Licht & Gesundheit

Leitung
Prof. Dr. med. Dipl.-Ing. (FH) Herbert Plischke

Mitarbeit
Dipl.-Ing (FH) Philipp Novotny, M.Sc.
Peyton Paulick, University of California, Irvine
Jennifer Oyaga, cand. Dipl.-Ing. (FH) Biomedizinische Technik
Ramona Curtranu, cand. Dipl.-Ing. (FH) Biomedizinische Technik


Kontakt

Forschungsschwerpunkt „Licht und Gesundheit“

Licht in verschiedenen Formen, ob als Kunstlicht oder natürliches Sonnenlicht, hat Einfluss auf unseren Organismus. Während das Kunstlicht vor allem der Orientierung, Objekterkennung und dem Empfinden (je nach Farbe) dient, spielt das Sonnenlicht neben Orientierung und Objekterkennung auch eine wesentliche Rolle in der Synchronisierung der Außenzeit (Tag, Jahreszeit) mit der Innenzeit (z.B. Hormonsteuerung) und bei der Erhaltung von Gesundheit.

Der zirkadiane (aus dem lateinischen: circa = ungefähr; dies = Tag) Rhythmus, auch häufig als Schlaf-Wach-Rhythmus bezeichnet, steuert verschiedene Bereiche unseres täglichen Lebens. Hierzu zählen unter anderem Hormonausschüttung, Schmerzempfinden, Konzentrationsfähigkeit sowie letztlich auch Müdigkeit und Schlaf. All diese Bereiche sind während eines Tagesverlaufs nicht konstant, sondern schwanken je nach Uhrzeit.

Die Einstellung des zirkadianen Rhythmus wird über Lichteinfluss, am wirkungsvollsten über Sonnenlicht, gesteuert. Seine Dauer beträgt durchschnittlich 24 Stunden. Einzelne Arbeitsformen (z.B. Schichtarbeit) oder Lebensumstände (z.B. häufige Reisen zwischen Zeitzonen) führen jedoch dazu, dass der zirkadiane Rhythmus aus dem Takt geraten kann.
Damit einher gehen verschiedene Beeinträchtigungen im Wohlbefinden und in der körperlichen Gesundheit, wie beispielsweise Kopfschmerzen, Schlafstörungen, Immunsuppression, Konzentrationsschwierigkeiten und oftmals auch Depressionen.

Aus dem EU-Projekt „ALADIN – Ambient Lighting Assistance for an Ageing Population“ entstand die Idee, sich weiterhin mit den Wirkungen von Licht auf die körperliche und psychische Gesundheit des Menschen zu beschäftigen. In diesem Forschungsprojekt war das Ziel, die Bedeutung von Licht auf das menschliche Wohlbefinden in verschiedenen Alltagssituationen zu evaluieren und ein adaptives Lichtsystem (Demonstrator) für die Generation 65+ zu entwickeln.

Hintergrund

Der Einfluss von Licht auf unsere Psyche und unseren Körper ist äußerst vielfältig. Am bekanntesten dürfte die Auswirkung auf unsere Psyche in Form der saisonal abhängigen Depression (SAD) sein, im Volksmund auch häufig als Winterdepression bezeichnet. Als wirksames Mittel gegen die SAD hat sich die Lichttherapie etabliert. Eine neue Forschungsrichtung im Bereich der psychischen Auswirkungen von Sonnenlicht beschäftigt sich mit dem übermäßigen Bräunungsverhalten, der so genannten Tanorexie.

Im Bereich der körperlichen Auswirkungen von Sonnenlicht ist vor allem der Einfluss von UV-Licht Anteilen auf die Bildung von Vitamin D bekannt, das bei der Einspeicherung von Calcium in die Knochen beteiligt ist.

Aus dem Bereich der Arbeitsmedizin sind die negativen Effekte von Schichtarbeit auf die Gesundheit schon länger bekannt. Darunter fallen beispielsweise Herz-Kreislauf-, Stoffwechsel- und Magen-Darm-Erkrankungen.
Neueste Forschungen aus dem Bereich der Arbeitsmedizin deuten auf einen Zusammenhang zwischen Schichtarbeit und der Entstehung von bestimmten Krebsformen (Prostatakrebs, Brustkrebs) hin. Dieser Zusammenhang wurde jedoch noch nicht eindeutig nachgewiesen. Schichtarbeit führt zu einer Störung des biologischen Rhythmus. Sie erzeugt für den Körper Stress durch die ständige Neuanpassung an sich wechselnde Arbeitszeiten. Stress wiederum bewirkt nachweislich eine Reduktion der Immunabwehr, was die Krankheitsanfälligkeit steigen lässt (Psychoneuroimmunologie).
Weitere Studien zeigen auch, dass durch Licht die negativen Auswirkungen auf die Gesundheit gemindert werden können, wobei noch exakte Kenntnisse zur Lichtgestaltung vor allem bei kurzzyklischen Schichtwechseln ausstehen.

Künstliches Licht ist allerdings streng genommen für manche Menschen wie ein Medikament zu werten. Angewendet zur richtigen Zeit mit dem richtigen Spektrum und einer geeigneten Beleuchtungsstärke kann es gut helfen (z. B. bei saisonalen Depressionen), das gleiche Licht zur falschen Zeit kann schaden!

Tätigkeitsspektrum der Arbeitsgruppe

Die Erforschung der vielfältigen Wirkungsweise von Kunst- und Sonnenlicht stellt den zentralen Schwerpunkt der Arbeitsgruppe „Licht und Gesundheit“ dar. Im Fokus der Untersuchungen stehen unterschiedliche Bereiche aus der Arbeitsmedizin, der klinischen Psychologie und Umweltpsychologie. Ziel der Arbeitsgruppe ist, zu einem verbesserten Verständnis des Zusammenhangs zwischen Licht, psychischer und körperlicher Gesundheit beizutragen.
In einer interdisziplinären Herangehensweise werden sowohl medizinische als auch psychologische Aspekte untersucht. Als Untersuchungsmethoden kommen psychophysiologische Methoden, wie Elektrokardiogramm (EKG) und Elektrodermatogramm (EDG), Autofluoreszenzuntersuchungen, Fragebogenverfahren und medizinische Diagnostik, z.B. Speichelproben, zum Einsatz.

Wir beraten auch Unternehmen und öffentliche Einrichtungen, die energieeffiziente Lichtechnik mit gesundheitlichen Effekten kombinieren wollen.

Einsatz von Licht bei Demenz

Besonders bei Menschen in höherem Alter oder in Pflegeheimen kann Licht wenn es richtig eingesetzt wird positive Auswirkungen, insbesondere auf den Schlaf entfalten, andererseits können bei falscher Verwendung auch gegenteilige unerwünschte Effekte auftreten. (Tageslichtähnliches) Licht in der Nacht, z. B. von Computermonitoren kann den inneren Rhythmus und den Nachtschlaf empfindlich stören.

Sehen Sie hierzu einen Beitrag vom WDR zur Lichtforschung am Menschen mit der Anwendungen im Büro (Monitorlicht) und in Pflege- bzw. Demenzeinrichtungen.

Abgeschlossene Projekte

ALADIN – Ambient Lighting Assistance for an Ageing Population
(https://etc.fhv.at/ambientlighting/)

Wirkungen von dynamischem Hintergrundlicht beim Fernsehen

Einfluss von Raumbeleuchtung auf Ermüdung und emotionales Befinden während des Fernsehens (Dissertation)

Untersuchungen zur Augenbelastung von LED-Fernsehern und Plasma-Fernsehern

Laufende Projekte

OBELIS – Optimierte Beleuchtung von Leitständen im Schichtbetrieb

In Kooperation mit einem Betrieb der Glasindustrie wurde zunächst das aktuelle Wohlbefinden von Schichtarbeitern im vollkontinuierlichen 4-Schichtbetrieb an einem 24h Kunstlicht-Arbeitsplatz erhoben. Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde ein Lichtsystem entwickelt, das die Schichtarbeiter während der jeweiligen Schichten bestmöglich unterstützt und so positive Auswirkungen auf die Wachheit und Sicherheit während der Schicht, das Wohlbefinden am Arbeitsplatz und die Schlafqualität in den Ruhephasen haben kann. Die wichtigste Erkenntniss bisher ist die individuelle Abstimmung der Licht-Steuerkurven auf die jeweilige Situation im Betrieb (z. B.: personelle Vorlieben, Tageslicht, Schichtsystem, Stressbelastung etc.) Langzeitergebnisse sollen das Potential von dynamischem Licht (auch für das betriebliche Gesundheitsmanagement) im Schichtbetrieb ermitteln.

Licht und Demenz - Wirkung künstlicher Licht-Assistenzsysteme auf Menschen mit Demenzerkrankungen (Dissertation)

Melatoninsuppression in Abhängigkeit des Raumwinkels von Lichtquellen

Standardisierte Melatoninbestimmung im Speichel

Dynamisches Licht in Hörsälen, Schulen und Kindergärten (je ein Projekt)

Untersuchungen zu cirkadianen Veränderungen des Autofluoreszenzspektrums der Haut des Menschen

Chromatische Pupillometrie für die Beurteilung der Funktionsfähigkeit der intrinsisch photosensitiven Retinalen Ganglienzellen (ipRGC)

Neuro- und Biofeedback mit Lichtunterstützung

SensBed - Nichtstörende Beurteilung von Schlafqualitätsparametern für Felduntersuchungen