Svegliarsi bene: come influiscono la luce naturale e l’oscurità sul nostro orologio biologico

Il ritmo circadiano e la cronobiologia

Il ritmo sonno-veglia è l’espressione principale del cosiddetto «ritmo circadiano»: per molti esseri viventi copre le (quasi) 24 ore con conseguenti funzioni, processi e meccanismi all’interno del corpo. Nel 2017 fu conferito il premio Nobel per la medicina a Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young. Questi ricercatori lavorano nel campo della cronobiologia e si chiedono in quale misura l’orologio biologico scandisca i ritmi degli esseri viventi. Sono riusciti a individuare in un moscerino della frutta i meccanismi molecolari che regolano il cosiddetto ritmo circadiano. Uno dei massimi ricercatori in tema di cronobiologia in Germania è il dr. Dieter Kunz. In veste di primario di medicina del sonno e cronomedicina presso l’ospedale St. Hedwig di Berlino, egli studia il funzionamento di questo ritmo nel corpo umano. Egli affronta la questione di come viene regolato questo orologio biologico e quali rischi ne conseguono se esso non funziona. «Ogni singola cellula del nostro corpo ha il proprio ritmo di 24 ore» afferma nella sua intervista con VELUX. «Noi siamo come un enorme meccanismo di un orologio svizzero.»

Questo orologio biologico è regolato principalmente dalla luce, o meglio: dall'alternanza tra luce e oscurità. La corretta dose di luce naturale nel contesto di un ciclo stabile di alternanza luce-buio è determinante per un sano bioritmo e per il nostro equilibrio biologico. Dieter Kunz lo conferma: «La luce è il principale fattore che influenza il sistema dell’orologio biologico.»

La luce naturale regola l’orologio biologico

La luce naturale è uno stimolante delle funzioni fisiologiche e psichiche. Essa aumenta la vigilanza, migliora il nostro umore, il benessere, la produttività e la capacità di apprendimento. La luce naturale è inoltre il motore principale usato dal corpo umano per regolare il ritmo sonno-veglia. A lungo è stato sottovalutato il grande effetto della luce sull’uomo e sul ritmo circadiano. Determinanti per la regolazione dell’orologio biologico sono le cellule gangliari che risiedono nella retina dell’occhio. Se queste cellule vengono alimentate con luce naturale sufficiente, l’orologio biologico funziona regolarmente. La spiegazione di ciò risiede nel fatto che per gran parte della storia dell’uomo la luce artificiale non era presente e quindi lo sviluppo del corpo umano si è regolato soprattutto in base ai ritmi naturali della luce naturale e dell’oscurità.

L’intensità luminosa tipica per ambienti interni è di ca. 300 lux. Quando si siede vicino a una finestra sono ca. 3.000 lux e all'esterno addirittura ca. 10.000 - 100.000 lux. L’intensità luminosa all’esterno è facilmente in grado di portare in equilibrio il ritmo circadiano del corpo.

Il buio come base per un sonno ristoratore

La controparte per il buon funzionamento dell’orologio biologico e per un sonno ristoratore è l’oscurità. Interruzioni del sonno ci rendono meno produttivi, ci fanno commettere errori e influiscono negativamente sulla nostra capacità di concentrazione e sulla memoria. «La notte, quando dormiamo, il nostro corpo è iper-attivo, le cose già sperimentate vengono consolidate e il nostro cervello riordina le nozioni» ci spiega Dieter Kunz nell’intervista. Per preparare nel migliore dei modi il nostro corpo per un sonno ristoratore, è importante tenere presente, soprattutto per i sottotetti inondati di luce, che di notte la luce deve rimanere fuori. La luce infatti segnala al corpo: rimani sveglio. In linea di massima gli esperti consigliano un ambiente che sia quanto più buio possibile per dormire. Soprattutto in camera da letto occorre garantire un buon oscuramento con le finestre per tetti.

Sonno ristoratore: un risveglio naturale per il giusto ritmo

Anche la sveglia, di per sé è nemica del nostro ritmo naturale: sostanzialmente non è bene disturbare il ritmo del sonno con una sveglia. Praticamente si taglia qualcosa di quello che il corpo stava facendo durante il sonno, afferma il dr. Kunz: «Se a qualsiasi persona si taglia un’ora dal tempo individuale di cui ha bisogno durante la notte, vuol dire che il suo corpo non aveva ancora finito di fare ciò voleva. Proprio come succede dopo una festa, quando si mette a posto: chi viene svegliato dalla sveglia, non si deve meravigliare se ci sono ancora a giro le bottiglie e se durante il giorno inciampa. In quel caso la persona non rende bene durante il giorno.»

Posso impostare la mia sveglia personale, cioè il mio orologio biologico?

Anche il ritmo sonno-veglia dei mattinieri, le cosiddette «persone allodole» e dei tiratardi, le «persone gufo», si basa sull’orologio biologico, spiega il dr. Dieter Kunz. Il bioritmo del «gufo» corrisponde ad esempio alle 25-26 ore invece che alle 24. La giornata dell’«allodola» invece dura sulle 22-23 ore. Non è facile riprogrammare questi ritmi, afferma Kunz. Ma si possono usare alcuni semplici meccanismi di adeguamento. Per sintonizzarsi con il normale bioritmo delle 24 ore, questo spostamento dell’orologio biologico deve essere praticamente riprogrammato ogni giorno. Ciò funziona principalmente con la luce e il buio (i cosiddetti «Zeitgeber», ovvero «temporizzatori»). Senza questi «temporizzatori», queste persone si confonderebbero.

Cosa succede se l’orologio biologico va in tilt

L’introduzione della luce elettrica nel XIX secolo e il conseguente riassetto degli orari di lavoro e le giornate «economiche» più lunghe ci hanno sempre più staccato dalle 24 ore del ciclo terrestre di buio (notte) e luce (giorno). Ne consegue un disturbo del nostro orologio biologico che dice al corpo quando è tempo di andare a dormire o di rialzarsi. Questo fenomeno è classico del jet-lag: l’orologio biologico è scombussolato perché le singole parti del corpo si adattano con tempi diversi al nuovo orario. Ecco perché ci sentiamo così strani.

Rischi per la salute in caso di ritmo sonno-veglia scombussolato

Soprattutto nei turnisti che spesso non hanno sufficiente luce naturale e sono esposti a un costante cambio del ritmo sonno-veglia, sono stati osservati rischi per la salute. Lo scombussolamento costante del ritmo sonno-veglia e ignorare i «temporizzatori», cioè la luce naturale e il buio, può causare gravi problemi fisici. «È come se qualcuno buttasse della sabbia nel meccanismo di un orologio svizzero e poi si sentono scricchiolii da tutte le parti, e così, allo stesso modo, prima o poi il punto di rottura del corpo umano si spezza, asserisce il dr. Dieter Kunz. Egli ci illustra drasticamente gli effetti: «I turnisti sono esposti a un maggiore rischio per quanto concerne qualsiasi malattia ad oggi esaminata.»

La luce in un momento sbagliato del ritmo circadiano è uno dei punti fondamentali che rendono il lavoro a turni così malsano. In misura minore anche i computer portatili, gli smartphone e i televisori costituiscono un fattore di disturbo prima di coricarsi, con la loro luce artificiale, e spesso con la luce blu.

Anche l’effetto dei medicinali reagisce in base all’orologio biologico

I notevoli effetti sul corpo umano sono dimostrati anche da un esame del sangue in fase di sviluppo, racconta il dr. Kunz. Con un semplice prelievo di sangue si vuole stabilire in quale punto del ritmo circadiano si trova la persona in quel dato momento. Ciò abilita il medico a «valutare diversamente gli ulteriori esami e i risultati del sangue di quella persona. Esistono infatti vari parametri nel sangue con un coefficiente di variazione nelle 24 ore di 10, 20 o 30.» Vale a dire: sapendo in quale punto del ritmo circadiano si trova la persona in quel momento, sarà anche molto più facile contestualizzare questi valori del sangue. Inoltre, i recettori funzionano diversamente nei vari momenti in base ai tempi del proprio orologio biologico: ciò consente di ottimizzare l’impiego dei medicinali. Il dr. Kunz spiega che ciò è particolarmente importante ad esempio nella chemioterapia.

Effetti della pianificazione degli edifici sull’orologio biologico

Poiché trascorriamo il 90% del nostro tempo all’interno degli edifici, è naturalmente molto importante che lì vi sia sufficiente luce naturale e oscurità. Il dr. Kunz critica apertamente l’attuale struttura degli edifici: «Asserisco che verrà il giorno in cui moriremo dal ridere riguardo alla pianificazione degli edifici, inclusi quelli attuali.» L’illuminazione degli ambienti interni viene spesso basata su criteri estetici. Ma anche quando qualcosa ci piace, ci attrae esteticamente, ciò è spesso un segno che può essere salutare per il nostro corpo. Quando qualcosa non ci piace, quando non ci fa stare bene e non ci infonde una sensazione di benessere, questo è spesso un sintomo che ci avverte che non fa bene al nostro corpo, spiega l’esperto in cronobiologia. «Se una cosa mi piace e la ritengo bella, forse ha un’impronta,  un effetto biologico.»

Che le strutture degli edifici non tengano conto di un sufficiente apporto di luce naturale per favorire il funzionamento del ritmo circadiano, viene considerato da Kunz un fattore critico per la salute generale: «Sono convinto che potremmo contribuire notevolmente alla salute della popolazione in genere dotando gli spazi interni, nei quali stiamo tutti il tempo, di una illuminazione tale da far funzionare perfettamente il nostro ritmo circadiano.» Kunz rimane però anche ottimista, nel senso che è convinto che possiamo reagire: «Non vedo alcun motivo per cui non dovremmo raggiungere questo obiettivo.»

Il colloquio con il dr. Kunz e molti studi dimostrano quanto è importante il buon funzionamento del nostro orologio biologico. Il ritmo circadiano ha effetti sul nostro corpo che non sono solo quelli di vigilanza o stanchezza. Un orologio biologico «funzionante» ci protegge da malesseri e malattie, da rischi per la salute e ci regala efficienza e buon umore. Ecco perché è importante, nel quotidiano, prestare attenzione a un sufficiente apporto di luce naturale e di oscurità.