Ученые придумали как с помощью управляемого света сгладить последствия полярной ночи. Авторами разработки выступили сотрудники Тюменского медицинского университета в составе международного научного коллектива. Внедрение этих технологий, по утверждению авторов, поможет снизить отрицательные последствия недостатка света зимой и его избытка летом у жителей арктических и северных регионов, занимающих значительную часть территории России.
Как сообщает РИА «Новости», согласно научным данным, амплитуда естественного суточного цикла «свет-темнота» на северных территориях, особенно приполярных и заполярных, значительно снижается зимой и летом, достигая минимальных значений во время солнцестояний в декабре и июне, отметил заведующий лабораторией хронобиологии и хрономедицины Университетского научно-исследовательского института медицинских биотехнологий и биомедицины Тюменского государственного медицинского университета (ТМУ) Денис Губин. «Зимой световой день длится всего несколько часов, а летом солнце не заходит почти круглосуточно. Это отражается на работе биологических часов местных жителей и затрагивает не только их режимы сна и активности, но и обмен веществ», – сообщил он. В России белые ночи летом наблюдаются не только в таких арктических регионах, как, например, полуостров Ямал, но и в Санкт-Петербурге, Вологде, Архангельске, Петрозаводске, Мурманске, Магадане. Ученые ТМУ вместе с зарубежными коллегами поставили перед собой задачу собрать данные о влиянии естественного освещения на циркадные ритмы жителей арктических широт и разработать индивидуальное искусственное освещение, которое автоматически настраивается на нужный диапазон в течение суток и положительно влияет на здоровье. В проекте приняли участие добровольцы в возрасте 12-59 лет из Салехарда, Аксарки и Уренгоя, включая представителей коренной народности Ямала – ненцев. Они заполняли дневники сна и носили датчики, измерявшие двигательную активность, температуру кожи, воздействие света и показатели сна. Участники проекта сдавали материал для проведения медико-биологических, микробиологических и генетических исследований один год. «Мы выяснили, что при наступлении полярного дня и полярной ночи начало сна смещается на более позднее время, при этом в полярную ночь сон длится дольше. Из-за резких сезонных изменений суточной динамики синего света меняется секреция мелатонина в организме местных жителей. Во время зимнего и летнего солнцестояния, по сравнению с весенним равноденствием, в более поздние часы наступает время максимальной выработки мелатонина и снижается размах колебаний его уровня в организме. Такие изменения считаются неблагоприятными, так как часто связаны с нарушениями здоровья», – рассказал Губин. Изучая связь сезонной освещенности со здоровьем и обменом веществ жителей Арктики, ученые выяснили, что особенности воздействия синего света как зимой, так и летом вызывают неблагоприятные сезонные изменения в показателях метаболического здоровья. Меняются клинические показатели (триглицериды, уровень ЛПВП, соотношение ТГ/ЛПВП, кортизол), которые могут свидетельствовать о нарушениях обмена веществ и возрастающем риске сердечно-сосудистых заболеваний и диабета. Как показал эксперимент, 24-часовое воздействие света во время весеннего равноденствия сопровождалось оптимальной суточной динамикой мелатонина и наиболее благоприятными показателями обмена веществ у испытуемых. Полученные сведения помогли ученым разработать для жителей арктических широт индивидуальное искусственное освещение, которое автоматически настраивается на нужный диапазон в течение суток, регулируется в соответствии со световым режимом на улице и, как ожидается, положительно повлияет на здоровье. «Устранение дефицита зимнего утреннего освещения и избытка летнего вечернего освещения с помощью технологий умного света, ориентированных на человека, зимой и персонализированное применение мелатонина летом может быть ключом к поддержанию здорового обмена веществ в высоких широтах», – подчеркнул заведующий лабораторией. В конце 2024 года специалисты ТМУ перешли к реализации финального этапа проекта «Свет Арктики» – установке биодинамического освещения в квартирах и на рабочих местах жителей Салехарда, села Аксарка и п.г.т. Уренгой ЯНАО, участвующих в исследовании. Исследователи установили, что сбалансированный световой режим, или «циркадная световая гигиена» важны не только для сна, настроения и работоспособности, но и для обмена веществ. Также они отметили полезный эффект от применения носимых устройств нового поколения, фиксирующих динамику световой среды в разных диапазонах спектра. «В будущем мы рассчитываем на внедрение технологий управления световой средой «умный свет» дома и на работе, а также на широкое применение носимых устройств (в частности, датчиков двигательной активности – актиграфов) для выявления нарушений и индивидуальной коррекции световой гигиены, сна и состояния биологических часов. Причем не только у жителей арктических, но и гораздо более южных регионов, где люди днем проводят время в офисах, а вечером – со смартфонами», – заключил Губин.
Свежие комментарии