‫תאורה מלאכותית בלילה והשפעות‬ ‫שליליות על בריאות האדם‬ ‫אברהם חיים‬ ‫הכינוס השנתי של האגודה‬ ‫הישראלית לתאורה‬ ‫המרכז הישראלי למחקר בינתחומי‬ ‫בכרונוביולוגיה‪ ,‬אוניברסיטת חיפה‪ ,‬הר‬ ‫הכרמל‪ ,‬חיפה ‪31905‬‬ ‫‪[email protected]‬‬ ‫תאורה מלאכותית – הברכה הנראית‬ ‫והקללה הנסתרת‬ ‫• אין צל של ספק שלתאורה המלאכותית בלילה יש‬ ‫ברכה‪ ,‬אנו יכולים לנצל את השעות שלאחר השקיעה‬ ‫לעיסוקים חברתיים רבים ויתר על כן אנו יכולים‬ ‫להמשיך ולעבוד במשך שעות רבות לאחר השקיעה‬ ‫ולהגיע למצב של יממה של ‪ 24‬שעות אור‪ ,‬כלומר‬ ‫הישגים כלכליים‪.‬‬ ‫• אם הכול טוב אז מה בכל זאת רע?‬ ‫• בגופנו קיים שעון ביולוגי מרכזי הממוקם בהיפותלמוס‬ ‫שבמוח ושעון זה מתכוונן על ידי מחזורים של אור‬ ‫וחושך‪.‬‬ ‫השעון הביולוגי ‪ -‬בעולם המודרני‬ ‫• השעון הביולוגי מתכוונן במחזורי אור‪/‬חושך כמו‬ ‫כן אורכי הגל המשתנים של השמש הם מידע‬ ‫חשוב לכיוונון השעון‪ .‬על כן אור קצר גל בשעות‬ ‫הלילה משבש את כיוונון השעון‪.‬‬ ‫• בעולם המודרני של שעות רבות של תאורה‬ ‫וחשיפה לאורכי גל קצרים בלילה‪ ,‬התוצאה היא‬ ‫של שיבוש מחזוריות יומית דיכוי ביצור והפרשה‬ ‫של מלטונין והפרעה בשינה‪.‬‬ ‫• תוצאה אפשרית עליה בתחלואה‪.‬‬ ‫ייצור מלטונין ביממה בתאורה של נורת להט‬ ‫ובתאורה של נורת ‪LED‬‬ ‫נפח הגידול כתלות באורך הגל‬ GDM levels in regards to spectrum and melatonin treatment ‫מה אנו למדים מתוצאות אלה?‬ ‫• שלאורך הגל וטיב התאורה יש השפעה על‬ ‫המערכת הצירקאדיאנית הקשורה בייצור‬ ‫מלטונין‪ .‬השימוש בתאורת ‪ LED‬כחול לבן‪,‬‬ ‫שממציאיו זכו לאחרונה בפרס נובל‪ ,‬באופן‬ ‫משמעותי פוגע בייצור המלטונין ועל כן יש‬ ‫להזהיר את הציבור הרחב מפני השימוש בו‪.‬‬ ‫• האם לזיהום אור בלילה השלכות בריאותיות‬ ‫נוספות?‬ ‫השמנה סוכרת ותזמון הסעודה‬ ‫המדינות המובילות‬ ?‫כיצד מנסים להסביר זאת‬ • Inactivity and obesity are huge issues for our country. Childhood inactivity was recently voted the #1 concern of parents. Obesity was viewed as the #1 health concern for Americans. • The obesity and sedentary crisis is draining America's economic resources. This epidemic is adversely impacting far too many families in our country. Please look at the "Cost of Obesity" counter above. There are other costs and consequences caused by the obesity and sedentary crisis you will see below. We must get these issue under control. ‫האם חוסר פעילות מחד והזנת יתר מאידך הם‬ ‫הגורמים היחידים המסבירים השמנה?‬ Fonken and coauthors PNAS 2010 • Carried-out an experiment on mice (SwissWebster males) 8 weeks old kept at an ambient temperature of 22oC under three different photoperiod regimes: Control 12L:12D, Dim light (DM) at night or LL bright light for 24h. The aim of the study was to asses the metabolic responses of mice to light pollution. Mice are nocturnal animals eat at night time so why is it a problem? • LL and DM mice increased body mass and reduced glucose tolerance significantly more than LD-mice and although energy intake was similar in both groups mice were eating also at day time and not as the LD mice that food intake was restricted to the dark phase. Furthermore, restricting DM-mice feeding only to the dim light reduced obesity and increased glucose tolerance. ‫בניגוד לעכברים בני אדם הם יומיים אם כך‬ ‫מתי אנחנו צריכים לאכול?‬ ‫‪○,— Body temp.‬‬ ‫‪□,--- 6-SMT‬‬ ‫‪40‬‬ ‫‪12L:12D‬‬ ‫)‪6-SMT (ng‬‬ ‫‪35‬‬ ‫‪30‬‬ ‫‪25‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪19:00‬‬ ‫‪17:00‬‬ ‫‪15:00‬‬ ‫‪13:00‬‬ ‫‪11:00‬‬ ‫‪9:00‬‬ ‫‪7:00‬‬ ‫‪5:00‬‬ ‫‪3:00‬‬ ‫‪1:00‬‬ ‫‪23:00‬‬ ‫‪21:00‬‬ ‫‪19:00‬‬ ‫)‪Time of day (hr‬‬ ‫)‪Core temperature (oC‬‬ ‫‪39‬‬ ‫‪38.5‬‬ ‫‪38‬‬ ‫‪37.5‬‬ ‫‪37‬‬ ‫‪36.5‬‬ ‫‪36‬‬ ‫‪35.5‬‬ ‫‪35‬‬ ‫‪34.5‬‬ ‫‪34‬‬ • Night feeding (NF) vs. free feeding (con) in the fat sand rat Psammomys obesus 38.5 38 Core temperature (oC) 37.5 37 CON 36.5 NF 36 35.5 35 0:00 12:00 0:00 12:00 Time 0:00 12:00 Effect of Light Interference on daily rhythms in the diurnal P. obesus — CON --- LI 39 38.5 38 37.5 37 36.5 36 35.5 35 34.5 34 40 — CON --- LI 6-SMT (ng) Core temperature (oC) 35 30 25 20 15 10 5 Body temperature 19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 19:00 17:00 15:00 13:00 11:00 9:00 7:00 5:00 3:00 1:00 23:00 21:00 19:00 0 Melatonin levels (6-SMT) • Relations between 6-SMT (ng) and Tb OC in Psammomys obesus acclimated to 12L:12D, each point n=6. A 39.2 Tb oC 39 38.8 38.6 38.4 38.2 38 37.8 37.6 0 20 40 60 80 6-SMT 100 120 140 MLT + T4 treatment 260 250 Body mass (gm) 240 230 220 210 200 190 0 5 10 15 # Days 20 25 ‫ברשתית מתבצעת פעילות פוטואוקסידטיבית‬ ‫מה התגובה לעוצמות אור חזקות כמו ‪LED‬‬ Figure 3. Light-induced cell death determined by caspase 3 and 7 activation. ‫מה אנו למדים מתוצאות אלה?‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫אור בלילה זאת הפרעה היכולה לפגוע‬ ‫במחזוריות יומית כלומר לשבש ריתמוסים יומיים‪.‬‬ ‫מבחינת השלכות רפואיות תאורת ה‪ LED -‬כחולה‬ ‫לבנה היא הגרועה ביותר מאחר והיא המדכאת‬ ‫הרצינית ביותר של יצירת מלטונין‪.‬‬ ‫תיזמון של אכילה הוא חשוב ביותר לשמירה על‬ ‫מסת הגוף‪ .‬ועל כן אור בלילה יכול להיות קשור‬ ‫עם השמנה‪.‬‬ ‫לשינויים בסיס אפיגנטי ועל כן לוקח זמן שנים עד‬ ‫שנרגיש בתחלואה‪.‬‬