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Lichtmangel und Licht zur falschen Zeit

Circadiane Rhythmik und Arbeitssicherheit,
aus baua: Aktuell - Ausgabe 3/2017

Viele physiologische Prozesse im menschlichen Körper, wie der Schlaf-Wach-Rhythmus, die Ausschüttung von Hormonen, die Änderungen des Blutdrucks oder die kognitive Leistungsfähigkeit, unterliegen der circadianen Rhythmik. Sie wird durch die zentrale "innere Uhr" gesteuert, die sich in einem kleinen Areal des Hypothalamus befindet und weitere "innere Uhren" in den Organen und Zellen des Körpers taktet. Die zentrale "innere Uhr" wird auf den externen 24-Stunden-Tag-Nacht-Rhythmus mit Hilfe von äußeren Reizen, den sogenannten Zeitgebern, angepasst - man spricht hier von Synchronisation.

Der wichtigste Zeitgeber ist dabei das Licht. Die Information über die Lichtverhältnisse wird von nicht-visuellen Fotorezeptoren in der Netzhaut des Auges aufgenommen und weitergeleitet. Sowohl natürliches Licht als auch künstliche Beleuchtung dienen damit nicht nur dem Sehen. Nichtvisuelle Wirkungen des Lichts auf die circadiane Rhythmik sind von vielen Parametern abhängig, wie beispielsweise von der Lichtintensität, vom Zeitpunkt der Einwirkung oder von der spektralen Zusammensetzung des Lichts. So hat blaues Licht mit einer Wellenlänge zwischen etwa 450 nm und 490 nm eine stärkere nicht-visuelle Wirkung als Licht mit anderen Wellenlängen.
Eine Desynchronisation der "inneren Uhr" durch Licht zur falschen Zeit, etwa bei der Schichtarbeit, oder durch Lichtmangel kann Beeinträchtigungen wie Konzentrationsschwäche begünstigen sowie zu Stoffwechselstörungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, depressiven Verstimmungen und sogar zu einem erhöhten Krebsrisiko führen.

Lichtwirkungen und Sicherheit

Besonders deutlich wird der Einfluss circadianer Rhythmen in Hinblick auf Müdigkeit, Aufmerksamkeit, kognitive Leistung und Schlaf. Damit haben sie eine sicherheitstechnische Relevanz für die Arbeit und können mit dem Störfall und Unfallgeschehen in Verbindung stehen. Beispielsweise zeigen BAuA-eigene Analysen an 3.000 industriellen Störfällen, dass sich tageszeitliche und saisonale Veränderungen des Tageslichts im Unfallgeschehen widerspiegeln, was auf einen Einfluss des circadianen Systems hindeutet.

Lichtwirkungen und Gesundheit

Die nicht-visuellen Lichtwirkungen spielen auch eine wesentliche Rolle für die psychische und physische Gesundheit. Die Synchronisation der circadianen Rhythmik mit dem natürlichen Tag-und-Nacht-Rhythmus ist dabei von besonderer Bedeutung. Im Rahmen des BAuA-Forschungsprojektes zu „Wirkungsfragen circadianer Desynchronisation“ wurden Auswirkungen zweier Störmechanismen untersucht, die die innere Uhr aus dem Takt bringen können: Lichtmangel und Licht zur falschen Zeit. Dabei zeigte sich, dass Lichtmangel am Tag zu chronischer Müdigkeit, reduzierter Aufmerksamkeit und späterer Einschlafzeit führen kann. Darüber hinaus führte blaues Licht am Abend zu schlechterer Aufmerksamkeit am nächsten Morgen und kürzerem Schlaf.
Da das Wissen über die tatsächliche Lichtexposition bestimmter Berufsgruppen noch begrenzt ist, wird in einem Kooperationsprojekt der BAuA und der Public Health England eine 24-stündige persönliche Lichtexposition von Pflegepersonal untersucht, das im Schichtdienst arbeitet. Auch in einer neuen Längsschnittstudie der BAuA zu den sozialen, psychischen und physiologischen Konsequenzen von Dauernachtarbeit und 12-Stunden Schichten wird die Lichtexposition dieser Beschäftigten untersucht.

Chancen und Risiken beim Einsatz biologisch wirksamer Beleuchtung

Der Einfluss des Lichts auf circadiane Rhythmen wird derzeit intensiv untersucht. Trotz vieler offener Fragen in diesem Bereich entwickelt die Beleuchtungsindustrie bereits sogenannte biologisch wirksame Beleuchtung. Dabei sind die dargestellten Wirkungszusammenhänge von hoher Relevanz für den Arbeitsschutz und bergen sowohl Chancen als auch Risiken für Beschäftigte. Zukünftig gilt es, die Chancen für die Praxis nutzbar zu machen, die Risiken zu minimieren und in der Normung sowie bei der Fortentwicklung des technischen Regelwerkes zu berücksichtigen.
Im Oktober 2016 veranstaltete die BAuA in Dortmund einen europäischen Workshop zum Thema "Licht, Gesundheit und Schichtarbeit". Ein Folgeworkshop unter dem Titel "Light and health at work" ist für 2018 geplant.

Dieser Beitrag erschien in der baua: Aktuell - Ausgabe 3/2017, die als Download unten auf der Seite geladen werden kann.