Siamo tutti coscienti del ruolo che la luce esercita sulla visione, probabilmente lo siamo meno di quello svolto dalla radiazione luminosa nell’interazione con altre funzioni vitali del corpo umano.
La correlazione tra luce e corpo umano è nota da molto tempo e il suo rapporto con la secrezione e/o inibizione di alcuni ormoni è di primaria importanza.
L’occhio contiene al suo interno sia i ricettori del sistema visivo (coni e bastoncelli) che quelli relativi al sistema non visivo tra cui le cellule gangliari.
Quelli del sistema visivo sono quelli con cui ci confrontiamo tutti i giorni in maniera più consapevole, mentre quelli del sistema non visivo regolano alcuni ritmi circadiani.
Un ritmo è un arco di tempo caratterizzato da eventi particolari ripetibili, isolato in una successione cronologica; i ritmi circadiani (dal latino circa diem ) sono quei ritmi che nel nostro corpo si ripetono con un periodo di circa 24 ore, come ad esempio: il ritmo sonno – veglia, quello di secrezione di vari ormoni come la melatonina, e il cortisolo, che a loro volta modificano la temperatura corporea e i vari parametri legati al sistema circolatorio, ecc.Attraverso la stimolazione di alcuni ricettori, presenti sulla retina, tra cui la melanopsina, le variazioni luminose sia di intensità che di composizione spettrale regolano l’orologio circadiano, che è posto nel Nucleo Soprachiasmatico (SNC) del cervello.

La melatonina, tra le altre cose , imposta il ritmo sonno – veglia ed è inibita dalla preponderanza nello spettro luminoso di particolari intervalli di frequenza, cioè all’intorno dei 446 nm (blu).  Lo stesso intervallo di frequenza stimola la produzione di cortisolo, l’aumento di zuccheri nel sangue, la capacità di attenzione e le prestazioni di un individuo. Interessante è notare come non sia solo la quantità di energia nel sopracitato intervallo ad interagire con il nostro orologio biologico, ma anche la sua proporzione con altri intervalli nel campo della radiazione elettromagnetica visibile, questo fenomeno è conosciuto come ‘opponenza spettrale’.

In altre parole, una luce con uno spettro con energia presente solo nell’intervallo di 440-480 nm produce uno stimolo circadiano [CS] più forte di una luce con pari componente blu, ma che abbia al suo interno anche una componente all’intorno dei 650-700 nm (rosso).

Semplificando, potremmo ipotizzare una nuova curva di sensibilità, diversa da quelle fotopica e scotopica, che riguardano la sensibilità visiva, rispettivamente con picco di 555 e 507 nm.

 

Definiremo la nuova funzione “curva circadiana”, con un picco di 446 nm.

Le curve che meglio descrivono la sensibilità spettrale circadiana sono quelle di Brainard e Thapan che ben si adattano a sorgenti monocromatiche, e quella proposta da Figueiro e validata da Mark Rea che descrive  l’andamento tenendo anche conto del fenomeno di opponenza spettrale rappresentando in maniera diversa le sorgenti policromatiche.

 

Alla luce di quanto sopra descritto appare chiaro come il compito del progettista illuminotecnico non sia solo quello di realizzare fonti luminose che rispondano ai criteri ottici di resa cromatica, abbagliamento, intensità del flusso luminoso, ecc. ma di coniugare una progettazione sempre più mirata al benessere globale di chi ne usufruisce e all’uso previsto per ogni spazio.

Avremo così fonti luminose che meglio si adattano a luoghi di lavoro, altre che potranno essere utilizzate per spazi conviviali e altre ancora che ottimizzeranno i luoghi deputati al rilassamento e al riposo,

 

 

La letteratura in materia è vastissima e in continuo aggiornamento, aggiungo la lista dei principali autori consultati, in ordine alfabetico:

Barbace M.; SAPIENZA - Università di Roma, Dipartimento di Ingegneria Astronautica, Elettrica ed Energetica, DIAEE – Area Fisica Tecnica

Bellia Laura; Università degli studi di Napoli Federico II, Dipartimento di Ingegneria industriale

Bieske Karin; Technische Universität Ilmenau; FG: Lichttechnik

Bisegna F.; SAPIENZA - Università di Roma, Dipartimento di Ingegneria Astronautica, Elettrica ed Energetica, DIAEE – Area Fisica Tecnica

Figueiro Mariana; Rensselaer Polytechnic Institute. Troy, NY, USA; Lighting Research Center

Gall Dietrich; Technische Universität Ilmenau; FG: Lichttechnik

Guglielmetti F.; SAPIENZA - Università di Roma, Dipartimento di Ingegneria Astronautica, Elettrica ed Energetica, DIAEE – Area Fisica Tecnica

Lucchese F.; SAPIENZA - Università di Roma, Dipartimento di Psicologia Dinamica e Clinica

Rea Mark; Rensselaer Polytechnic Institute. Troy, NY, USA; Lighting Research Center

Rossi Maurizio; Politecnico di Milano, Dipartimento Indaco