بهینه‌سازی شرایط نور داخلی برای تقلید از چرخه طبیعی نور-تاریکی می‌تواند به کاهش اثرات متابولیکی نامطلوب دوره‌های طولانی قرار گرفتن در معرض نور داخلی کمک کند –

این تحقیق توسط Jan-Frieder Harmsen، Patrick Schrauwen و همکارانش در گروه علوم تغذیه و حرکت، دانشکده تغذیه و تحقیقات ترجمه ای NUTRIM در متابولیسم، مرکز پزشکی دانشگاه ماستریخت، ماستریخت، هلند انجام شد. هدف آن تعیین این بود که آیا طراحی مجدد نورپردازی داخلی برای تقلید بیشتر از چرخه طبیعی نور تا تاریکی می تواند به بهبود سلامت متابولیک کمک کند یا خیر. نویسندگان می‌گویند: «بهینه‌سازی شرایط نور داخل ساختمان برای تقلید بیشتر از چرخه نور طبیعی/تاریکی، نویدبخش جلوگیری از اثرات نامطلوب بر انرژی کل بدن و متابولیسم گلوکز مرتبط با شرایط روشنایی ثابت امروزی است.»

سطح نور به عنوان مهم ترین نشانه زمانی برای همگام سازی ساعت شبانه روزی بدن با چرخه شبانه روزی 24 ساعته شناخته شده است. تحقیقات قبلی نشان داده است که قرار گرفتن در معرض نور شدید در هنگام عصر یا شب بر متابولیسم گلوکز تأثیر می گذارد و با اضافه وزن یا چاقی و همچنین افزایش خطر ابتلا به بیماری های قلبی عروقی مرتبط است.

در دنیای مدرن، قرار گرفتن در معرض نور – از جمله نور مصنوعی – به طور گسترده و در تمام ساعات شبانه روز در دسترس است و در نتیجه بیشتر افراد در ساعات تاریکی در معرض نور خانه، محل کار یا صفحه نمایش دستگاه های الکترونیکی قرار می گیرند. اثرات مضر نور در شب (LAN) شامل افزایش شدید سطح گلوکز و انسولین خون بعد از غذا است و قرار گرفتن در معرض LAN با افزایش بروز دیابت نوع 2 (T2DM) در افراد مسن مرتبط است. محققان خاطرنشان می کنند: “جامعه مدرن ما همچنین با کمبود زمان کافی در شرایط نور روشن در طول روز مواجه است و در واقع، بیشتر زمان در داخل خانه تحت نور مصنوعی و تحت نور بسیار کمتر در مقایسه با نور طبیعی روز در فضای باز سپری می شود.”

یک گروه 14 نفری دارای اضافه وزن (میانگین BMI 29.6 کیلوگرم بر متر) با جنس مختلط²در مرز بین اضافه وزن و چاقی)، داوطلبان مقاوم به انسولین بین سنین 40 تا 75 سال برای این مطالعه که به دو جلسه تقسیم شد، انتخاب شدند. آزمودنی ها همه غیر سیگاری بودند، میانگین سنی 67 سال داشتند و از سلامت عمومی برخوردار بودند. شرکت کنندگان برای کل هر جلسه در یک اتاقک تنفس ماندند که 40 ساعت از ساعت 18:00 روز اول تا ساعت 12:00 روز سوم به طول انجامید و شامل دو دوره خواب شبانه بود. یک اتاقک تنفس اندازه گیری مصرف اکسیژن و تولید دی اکسید کربن را امکان پذیر می کند و امکان محاسبه کل انرژی مصرفی و نرخ متابولیسم خواب (SMR) را فراهم می کند.

یک جلسه (روز روشن — عصر تاریک) شامل دوره ای از نور روشن در طول روز (08:00-18:00 ساعت) و به دنبال آن نور کم در هنگام عصر (18:00-23:00 ساعت) بود، در حالی که وضعیت در ساعت دیگر برعکس بود. روز تاریک — عصر روشن جلسه شرکت کنندگان در طول شب از ساعت 23:00 تا 07:00 در هر دو جلسه در تاریکی بودند و وعده های غذایی در ساعت 08:00 برای صبحانه ارائه شد. ساعت 13:00 برای ناهار؛ و ساعت 18:00 برای شام.

مقدار غذای ارائه شده برای هر آزمودنی بر اساس انرژی مورد نیاز روزانه آنها، بر اساس SMR آنها که در اولین شب حضور در اتاقک به دست آمد، تعیین شد. ترکیب درشت مغذی غذا (٪ پروتئین، کربوهیدرات و چربی) بین جلسات ثابت نگه داشته شد، همانطور که ارزش کالری نسبی هر وعده غذایی با صبحانه یک چهارم انرژی روز را تشکیل می داد، در حالی که ناهار و شام 30٪ و 45 را نشان می دادند. ٪، به ترتیب. نمونه خون قبل از صبحانه و شام، سپس در فواصل 30 دقیقه ای در 4 ساعت بعد از هر دو وعده غذایی برای تعیین سطح انسولین، ملاتونین، تری گلیسیرید (چربی ها) و گلوکز در هر دو حالت ناشتا و بعد از غذا گرفته شد.

این مطالعه نشان داد که گذراندن روز در نور روشن (ساعت 08:00 تا 18:00) در مقایسه با گذراندن روز در نور کم منجر به کاهش سطح گلوکز خون در آستانه شام ​​می شود. این روز روشن — عصر تاریک این الگو همچنین با حفظ SMR بالا و افزایش مصرف انرژی بدن در طول شام، تأثیر مفیدی بر مصرف انرژی داشت.

در مقابل، قرار گرفتن در معرض روز تاریک — عصر روشن مشخص شد که این شرایط باعث کاهش SMR و مصرف انرژی در دوره بعد از شام می شود. این چرخه روشنایی همچنین ترشح هورمون ملاتونین را به شدت سرکوب کرد، که سطح آن باید 2 تا 4 ساعت قبل از خواب در پاسخ به کاهش سطح نور طبیعی افزایش یابد و نقش مهمی در تنظیم چرخه خواب دارد. از آنجایی که حتی تغییرات کوچک در مصرف انرژی می تواند در درازمدت به ایجاد چاقی و بیماری های متابولیک کمک کند، نویسندگان خاطرنشان می کنند که تحقیقات طولی بیشتری برای بررسی اینکه چگونه قرار گرفتن در معرض نور بر تنظیم وزن بدن و متابولیسم تأثیر می گذارد، مورد نیاز است.

در کمال تعجب نویسندگان، سطح گلوکز پس از صرف غذا پس از شام کاهش یافت روز تاریک — عصر روشن توالی. این کاهش علیرغم عدم تغییر سطح انسولین رخ داد و تحقیقات قبلی در مورد این موضوع نشان داده است که تغییر در قند خون می تواند نتیجه کاهش فعالیت روده و کاهش جذب کربوهیدرات باشد. این تیم پیشنهاد می‌کند که ترکیب نور روشن در طول روز و نور کم در عصر ممکن است به هضم غذا کمک کند و می‌تواند به توضیح اینکه چرا افرادی که به این روش در معرض نور قرار می‌گیرند، قند خون بالاتری نسبت به زمانی که شرایط معکوس شده بود، بعد از شام نشان می‌دهند.

همچنین مشخص شد که روز روشن — عصر تاریک این شرایط از تغییرات روزانه بیشتری در دمای پوست پشتیبانی می‌کند: با کاهش شدیدتر در طول روز که از طریق انقباض عروق خونی از طریق سیستم عصبی سمپاتیک انجام می‌شود، و با افزایش گذرا در دمای پوست به محض اینکه نورها در ساعت 18 کم شد: 00h نشان دهنده اتساع عروق از طریق فعالیت عصبی پاراسمپاتیک است. در روز تاریک — عصر روشن توالی دمای پوست را کمتر در طول روز کاهش داد و پس از افزایش سطح روشنایی در ساعت 18:00 به کاهش بیشتر منجر شد که احتمالاً شروع خواب را به تعویق می‌اندازد.

اگرچه در این مطالعه مستقیماً اندازه‌گیری نشد، اما کاهش دمای پوست از طریق انقباض عروق در طول روز نشان‌دهنده فشار خون بالاتر است، در حالی که افزایش دمای پوست از طریق گشاد شدن عروق در عصر نشان‌دهنده فشار خون پایین‌تر است. این نوسان روزانه فشار خون برای سلامت قلب و عروق مطلوب است و کاهش فشار خون در طول شب حتی به عنوان یک نشانگر پیش آگهی مثبت در بین متخصصان پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین، نویسندگان خاطرنشان می کنند: “ترکیب نور روشن در طول روز و نور کم در هنگام عصر به نظر می رسد نویدبخشی برای بهبود تغییرات فشار خون در جمعیتی است که مستعد ابتلا به عوارض قلبی عروقی در دراز مدت هستند.”

نویسندگان نتیجه گیری می کنند: “این یافته ها نشان می دهد که محیط نور داخلی افراد مقاوم به انسولین می تواند پارامترهای متابولیک را به روشی وابسته به زمان از روز تعدیل کند تا سلامت متابولیک را در دراز مدت تحت تاثیر قرار دهد… در آینده، تحقیقات بیشتری مورد نیاز است. از رژیم‌های نوری مختلف در ساختمان‌های اداری و محیط‌های خانه در پتانسیل خود برای جلوگیری از بیماری‌های متابولیک استفاده کنید.”