Bedre belysning kan bidrage til at forebygge diabetes

Vi tilbringer det meste af vores vågne tid indenfor i mere eller mindre konstant kunstig belysning og omgivet af skærme, der udstråler kraftigt lys, helt frem til sengetid. I de seneste år er der kommet øget fokus på, hvad det betyder for vores søvn, trivsel og koncentration. Forskere i Holland har nu undersøgt, hvad det gør ved vores stofskifte.  

Forskningsteamet fra Maastricht University Medical Center tog udgangspunkt i de observationsstudier, der har vist, at nattevagter er forbundet med risiko for stofskiftesygdomme. Forklaringen er blandt andet, at mennesker med natarbejde spiser og er aktive i løbet af nattetimerne, men hvilken betydning har det, at deres lys-mørke-rytme er forskudt? Det spørgsmål fik forskerne til at invitere en gruppe mennesker ind og overnatte i et respirationskammer. 

”Vores hypotese var, at ved at imitere døgnets rytme og udsætte folk for skarpt lys om dagen og dæmpet lys om aftenen ville vi se positive stofskifteresultater – og omvendt med den modsatte lyscyklus,” forklarer Jan-Frieder Harmsen fra NUTRIM School for Nutrition and Translational Research in Metabolism på Maastricht University Medical Center. 

Lyseksperiment i respirationskammer
Forskerne udvalgte 14 mænd og kvinder i alderen 40-75, som var i risikogruppen for at udvikle stofskiftesygdomme. Deltagerne var overvægtige (med et gennemsnitligt BMI på 29,6) og insulinresistente, men havde ellers et godt helbred og var ikke-rygere.  

Deltagerne skulle overnatte ad to omgange i respirationskamre, hvor forskerne havde mulighed for at måle iltforbrug og kuldioxidproduktion og dermed beregne deltagernes samlede energiforbrug og stofskifterate under søvn (SMR).

I den første runde blev deltagerne eksponeret for skarpt lys (1250 lux) hele dagen fra kl. 8-18 og derefter meget dæmpet lys (5 lux) om aftenen fra kl. 18-23. I anden runde blev dag og aften byttet om, så deltagerne blev udsat for dæmpet lys om dagen og skarpt lys om aftenen inden sengetid. 

"Det skarpe lys var lige så skarpt, som hvis man stod foran køledisken i et supermarked. Altså ret lyst, men ikke irriterende lyst. Men det dæmpede lys var så svagt, at folk ikke længere kunne læse. De kunne dog stadig se tv med skærmstyrken skruet ned,” fortæller Jan-Frieder Harmsen.

I løbet af eksperimentet fik deltagerne serveret tre standardiserede måltider: morgenmad, frokost og aftensmad. Forskerne skulle kontrollere deltagernes madindtag minutiøst for ikke at risikere, at madens sammensætning havde større betydning end lyspåvirkningen. Der blev taget blodprøver før morgenmaden og aftensmaden og derefter med 30 minutters mellemrum i de fire timer efter begge måltider. På den måde kunne forskerne måle niveauerne af insulin, melatonin, triglycerider (fedtstoffer) og glukose både på tom mave og efter et måltid. Deltagerne fik desuden små sensorer på hænder og fødder, der kunne måle deres hudtemperatur. Endelig skulle de sove med et slags armbåndsur på, for at forskerne kunne overvåge deres søvnrytme.

Deltagerne får kolde fødder
Målingerne i respirationskamrene viste, at når deltagerne havde tilbragt dagen i skarpt lys, havde de inden aftensmaden et lavere blodsukkerniveau. Det skarpe lys om dagen og det dæmpede aftenlys, som skulle imitere en naturlig dagsrytme, havde også en gavnlig effekt på energiforbruget, og forskerne målte øget forbrænding under middagen og højere SMR (sleeping metabolic rate). Endelig steg deltagernes hudtemperatur inden sengetid, hvilket også er positivt, forklarer Jan-Frieder Harmsen

”Før du sover, skal dine hænder og fødder varme op. Det er en fysiologisk mekanisme til at forberede din krop på at sove. Din krop ønsker at tabe temperatur fra sin core, og det kan den gøre ved at varme periferien op: hænder og fødder.”

I den modsatte lyscyklus, hvor deltagerne blev udsat for dæmpet lys om dagen og skarpt lys om aftenen, skete der et fald i SMR og energiforbrug i perioden efter middagen. Det vil sige, at deltagerne ikke forbrændte lige så meget af maden, så på længere sigt ville det kunne føre til øget kropsvægt. Frigivelsen af melatonin, som spiller en vigtig rolle i reguleringen af søvn, blev desuden kraftigt undertrykt, og deltagernes hudtemperatur faldt, da det skarpe lys blev tændt om aftenen, som om dagen var gået i gang. 

“Hudens temperatur reagerer øjeblikkeligt på lyseksponering. Og når dine hænder og fødder varmes op, betyder det også, at dine blodkar udvides, og det betyder, at der er mindre modstand, når dit hjerte pumper blod til din krop. Hvis den mekanisme er ude af synkronisering med dagslysrytmen i længere tid, kan du have en højere risiko for at udvikle hjerte-kar-sygdomme,” forklarer Jan Frieder Harmsen.

Dette gælder for alle mennesker, men er særligt problematisk for mennesker med diabetes, som netop er i højere risiko for også at udvikle hjerte-kar-sygdomme.

En nemmere løsning 
Forskerne konkluderer på baggrund af resultaterne, at belysning, der imiterer dagens gang, kan bidrage til at forebygge stofskiftesygdomme og fremme et sundt stofskifte.

“Resultaterne er i høj grad relevante, for vi kan se, at den ældre befolkning har en højere risiko for at udvikle type 2-diabetes. Vi ser i øjeblikket, at antallet af tilfælde stiger meget, især i USA, og vi ser en tendens til, at de fleste ældre er overvægtige,” siger Jan-Frieder Harmsen. 

Selv små ændringer i energiforbruget kan bidrage til udviklingen af fedme og stofskiftesygdomme på lang sigt, og derfor kan vores indendørs belysning spille en vigtig rolle. 

”Fødeindtagelse og fysisk aktivitet er naturligvis vigtigere faktorer, men tænk på, hvor svært det er at ændre sin kost eller at dyrke mere motion. At ændre lyset indendørs er derimod let at gøre og kan derfor potentielt have en vigtig effekt på forebyggelsen af type 2-diabetes,” fortæller forskeren.

Eftersom den typiske kontorarbejder er udsat for kunstig belysning fra 9 til 17 hver dag, mener han, at det ville det være oplagt at starte med at skrue op for lyset i kontorbygningerne – til et rimeligt niveau, der ikke generer øjnene. Men det er lige så vigtigt at dæmpe lyset derhjemme om aftenen. 

Næste gang: sollys
I eksperimentet forsøgte man at efterligne naturligt lys, men der er stadig langt fra de 1250 lux i eksperimentet til de ca. 100.000 lux, som solen udsender på en solrig dag. Naturligt lys skifter også gradvist styrke og ændrer desuden farvetemperatur i løbet af dagen – modsat i studiet, hvor LED-lyset havde en konstant temperatur på ca. 4.000 Kelvin (typisk for kontorbelysning), og man skiftede brat mellem skarpt og dæmpet lys. Derfor planlægger Jan-Frieder Harmsen og hans team i et fremtidigt studie at undersøge forskellen for stofskiftet mellem naturligt lys og kunstigt lys. 

“Vi vil gerne forsøge at placere mennesker med type 2-diabetes i et kontorrum, der giver mulighed for naturligt dagslys, og sammenligne det med konstant, kunstig belysning, fordi vi tror, at det naturlige dagslys sandsynligvis har en langt mere potent effekt på stofskiftet,” siger han.