrenocorticotropen Hormons (ACTH) in der Hypophyse auslöst. Dieses ACTH wirkt auf die Freisetzung von Cortisol durch die Nebennieren. Der Cortisolspitzenwert, der einen Zustand der Wachheit und Wachsamkeit ermöglicht, wird dank des Morgenlichts (kurzwellige Wellen) erreicht. Zu beachten ist, dass Cortisol bei hoher Dosis ein Faktor für physiologischen und psychologischen Stress sein kann.
• Das Wachstumshormon (GH): wird während der Tiefschlafphasen ausgeschüttet und ist essenziell für das Wachstum, die Regeneration von Gewebe und den Stoffwechsel im Allgemeinen. Seine Produktion wird ebenfalls vom zirkadianen Rhythmus und damit vom von deiner Netzhaut wahrgenommenen Licht reguliert.
• Leptin und Ghrelin: zwei Hormone, die das Verdauungssystem regulieren. Leptin (produziert von Fettzellen) steuert das Sättigungsgefühl, während Ghrelin (produziert vom Magen) auf den Appetit wirkt. Diese beiden Hormone werden vom zirkadianen Rhythmus beeinflusst: Wenn dieser gestört ist, kann das Hungergefühl verfälscht werden, mit einem Risiko für Auswirkungen auf das Gewicht und die Verdauung.
• Das Prolaktin: wird von der Hypophyse produziert, wenn wir schlafen, und spielt eine Rolle bei der Stillung, der Regulierung des Stoffwechsels, aber auch bei der Immunität. Eine Verschiebung des Wach-Einschlaf-Rhythmus kann daher die Prolaktinproduktion und damit diese essenziellen Funktionen stören.
• Die Fortpflanzungshormone (LH, FSH): werden in der Hypophyse synthetisiert und ermöglichen die Produktion von Testosteron und Östrogenen. Hier wird der Einfluss des Lichts viel weniger direkt hervorgehoben als bei den anderen Hormonen. Es wird jedoch behauptet, dass Licht die Produktion von LH und FSH beeinflusst (die jeweils für die Sekretion von Testosteron und Östrogenen verantwortlich sind), die wiederum von der Produktion des Gonadotropin-Releasing-Hormons (GnRH) des Hypothalamus beeinflusst werden. Und rate mal, wer hinter der Produktion von GnRH steckt? Der SCN, verdammt!

Kurz gesagt: der zirkadiane Rhythmus beeinflusst nicht nur deinen Schlaf: Er beschränkt sich nicht nur auf den Zusammenhang zwischen Melatonin und blauem Licht, sondern hat auch Auswirkungen auf deine körperliche und geistige Gesundheit.

💡 Gut zu wissen: Die Untersuchung der biologischen Rhythmen des Organismus heißt Chronobiologie und ist ein faszinierendes Thema, um besser zu verstehen, wie wir unter normalen Bedingungen funktionieren.

Exposition gegenüber Licht und Produktion von Vitamin D

Licht, insbesondere Sonnenlicht, spielt eine entscheidende Rolle bei der Produktion bestimmter Vitamine, insbesondere Vitamin D. Auch wenn dies nicht unbedingt zum Thema des zirkadianen Rhythmus gehört, wollten wir es dennoch erwähnen, denn Vitamin D (das nach der Exposition gegenüber UVB-Strahlung auf der Haut produziert wird) ist wichtig für die Immunfunktion und die Knochengesundheit.

Die Auswirkungen von künstlichem Licht: Schlafstörungen, Stimmungsschwankungen und andere Unannehmlichkeiten

Wenn du alles gut mitbekommen hast, was wir oben erklärt haben, solltest du jetzt die logische Fortsetzung erraten haben. Wird künstliches Licht zur falschen Zeit oder zu oft verwendet, wird es gewissermaßen den Einfluss des natürlichen Lichts auf deinen Körper umgehen.

Erstens solltest du wissen, dass Licht den Schlaf stört, unabhängig von seiner Wellenlänge oder Farbe. Eine Straßenlaterne vor deinem Fenster, eine brennende Lampe, deine Smartwatch, die bei jeder Benachrichtigung aufleuchtet, und zack! Deine Melatoninproduktion sinkt, was dich Schlaf- und Einschlafstörungen aussetzt. 

💡 Gut zu wissen: Selbst ein beleuchteter E-Reader oder die Flamme einer Kerze kann deinen Schlaf stören. Um dir also alle Chancen zu sichern, schlaf in völliger Dunkelheit.

Aber wie du dir vielleicht vermutest, ist darüber hinaus die große Übeltäterin hier nichts anderes als das berühmte kurzwellige Licht, das von Bildschirmen oder Leuchtdioden (LED) ausgestrahlt wird. Es hat erhebliche Auswirkungen auf deinen Schlaf, aber auch auf deine innere Uhr:

• Schlafstörungen: Schlaflosigkeit, nächtliches Erwachen, Störung der Schlafzyklen
• chronische Müdigkeit
• Konzentrationsschwierigkeiten und Gedächtnisprobleme
• Stress und Angstzustände
• Störungen des Appetits und des Sättigungsgefühls, die zu Übergewicht und Fettleibigkeit führen können
• Verdauungsstörungen
• Bluthochdruck
• Risiko für Typ-2-Diabetes
• Erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Aber wie bei allem muss man differenzieren: Licht mit blauem Anteil ist nicht unbedingt schlecht. Im Gegenteil: Das bläuliche Licht am Morgen ist essenziell für deinen zirkadianen Rhythmus. Deshalb ist es sinnvoll, sich zur richtigen Tageszeit dem Licht auszusetzen!

Die Bedeutung von natürlichem Licht je nach Tageszeit

Denn ja, die Auswirkungen von Licht auf deinen Körper und dein Gehirn zu kennen, ist gut, aber das Beste daraus im Alltag herauszuholen, ist noch besser!  

Um dich dank des Lichts wieder auf den natürlichen Rhythmus deines Körpers einzustellen, solltest du einige einfache Tipps befolgen:

• 🌅 Am Morgen: setze dich direkt nach dem Aufwachen dem Licht aus, um von den Auswirkungen des bläulichen Lichts zu profitieren, das zu dieser Tageszeit besonders stark vorhanden ist. Je nach Wetter kannst du bei schönem Wetter 5 Minuten einplanen, bei bewölktem Wetter 10 Minuten und bei grauem Wetter sogar mehr als 30 Minuten. Dieser morgendliche Lichtschub wird die Produktion von Cortisol anregen und die von Melatonin senken. Du bist bereit, gut in den Tag zu starten!
• 🏞️ Während des Tages: plane Mittagspausen auf der Terrasse und regelmäßige Spaziergänge ein, um dich an der frischen Luft zu erfrischen: Das hält nicht nur ein gutes Konzentrationsniveau aufrecht, sondern verbessert auch die Verdauung, reguliert den Appetit und hebt deine Stimmung – kurz gesagt, es ist einfach nur gut!
• 🌇 Am Abend: Es ist nicht leicht, ohne Beleuchtung zu leben oder ins Bett zu gehen, sobald die Sonne untergeht, aber du kannst dein Gehirn bereits mit einigen grundlegenden Tricks auf die Ruhephase vorbereiten. Bevorzuge abends rötliches/orangefarbenes Licht (in diesem Stadium hast du verstanden, dass Licht von Bildschirmen und LEDs am Abend absolut nicht infrage kommt) und reduziere die Intensität aller Beleuchtung. Schalte Bildschirme außerdem mindestens 1 Stunde vor dem Schlafengehen aus. Damit sendest du deinem Körper das richtige Signal: Es ist Zeit, sich auszuruhen, Melatonin, los!

💡 Gut zu wissen: Ergänzend zu diesem Protokoll empfehlen wir dir, hochwertige Blaulichtfilterbrillen und für draußen tagsüber Sonnenbrillen der Kategorie 3 zu verwenden. Dann bist du bestens ausgestattet!

Zum Schluss noch ein Wort: Natürliches Licht, künstliches Licht – welche Auswirkungen haben sie auf den Menschen?

• Die Auswirkungen von natürlichem Licht auf die Gesundheit sind vielfältig: Es beeinflusst den Schlaf, das Energielevel, die Konzentration, das Immunsystem, die Regulierung des zirkadianen Rhythmus, die Hormonproduktion, unseren Appetit und sogar unsere Stimmung.
• Das von Bildschirmen oder LED-Leuchten ausgestrahlte Licht kann unsere innere biologische Uhr durcheinanderbringen, die Qualität unseres Schlafs beeinträchtigen und Stimmungsschwankungen sowie Stoffwechsel-, Herz- und Verdauungsstörungen begünstigen. Kurz gesagt: Nicht so toll!
• Unsere ideale Routine für die Exposition gegenüber natürlichem Licht: mindestens 5 Minuten direkt nach dem Aufwachen, mehrmals tagsüber ins Freie gehen und abends die Beleuchtung schrittweise dimmen (wenn möglich, die Farbe der Beleuchtung auf warmweiß oder sogar schwach beleuchtetes Rot/Orange umstellen).
• Um den Mangel an Tageslicht auszugleichen, wenn du keinen Zugang zu natürlichem Licht hast, kannst du Tageslichtlampen ausprobieren. Die Wirksamkeit ist geringer, aber es ist eine Option, die du in Kombination mit regelmäßigen Ausflügen in Betracht ziehen kannst.