LTG Impulsseminar 2009  Licht und Gesundheit

Veranstaltet von der Lichttechnischen Gesellschaft Österreichs

	Hotel Favorita 1100 Wien, Laxenburger Straße 8-10 Anreiseinformation     CD-ROM mit allen Vorträgen um 50,-- Euro (excl. MWSt.)  nach der Tagung erhältlich. Bestellung:  im LTG-Sekretariat oder online
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LICHT, GESTALTUNG UND GESUNDHEIT

Mag. Victoria Coeln

Licht, Sonnenlicht, gestaltet unsere Umgebung – oder, aus der Position der Lighting Community: Wir gestalten unsere Umgebung mittels Licht, ja wir gestalten Licht. Dabei widmen wir uns vor allem praktischen und ästhetischen Kriterien. Funktionalität und Sicherheit, aber auch atmosphärische Veränderung und Wohlbefinden sind Themen bei der Entwicklung unserer Konzepte.


Licht ist allerdings mehr: Licht, nicht nur Sonnenlicht, bewirkt Veränderungen im Hormonhaushalt, steuert den chronobiologischen Rhythmus und damit das Wach- und Schlafverhalten und ist unter anderem für die Produktion eines lebenswichtigen Vitamins verantwortlich. Wie sorgfältig gingen wir heute, in der Wissensgesellschaft, mit Medikamenten um, die dieselben Wirkungen zeigten? Wir gestalten Licht. Wie gestalten wir damit unsere Gesundheit?


Licht begleitet unsere Evolution. Der allererste Griff zum Kienspan, zum ersten "künstlichen" Licht, war eine visionäre Handlung: Die Nacht war neu gestaltet. Vielleicht führt jede intensive Beschäftigung mit Licht zu visionären Gedanken? Vielleicht finden wir bei diesem Symposium im interdisziplinären Austausch zu einem neuen Verständnis und ungewöhnlichen, spannenden Visionen ...

LICHT IN DER ALTENPFLEGE
Verbesserte Lebensqualität für Demente: das Forschungsprojekt St. Katharina in Wien

DI Peter Dehoff Zumtobel Lighting, Dornbirn
DI Peter Hein Kompetenzzentrum Licht, Aldrans-Innsbruck

In verschiedenen Altenheimen haben sich in kleineren Projekten, in denen mit „Lichtdecken“ experimentiert wurde (z.B. „Haus im Park“ in Bremerhaven, „Haus Ruhrgarten in Mülheim“), positive Auswirkungen auf das Wohlbefinden und Sozialverhalten gezeigt. Aufgrund der sehr geringen Datenlage lässt sich aber dennoch vermuten, dass mit einer geeigneten Beleuchtung eine Positivspirale initiiert werden könnte: Erhöhung sozialer Aktivitäten führt zu größerer Müdigkeit, was wiederum einen erholsameren Schlaf bewirken sollte und damit zu positiven Folgen für die mentale und emotionale Verfassung.

Hierzu gibt es international einige Erfahrungen sowie realisierte Projekte.

In einer neu eingerichteten Wohngruppe für Demenzkranke im Altenheim St. Katharina in Wien wurde im Rahmen der Renovierung eine steuerbare Beleuchtung eingezogen, die es ermöglicht, unterschiedliche Lichtintensitäten und –farben zu realisieren und deren Auswirkungen auf das Wohlbefinden der Bewohner systematisch zu untersuchen. Zwei statische und eine dynamische Beleuchtungs­situation (in Anlehnung an den Tagesverlauf) mit Variation der Lichtintensität und –farbe wurden konzipiert. Die Messungen erfolgen über ein Jahr (jeweils mindestens 8 Wochen pro Beleuchtungssituation) und starteten im Herbst 2007. Jede Beleuchtungssituation wird einmal wiederholt, um Jahreszeiteneffekte zu berücksichtigen. Ermittelt werden nicht nur emotionale und mentale Befindlichkeit der Bewohner sowie deren soziale Aktivitäten, sondern auch die Auswirkungen auf das Pflegepersonal sowohl in Bezug auf die eigene Befindlichkeit als auch hinsichtlich der Bewertung der Pflegesituation. Erste Ergebnisse werden präsentiert ebenso wie Konsequenzen für die Gestaltung.

Dieses sehr interdisziplinäre Forschungsprojekt wird durch nationale Förderung des Kompetenznetzwerks Licht gefördert und unterstützt.

Arch. DI Renate Hammer Donau-Universität Krems

Beschichtete Funktionsgläser, wie sie dem heutigen Stand der Technik und den Anforderungen der Baugesetzgebung entsprechen, filtern wesentliche Wellenlängenbereiche aus dem natürlichen Tageslichtspektrum heraus. Das Licht, das derart spektral ausgedünnt den Innenraum erreicht ist aus Sicht der Humanphysiologie nur reduziert beziehungsweise gar nicht mehr wirksam.

Nachdem Menschen mit postindustriellem westlichen Lebensstil aber an die 90% ihrer Lebenszeit in geschlossenen Räumen verbringen, treten Lichtmangelerscheinungen epidemischen Ausmaßes auf, die in der aktuellen medizinischen Fachliteratur evident werden. In verglasten Innenräumen herrscht Lichtmangel trotz scheinbarer Lichtfülle.

Bauen und Wohnen

Vor diesem Hintergrund untersucht das Department für Bauen und Umwelt der Donau Universität Krems die Übereinstimmung beziehungsweise das Auseinanderklaffen von medizinisch begründeten Anforderungen an Lichtqualität durch Faltung von physiologischen Wirkungskurven und den tatsächlichen gegebenen Tageslichtspektren in Innenräumen.

Die spektral verteilte Strahlungsabminderung des terrestrischen Tageslichts beim Durchtritt durch eine handelsübliche Zweischeiben Wärmeschutzverglasung zeigt große Helligkeit und ausgewogene Verteilung im Bereich des sichtbaren Lichts. Die Basis für die Bewältigung von Sehaufgaben wird so weitgehend sichergestellt. Hingegen ist das Spektralangebot im Bereich der ultravioletten Wellenlängen, der kurzen Wellenlängen des sichtbaren Bereiches und des infraroten Wellenlängenbereiches teils stark reduziert. Davon betroffen ist beispielsweise die menschliche Photosynthese von Previtamin D3 oder das Entrainment von circadianen Rhythmen durch den nicht visuellen Augenrezeptor.

DIE APPLIKATION VON LICHT IN DER WUNDTHERAPIE

Dr. Peter Dungel LBI für experimentelle und klinische Traumatologie, Wien

Licht unterschiedlicher Wellenlänge wird seit über 30 Jahren in klinischen Ansätzen angewandt. Abhängig von Lage und Art der Wunde hat Licht vielfache positive Effekte, beschleunigt die Wundheilung, verbessert die Durchblutung und reduziert das Schmerzempfinden des Patienten. Allerdings hat sich die Lichttherapie in der Wundheilung noch nicht durchgesetzt, da manche Ergebnisse widersprüchlich und die zugrundeliegenden Wirkungsmechanismen zu wenig erforscht sind.

Daher ist es notwendig, in kontrollierten Studien die Effektivität von Licht auf die Wundheilung, sowohl in der Zellkultur als auch präklinisch zu untersuchen, um die Nützlichkeit dieser Therapieform für den Menschen zu beweisen.

So konnte bereits gezeigt werden, dass auf zellulärer Ebene Licht das Wachstum verschiedener, bei der Wundheilung beteiligter Zellarten steigert, die Neubildung von Blutgefäßen fördert und die Bildung von Wachstumsfaktoren beeinflusst.

Bislang wurden vor allem Lichtquellen im roten und infraroten Spektralbereich in der Wundheilung verwendet. Kürzlich jedoch konnte gezeigt werden, dass auch kurzwelliges Licht (430nm) signifikanten Einfluss auf biologische Systeme haben kann und z.B. in der Lage ist, Stickstoffmonoxid aus Nitrosylkomplexen mit Hämoglobin oder mitochondrialen Proteinen freizusetzen. Stickstoffmonoxid ist ein wichtiger Botenstoff im Körper, der u.a. die Erweiterung von Blutgefäßen bewirkt und damit zu einer besseren Durchblutung führt.

Um ein gesichertes Verständnis zur biomodulativen Wirkungsweise von Licht zu erhalten ist es notwendig, in weiteren klinischen Studien die Wirkung von unterschiedlichen Wellenlängen und Intensitäten in unterschiedlichen Wundmodellen zu untersuchen und die zellulären und molekularen Wirkmechanismen aufzuklären. Der Einsatz würde sich lohnen, denn Lichttherapie wäre eine leicht applizierbare, schonende und kosteneffektive alternative oder unterstützende Behandlungsform zur Wundheilung.
 

LICHT UND DIE PATHOPHYSIOLOGIE DES AUGES

Univ. Prof. Dr. Peter Heilig Universitätsklinik für Augenheilkunde, Wien

Das menschliche Auge nimmt unter allen Sinnes-Organen eine dominierende Position ein. Wie 'Licht-Fallen' fangen die hoch-empfindlichen Rezeptoren der Netzhaut Licht-Quanten oder Licht-Wellen ein. Ein einziges Photon schon ist dazu imstande Reaktionen im Rhodopsin eines 'Stäbchens' auszulösen. Dieser Rezeptor-Typ ist 'spezialisiert' auf das Dämmerung- (Hell-Dunkel-Unterschiede) und das 'Bewegung'-Sehen (Peripherie des Gesichtsfeldes). Physiologische Stimuli (Lichtreize) setzen Kaskaden von biochemischen und elektrophysiologisch messbaren Ereignissen in Gang.

Im Anglo-Amerikanischen spricht der Begriff 'phototoxicity' eine deutliche, geradezu unmissverständliche Sprache. Paracelsus hat es klar ausgedrückt: dosis facit venenum - die Dosis wandelt das jeweilige Medikament um - in eine Substanz, welche wie Gift wirken kann. Damit ist die Grenze zwischen Physiologie und Pathologie überschritten. Blendung ist immer überdosiert, unphysiologisch, kann Schäden anrichten. Die 'pathologischen' Veränderungen der Netzhaut-Mitte (die Zapfen, das Farbensehen, zentrale Sehschärfe) werden mit Licht-Schäden in Verbindung gebracht. Wie durch ein Brennglas bündelt das optische System des Auges einfallendes Licht, welches je nach Vulnerabilität, Empfindlichkeit und Vorschäden der Netzhaut (Genetische Belastung, Rauchen, Feinstaub, fehlerhafte Ernährung etc.) über die zeitliche Summation Funktions-Ausfälle verursachen kann (erworbene Farbsinn-Störungen, Dyschromatopsie – verringerte Sehschärfe bis hin zu zentralen Gesichtsfeld-Ausfällen, Zentralskotom).

Der Licht-Sinn und das 'Licht-Organ' Auge sind besonders licht-'empfindlich'. Licht-Schädigungen (phototoxicity) durch zu hohe Intensitäten (cave zeitliche Summation) können irreversible Folgen verursachen. Blendungen müssen auf alle Fälle vermieden werden.
 

LICHT UND BIOLOGISCHE RHYTHMIK

Ao. Univ. Prof. Dr. Maximilian Moser Med Uni Graz, Joanneum Research, Weiz

Biologische Rhythmen stabilisieren und unterstützen unsere Einbindung in geologische Zyklen und erhalten unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden. Ein besonders deutliches Beispiel ist der zirkadiane Rhythmus, der unserem Körper ermöglicht, den Verlauf von Tag und Nacht vorwegzunehmen und zur geeigneten Zeit Leistungs- oder Erholungsbereitschaft zu aktivieren, Schlaf oder Aufwachen einzuleiten und unsere Körperfunktionen bedarfsgerecht zu steuern. Licht spielt dabei die Rolle eines Zeitgebers, also eines äußeren Signals, das den inneren Rhythmus mit den äußeren Tagesbedingungen synchronisiert und abstimmt.

Tatsächlich haben Studien der letzten Jahre gezeigt, dass Störungen der zirkadianen Rhythmik beim Menschen, z.B. durch Jetlag oder Nacht-Schichtarbeit, zu massiven Gesundheitsbeeinträchtigungen, zu erhöhtem Risiko von Herzinfarkt, Brust- und Prostatakrebs führen. Die Aufrechterhaltung eines intakten zirkadianen Tagesganges in Übereinstimmung mit dem Hell-Dunkel-Wechsel scheint also von großer gesundheitlicher Bedeutung zu sein.

Vor wenigen Jahren wurde von mehreren Forschergruppen eine neue Art von Lichtrezeptoren in der Netzhaut entdeckt, die auch bei blinden Menschen aktiv sein kann. Diese Rezeptoren, in den so genannten Ganglionzellen lokalisiert, sind direkt für die Wahrnehmung des Umgebungslichtes und für die zirkadiane Steuerung unseres Organismus verantwortlich ...

SONNENLICHT, VITAMIN D UND GESUNDHEIT
Vitamin D, das „Sonnenschein Vitamin“ wirkt nicht nur gegen Knochenbrüche!

Prof. Dr. Heike Bischoff-Ferrari Universität Zürich

Vitamin D wurde bisher vorwiegend als „Knochen-Vitamin“ gesehen. In dieser klassischen Rolle fördert Vitamin D die Knochengesundheit bei jüngeren und älteren Erwachsenen und verhindert Knochenbrüche bei älteren Personen.
In neueren Studien wird die Rolle von Vitamin D in der Muskelkrafterhaltung und Sturzverminderung hervorgestellt. Ein solcher Effekt ist von grossem klinischem Interesse, weil Vitamin D dadurch ein einmaliges Wirkungsprinzip vorgibt, nämlich die kombinierte Verminderung von Stürzen und Knochenbrüche.
Dazu scheint Vitamin D verschiedene alters-assoziierte chronische Erkrankungen positiv zu beeinflussen. Dazu gehört eine mögliche Verbesserung der Herzkreislaufgesundheit, eine Senkung des Krebsrisikos und des Diabetesrisikos. Nicht zuletzt sollen Menschen, die Vitamin D einnehmen länger leben. Letzters auch noch mit einer besseren Laune!

KÜNSTLICHES LICHT, MELATONIN UND GESUNDHEIT

Priv. Doz. DDr. Eva Schernhammer Havard Medical School Boston

Vor über 20 Jahren postulierten Richard Stevens und Scott Davis erstmals, dass die Erfindung der Glühbirne und daraus resultierende zunehmende Lichtexposition den ansteigenden Brustkrebsraten in der westlichen Welt zugrunde liegen könnten. Geographische Unterschiede in der Brustkrebsinzidenz und das geringere Risiko von blinden Frauen, an Brustkrebs zu erkranken, schienen diese Theorie in der Tat zu unterstützen. Später, als experimentelle Studien zunehmend aufzeigten, dass Licht, über einen – wie durch Thapan und Brainard im Jahr 2001 erstmals belegt – speziellen Photorezeptor in der Retina akut die Produktion des Krebs hemmenden Hormons Melatonin zu unterdrücken vermag, begann man der verringerten Melatoninproduktion als treibenden Faktor zwischen Licht und Krebsrisiko vermehrt Augenmerk zu schenken. Heute zeigen mehrere Studien konsistent auf, dass niedrigere Melatoninspiegel tatsächlich mit einem höheren Krebsrisiko einhergehen. Und während die Rolle des Schlafes in diesen Zusammenhängen derzeit noch Gegenstand intensiver Forschung ist, so wurde Nachtarbeit bereits vor Kurzem durch die WHO als Klasse 2A Karzinogen (“probably carcinogenic”) eingestuft. Jüngste Studien weisen darauf hin, dass künstliches Licht nicht nur das Risiko von Krebs, sondern auch das von Herzkreislauf-Erkrankungen zu beeinflussen vermag. Die rapid anwachsende Datenlage hinsichtlich der Gesundheitsfolgen von lichtinduzierten zirkadianen Störungen lässt hoffen, dass sich künftige präventive Interventionen diese neuen Theorien zunutze machen werden. In diesem Vortrag werden Sie über zugrunde liegende Mechanismen und den aktuellen Stand der epidemiologischen Evidenz für die Zusammenhänge zwischen künstlichem Licht und dem Risiko chronischer Erkrankungen informiert.

PODIUMSDISKUSSION

Prof. Dr. Heike Bischoff-Ferrari,                     Univ. Prof. Dr. Peter Heilig,
Ao. Univ. Prof. Dr. Maximilian Moser,            Priv. Doz. DDr. Eva Schernhammer

Moderation Frau Coeln

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