Importancia de la luz natural para los humanos

La luz del día para la salud humana y su relevancia en considerarla para el diseño arquitectónico y de iluminación

La luz natural juega un importante papel para los seres humanos en la regulación de funciones cerebrales que afectan el reloj circadiano y comportamientos estacionales, además influye en el estado de ánimo, el estrés y el aprendizaje. La luz diurna cuando se es utilizada como terapia es efectiva en trastornos como la depresión invernal y problemas de sueño circadiano. También previene la miopía en jóvenes y es vital para la síntesis de vitamina D. A pesar de su importancia, existe una brecha sobre el entendimiento que se tiene sobre la luz del día en su integración consciente en la arquitectura y diseño urbano que podría mejorar significativamente la calidad de los entornos laborales y de vida. El debate ambiental actual subraya la necesidad de considerar la luz solar no solo como fuente de energía o método de ahorro eléctrico, sino como un elemento biológicamente esencial para una vida sana y sostenible.

Aula escolar con aprovechamiento de luz natural que permiten regular el ciclo circadiano
Aula escolar con aprovechamiento de luz natural que permiten regular el ciclo circadiano

Investigaciones recientes [2] ha revelado detalles sobre los ritmos circadianos en mamíferos, destacando la importancia de la luz natural del sol en la sincronización del reloj circadiano. Se ha descubierto que la luz afecta significativamente la fisiología y el comportamiento humano, la luz artificial (que no emula completamente los comportamientos y componentes propios de la luz solar) se ha empleado para tratar trastornos del sueño y del estado de ánimo pues la mayoría de estas investigaciones realizadas en el campo de ciclo circadiano se han llevado a cabo en ambientes controlados de laboratorio, lo que plantea la necesidad de estudiar los efectos de la luz del día en condiciones naturales y reales lo cual es complejo por su singular comportamiento dependiente de las condiciones atmosféricas. El desafío técnico es la reproducción fiel de la luz solar pues a pesar de comprender las diferencias entre la luz del día y la luz eléctrica, reproducir todas las propiedades de la luz natural sigue siendo extremadamente complejo ya que esta luz natural es modificada por diferentes reflexiones, transmitancias y filtraciones a través de la atmósfera. Además de otros factores como la duración y disponibilidad de la luz del día dependen de la latitud geográfica, la estación del año y las condiciones atmosféricas propias de la localidad.

¿Pero cómo es que la luz tiene un papel fundamental en la visión y en las funciones biológicas?

La retina no solo es esencial para la visión a través de los conos y bastones, sino que también juega un papel crucial en las reacciones biológicas que el cerebro humano tiene al darle un seguimiento inconsciente a la luz natural, esto se logra mediante células fotosensibles en el interior del ojo que expresan melanopsina, un fotopigmento sensible a longitudes de onda cortas. Estas células se proyectan al reloj circadiano en los núcleos supraquiasmáticos donde liberan neurotransmisores y sincronizan el reloj circadiano con el ciclo de luz-oscuridad de 24 horas, influenciando el sueño, la alerta y otras funciones fisiológicas.

Síntesis de melatonina por el cuerpo humano por los cambios en la luz

Los efectos de la luz en el sistema nervioso central son variados y realmente importantes pues no solo sincroniza los ritmos circadianos y desencadena respuestas fisiológicas, sino que también tiene efectos directos en el estado de ánimo y el aprendizaje. Además, las neuronas habénulas, que contribuyen a funciones cognitivas y motivacionales y forman parte del ciclo circadiano, responden a la iluminación que depende del momento del día.

Una de las cuestiones que surgen en el área científica está planteada sobre lo que ocurre en nuestro cuerpo cuando no se tiene acceso a la luz natural por lo que dos investigaciones en el área de epidemiologia han relacionados con la falta de luz natural son: Primero, hay una tendencia alarmante de creciente incidencia de miopía en jóvenes, especialmente en Asia quienes han que comienza desde temprana edad a desarrollar este problema, aunque el uso de gafas puede corregir la visión, no detiene la progresión de la miopía, por lo que algunos estudios han demostrado que la exposición regular a la luz natural actúa como una medida preventiva y efectiva contra el desarrollo de la miopía, unido con pasar tiempo al aire libre y reducir las actividades de cerca en condiciones de baja luz son estrategias clave.

Problemas de miopía causados por la falta de exposición a la luz natural

En segundo lugar, la salud general de los niños en la era digital está en riesgo debido al aumento del tiempo frente a pantallas lo que lleva a una disminución en la exposición a la luz natural. Esta falta de luz natural está asociada con una variedad de problemas de salud incluyendo lo expresado en el primer punto junto con otros trastornos físicos que incluyen problemas de sueño, obesidad, problemas psicológicos y cognitivos causado por afectaciones en los niveles de serotonina y dopamina (neurotransmisores esenciales para el estado de ánimo, la motivación y la atención), además, la vitamina D (que es crucial para la salud ósea y se ha relacionado con el ciclo circadiano) que solo es sintetizada por nuestro cuerpo al ser expuesto a la luz solar, otro afectaciones de la falta de esta vitamina causa un mayor riesgo de infecciones en las que se incluye COVID-19.

La necesidad de considerar la luz solar como un elemento esencial para la salud requiere reinventar la idea de la luz artificial, aunque la tecnología LED puede simular en cierta medida la luz del día en términos de su distribución espectral y cambios dinámicos, sigue siendo crucial enfocarse en la luz natural en el diseño arquitectónico para mejorar la eficiencia energética. Sin embargo, sigue existiendo una brecha significativa sobre la luz artificial en relación con lo que se refiere a la cantidad y calidad necesarias para un bienestar respecto a lo que la luz solar proporciona. Resultado de esta brecha en el consenso de la iluminación requerirá aplicar estos conocimientos en el diseño de edificios y entornos urbanos, optimizando el uso de la luz natural dando como prioridad la salud humana por lo que estudiar y enseñar que la luz natural puede ser una herramienta valiosa para reforzar la sincronización circadiana es sumamente importante además de que es un buen método para el ahorro de energía.

Luz de día, luz solar, luz natural
Grandes ventanales permiten la entrada de luz natural a espacios inteiores

La comunidad de investigación circadiana y del sueño debe enfrentar este desafío, interactuando entre disciplinas y desarrollando un marco teórico actualizado que integre los hallazgos sobre la luz del día con los conocimientos en arquitectura, ahorro de energía, simulación y sistemas de control, esto establecerá la base para aplicaciones beneficiosas y permitirá avanzar en nuestra comprensión del impacto vital de la luz natural en la salud humana.

[1] Fuente: https://daylight.academy/wp-content/uploads/2022/06/DLA-Reprints_Relevance_of_daylight_for_humans_2022.pdf

[2] B.A. Holden, T.R. Fricke, D.A. Wilson, M. Jong, K.S. Naidoo, P. Sankaridurg, T. Y. Wong,
T.J. Naduvilath, S. Resnikoff, Global prevalence of myopia and high myopia and temporal
trends from 2000 through 2050, Ophthalmology 123 (5) (2016) 1036–1042.

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