Människor, djur, växter och till och med vissa encelliga organismer och bakterier har en inre klocka. Det är ett 24-timmarssystem som reglerar funktioner i cellen så att de sker vid rätt tidpunkt för organismen. Detta kallas för den cirkadiska rytmen efter latinets cirka diem, ”ungefär en dag”. Denna inre klocka styr oss mer än vi anar, något som 2017 års Nobelpristagare i fysiologi eller medicin påvisade. Den cirkadiska rytmen påverkar vitala delar i våra kroppar. Till exempel är delar av immunsystemet extra aktivt sent under natten medan puls och blodtryck är som högst på dagen.

De allra flesta har en någorlunda liknande rytm, även om vi skiljer oss åt på ett individuellt plan i vissa avseenden, berättar Thorbjörn Laike, professor i miljöpsykologi vid Lunds universitet.

– Det finns personer med såväl längre som kortare cirkad. Med en kortare cirkad vaknar man tidigare, vilket kan förklara varför vissa av oss är mer morgonmänniskor. Det kan också ske förändringar under olika faser i livet. Under tonåren tycks de flesta få en längre cirkad till exempel som istället håller oss vakna senare på kvällen.

Dygnsrytmen styrs till en stor del av dagsljuset. Systemet är anpassat för att vi ska vara aktiva på dagen och återhämta oss på natten när det är mörkt. I och med det elektriska ljusets inträde har vårt cirkadiska system börjat ruckas på. Glödlampan innebar ett rejält skifte i aktivitetsnivå under dygnets senare timmar. Tack vare – eller på grund av – den kan vi stanna uppe på kvällen, vilket också gör att insomningen förskjuts. I vårt moderna samhälle är det också många av oss som vistas mer inomhus än utomhus. Det gör att vi inte bara får mindre dagsljus, vi exponeras även för mer konstgjord belysning. Senare års forskning har allt mer pekat på hur den inre dygnsrytmen rubbas av den konstgjorda belysning som vi dagligen vistas i, och som i förlängningen kan påverka vår hälsa och välbefinnande negativt.

Imitera dagsljuset

Inom belysningssektorn har belysning som är utgår utifrån den cirkadiska rytmen på senare år seglat upp som en tydlig trend. Utvecklingen av belysningstekniken har gjort det möjligt att efterlikna dagsljusets naturliga variationer via LED-belysning. De nya lysdiodsbaserade ljuskällorna och mer avancerad styrning har till exempel gjort det enklare att styra färgtemperaturen från varmt till kallt ljus. Artificiellt ljus kan också programmeras med färgtemperaturer för att ge positiva hälsoeffekter. På dagen mår vi till exempel bäst av ett vitt ljus med blå frekvenser, under eftermiddag och kväll ska det vita ljuset tonas ned och gå mot rött. Ett annat exempel är dagsbrunnar med artificiellt ljus.

– De är framtagna med speciell LED-teknologi som ska efterlikna dagsljuset. Det ska verkligen kännas som att titta på solen. Här spelar även placeboeffekten en betydande roll. Även om inte melatoninhalten kan påverkas fullt ut så som det betydligt kraftigare dagsljuset gör, så kan det till delvis stödjas av placebo effekten. Det handlar om att skapa känslan av att vara utomhus, säger Ronnie Eriksson, belysningsexpert och sektionschef på ÅF Lighting.

Fokus inom Well Building Standard

En klar koppling till cirkadisk rytm finns i WELL Building Standard, ett system för att mäta, övervaka och certifiera funktioner i den bebyggda miljön som påverkar hälsa och välmående bland de människor som bor och verkar i byggnaderna. Enligt systemets riktlinjer ska belysningen i byggnaderna sträva mot att minimera störningen av den cirkadiska rytmen.

Systemet för WELL Building Standard har under sju år utvecklats av forskare, läkare och experter för att ta fram bästa praxis kring nyckelområden för hälsa och välmående. Certifieringen växer snabbt, inte minst på den amerikanska marknaden. I Sverige och Norden är fastighetsbolaget Castellum i framkant som sedan några år tillbaka satsar på kontorsbyggnader uppförda enligt WELL Building Standard.

– Miljö har blivit en hygienfaktor när det kommer till kontor i stora städer. Det förväntas uppfyllas. Det nya som kommer, där vi också märker intresse från kunder, är att ta det till nästa nivå med välbefinnande och upplevelse av miljön, berättar Filip Elland, hållbarhetschef på Castellum.

Ett av bolagets profilprojekt som tar avstamp från WELL är kontorsbyggnaden Eminent i Malmö. Bland annat utrustas byggnadens belysning med ett ”nightmode” där ljusintensiteten skiftar i takt med dagsljuset. Ett annat av Castellums stora kontorsprojekt där belysningen kommer att tas ner än mer på individnivå är WEXO, en ny IT- och innovationshub i Växjö.

– Här jobbar vi till exempel med färgsättningar och användningen av varmare och kallare färger över dygnet. Bland annat implementeras digitala skärmar som ändrar färgsättning och teman över årstid och dygn i gemensamma utrymmen, säger Filip Elland.

Behöver ta större plats i planeringen

Tekniken bakom den energieffektiva lysdioden LED har varit till stor nytta utifrån energibesparingssynpunkt. Men ett mer holistiskt perspektiv har inte funnits med, något som nu kan komma och ändras i och med att fler parametrar såsom hälsa och välbefinnande prioriteras, som inom WELL Building Standard.

– Förut låg mycket fokus på att få plats med så många människor som möjligt på så få kvadratmeter som möjligt. I och med att trenden nu går mot att istället skapa rum i rummen kräver det också nytänkande vad gäller belysning och att det kommer högre upp på dagordningen, säger Ronnie Eriksson.

Thorbjörn Laike ser även han att det har skett en stor förändring inom internationella belysningskommissioner som har börjat ta belysningens roll för de icke-visuella effekterna på allvar i större utsträckning än tidigare.

– Men belysning är ett sådant område som fortfarande tillkommer sent i planeringen jämfört med exempelvis ventilation eller andra delar som ingår i grundkonceptet för byggnationen. Det är viktigt att belysningen nu får komma med i ett tidigare skede i byggprocessen, och det tror jag nog att det kommer göra när fler inser vikten av belysning, säger han.

IoT driver på utvecklingen

Att anpassa belysningen utifrån den cirkadiska rytmen innebär också en utmaning, eftersom alla människor är olika och varje individ har sin egen rytm. Därmed krävs också en allt mer dynamisk och personanpassad belysning, något som allt fler menar kan uppnås med hjälp av Internet of Things, IoT.

– Belysningen går allt mer mot att bli en del av ett automatiserat system med syfte att skapa en dynamisk flytande upplevelse av ljuset i rummet men också tillgodose ens individuella behov. Och det är här IoT kommer in genom utvecklingen av ny teknologi, säger Ronnie Eriksson.

Många steg har redan tagits mot en automatiserad och individanpassad belysning. Ett exempel är senare års utveckling av olika typer av appar framtagna för att ge användaren möjlighet att styra över till exempel ljusstyrka och färgbalans. Det finns också applikationer där det går att synkronisera dessa parametrar med plats, tid på dygn och år för att följa den cirkadiska rytmen. De beskrivs även kunna fungera som ett sätt att motverka jetlag och årstidsbunden depression.

Krävs mer forskning

Genom utvecklingen av teknik kommer vi allt närmare en individuellt anpassad belysning. Men det finns samtidigt en tveksamhet om huruvida vi verkligen är redo för det. En del forskare och röster i branschen menar att det fortfarande krävs mer grundläggande kunskap om den inre dygnsrytmen och påverkan från ljus för att implementera människoorienterad belysning fullt ut. Artificiellt ljus kan inte heller ersätta dagsljuset fullt ut ännu. Till skillnad från elektriskt ljus varierar naturligt dagsljus i intensitet, färg och riktning över dagen och mellan årstider.

– Försöken att efterlikna dagsljus är på ett perceptuellt plan än så länge. Det kortvågiga ljuset finns med men det saknas mycket vad gäller spektralfördelningen. Det behövs också mer forskning som visar helt och hållet hur konstgjord belysning påverkar oss, säger Thorbjörn Laike.

Att mäta hur vi påverkas av ljus är också komplicerat, menar han.

– Många gånger används fotometri vilket mäter ljuset i termer av hur ögat upplever ljusstyrka. Principen bygger på de frekvenser av ljus vi kan se. Mycket forskning pågår ännu vad gäller att få mer förståelse påverkan kring det icke visuella ljuset.

Även olika våglängder är viktigt att titta på, påpekar han. Det kortvågiga blå ljuset som ligger på omkring 460 nanometer har man sett påverkar de ljuscellssensitiva receptorerna extra mycket. Dessa medverkar till att styra vår vakenhet. Hitintills är det dock inte många som har mätt detta utan man har fokuserat mer på intensitet.

– Studierna som har gjorts har generellt sett varit lite för grova. Vi kan se samband men detaljerna är vi ännu inte helt säkra på, vilket gör frågan kring ljustillgång och cirkadiska rytmen till ett komplicerat ämne, säger Thorbjörn Laike.