Lebenselixier Sonne

Gastartikel von Krystian Manthey (siehe unten für nähere Infos zum Autor)

Besonders in der dunklen Jahreszeit wird vielen bewusst, wie sehr das Wohlbefinden vom Licht abhängt: Etwa jedem Fünften setzen die winterliche Energielosigkeit und schlechte Laune so sehr zu, dass er ärztliche Hilfe sucht.

Was jedoch kaum einer weiß: Licht ist weit mehr als nur ein Seelenschmeichler: Erst mit dem Sonnenlicht entwickelte sich auf unserem blauen Planeten das Leben. Es ist Energielieferant, biologischer Taktgeber und – in künstlicher Form – Treiber des menschlichen Fortschritts. Wie jedoch in allen Lebensbereichen gilt auch hier: „Die Dosis macht das Gift“, wie der berühmte Arzt und Naturphilosoph Paracelsus schon vor hunderten Jahren richtig feststellte. Denn Licht ist nicht gleich Licht: Je nach Spektralzusammensetzung, Intensität und Zeitpunkt wirkt es heilend oder (zer)störend auf Leben.

„Licht ist ein Lebenselixier. Der Mensch ist nicht auf ein Leben im Dunkeln ausgerichtet. Würde man ihn völlig von jeglicher Lichtquelle abschirmen, würde er krank werden und sterben.“ – Univ. Prof Dr. Maximilian Moser vom Institut für Physiologie an der Medizinischen Universität Graz

Sonnenlicht: Evolutionstreiber und Taktgeber

Seit der Geburtsstunde der ersten Zelle auf der Erde gibt die Sonne den Takt des Lebens an. Deshalb macht es auch nur Sinn, dass sich der Stoffwechsel allen Lebens an diesen wiederkehrenden Rhythmus von Licht und Dunkelheit sowie an die wechselnden Lichtverhältnisse der Jahreszeiten durch evolutionäre Auslese angepasst hat.

Besonders gut zu beobachten ist diese Anpassung beim menschlichen Schlaf-Wach-Rhythmus: Trifft Licht auf unsere Augen, reagiert das Sehpigment Melanopsin auf unserer Netzhaut auf die unterschiedliche Lichtintensität – übrigens auch bei den meisten Erblindeten – und gibt diese Information über Zwischenstationen im Gehirn zur Zirbeldrüse weiter. Diese Drüse bremst daraufhin die Ausschüttung des Schlafhormons Melatonin, wodurch wir wach und aktiv werden.

Wie eine innere Uhr dirigiert dieser Lichtwechsel von Tag und Nacht aber nicht nur den Schlaf, sondern gibt auch den Takt für zahlreiche andere Körperprozesse an: beispielsweise unser Herz-Kreislaufsystem über das Aktivierungshormon Noradrenalin oder die Libido über unsere Sexualhormone Östrogen und Testosteron. Über Sonnenlicht bildet unsere Haut das lebenswichtige Vitamin D – was eigentlich ein Hormon ist –, das unter anderem unser Immunsystem stärkt sowie Knochen und Zähne gesund hält. Selbst unsere Darmbakterien – verantwortlich für eine funktionierende Verstoffwechslung unserer Nahrung – wechselwirken mit Licht.

Damit dieser fein austarierte Stoffwechsel ordnungsgemäß funktioniert, muss unsere innere Uhr täglich „neu justiert“ werden. Evolutionärer Taktgeber dabei ist das Sonnenlicht mit seiner Tageszeit abhängigen Lichtintensität und wechselndem Farbspektrum. Man vermutet, dass der Mensch mindestens 1000 Lux Lichtstärke durchgehend am Tag braucht, damit die Taktung optimal auf 24 Stunden verläuft. An sonnigen Tagen kriegen wir 10.000 Lux ab und selbst an trüben Tagen sind es noch 5.000 Lux. In Innenräumen wie Büros kommt man – wenn man Glück hat – jedoch gerade einmal auf 500 Lux am Tag. Und wie ist es bei dir?

Lebenselixier und Krankmacher: Die richtige Dosis Licht

Vielen ist mittlerweile bekannt, dass Blaulicht von Bildschirmen die Melatoninausschüttung senkt: kein Melatonin = kein guter Schlaf. Spätestens 30 Minuten vorm Zubettgehen solltest du alle Blaulichtquellen (vor allem Bildschirme jeglicher Art) abschalten oder zumindest das Blaulicht reduzieren. Die meisten Betriebssysteme haben hierfür eine Tageszeit abhängige Blaulichtfilterung integriert, die man nur aktivieren muss.

Auf die veränderte Lichtexposition in unserem modernen Alltag, der zu über 80 Prozent in Innenräumen stattfindet (1), ist unser biochemisches Wunder namens Körper nicht angepasst.  So praktisch die Erfindung des Kunstlichts vor knapp 150 Jahren für unseren Alltag und Fortschritt auch war, so gravierend bringt sie – vermehrt durch die zunehmende Büroarbeit in den letzten Jahrzehnten – unsere komplette Chronobiologie durcheinander und ist nicht nur verantwortlich für einen schlechteren Schlaf, sondern ebenso (Mit)Verursacher zahlreicher Zivilisationsleiden.

Seit Anfang der 2000er-Jahre mehren sich beispielsweise die Untersuchungen des Sonnenlichts, genauer gesagt zum durch die UV-Einstrahlung auf unserer Haut entstehenden Vitamin D und seiner Wirkung auf unser Herz. So zeigt eine 2007 veröffentlichte Studie, dass bei einem Vitamin D-Spiegel unter 15 ng/ml das Bluthochdruckrisiko bei Männern um das 6-fache und bei Frauen um das 2,6-fache steigt gegenüber einem Vitamin D-Spiegel von über 30 ng/ml.

Empfohlen wird ein Vitamin D-Wert von wenigstens 30 bis 60 ng/ml (2). Die Mehrheit der Deutschen leidet jedoch unter einem Mangel des Sonnenvitamins und erreicht die dazu notwendige Vitamin D-Zufuhr nicht (3).

Das ist insofern problematisch, da Vitamin D ein wichtiger Signalgeber für zahlreiche Körperfunktionen ist und laut Experten etwa 3000 Gene in ihrer Aktivität beeinflusst. So hat es beispielsweise eine regulierende Wirkung auf das Immunsystem und fördert sogenannte M2-Makrophagen, die Entzündungen hemmen, sowie regulatorische T-Zellen, die Autoimmunerkrankungen entgegenwirken.4 Außerdem ist Vitamin D wichtig für die Erneuerung der Darmzellen und somit essenziell zur Vorbeugung des Leaky Gut (löchriger Darm).5, 6  Viele weitere Studienergebnisse deuten auf einen Zusammenhang von Vitamin D-Mangel und Autoimmunerkrankungen und Diabetes hin (7,8,9,10). Außerdem scheint es ein Risikofaktor für Virus-Erkrankungen wie COVID-19 zu sein (11).

Was du tun kannst

In Deutschland ist die Vitamin D-Bildung durch Sonneneinstrahlung auf die nackte (nicht eingecremte!) Haut ausschließlich von April bis September etwa zwischen 11 und 15 Uhr (im Hochsommer) bei wolkenfreiem Himmel möglich. Wenn du es zu dieser Zeit nicht für 10 bis 20 Minuten schaffst, ein Sonnenbad zu nehmen (Sonnenbrände unbedingt vermeiden!), hast auch du möglicherweise einen Vitamin D-Mangel. Herausfinden kannst du das über die Messung der zirkulierenden 25(OH)D-Konzentration im Blut. Liegt dieser Wert unter 30 ng/ml (= 75 nmol/l) ist eine Nahrungsergänzung in Absprache mit dem Arzt ratsam (12). Zur Verbesserung der Bioverfügbarkeit (= tatsächliche Aufnahme in die Zellen) sind solche Ergänzungsmittel zu bevorzugen, die zusätzlich Fett und weil der durch Vitamin D der Bedarf am Vitamin K2 steigt, auch dieses enthalten.

Pandemie der Kurzsichtigkeit: Wie Sonnenlichtmangel krankt macht am Beispiel der Augen

Seit einigen Jahrzehnten wird unser wichtigster Sinn „das Sehen“ durch Augenerkrankungen geschwächt. Neben steigenden Netzhautschädigungen breitet sich vor allem die Kurzsichtigkeit pandemieartig aus. Besonders dramatisch ist der Anstieg in asiatischen Ländern: In Hongkong, Shanghai und Seoul sind über 95 Prozent der jungen Erwachsenen kurzsichtig. Und auch in Europa und den Vereinigten Staaten ist nur noch jedes zweite Augenpaar der jungen Generation gesund (13, 14).

Zwar lassen sich die meisten Fehlsichtigkeiten durch Kontaktlinsen, Brillen oder Laser-OPs (vorübergehend) beheben. Doch bleibt die eigentliche Ursache unberührt. Insbesondere die Behandlung der Hornhaut durch Laser ist kritisch zu sehen. Denn es ist ein Eingriff mit potenziellen Operationsrisiken – auch wenn diese möglicherweise gering sind. Außerdem haben einige Patienten danach mit trockenen, gereizten Augen zu kämpfen. Und wenn die Fehlsichtigkeit weiter voranschreitet, hat man dann nur wenig erreicht.

Die Suche nach Ursachen führt die evidenzbasierte Medizin zurück zum Elixier des Lebens, dem Licht. Zum besseren Verständnis müssen wir zuerst verstehen, wie Sehen überhaupt funktioniert:

Betrachten wir einen Gegenstand, beispielsweise einen Baum, gelangen die von diesem Baum reflektierten Lichtstrahlen auf die Hornhaut unserer Augen. Über die dahinterliegende Iris wird – wie bei einer Kamerablende – gesteuert, wie viele dieser Strahlen das Innere des Auges passieren. Deshalb ist die Pupille klein, wenn es sehr hell ist, und groß, wenn es dunkel ist. Das einfallende Licht wird anschließend durch die Linse gebündelt und gelangt durch den Glaskörper des Auges (normalerweise) punktgenau auf die Netzhaut.

Hier leiten Sehzellen unglaubliche zehn Millionen Informationen pro Sekunde an das Gehirn weiter und wir können den Baum scharf sehen – in all seinen herrlichen Farbnuancen und Details.

Wenn wir den Abstand zum Baum verändern, ändert sich durch insgesamt sechs Muskeln die Form der Linse, damit wir weiterhin scharf sehen können. Durch diese sogenannte Akkommodation wird die Linse flacher (Anspannung der Muskeln), wenn wir in der Nähe sehen, und gewölbter, wenn wir in die Ferne blicken (Entspannung der Muskeln).

Das Problem, dass bei Fehlsichtigkeit entsteht, ist, dass der Ziliarmuskel nicht mehr richtig arbeitet (Akkommmodationskrampf) beziehungsweise der Augapfel zu lang gewachsen ist und damit der Brennpunkt – also der Punkt, an dem sich der Lichtstrahl bündelt und scharfes Sehen ermöglicht – nicht mehr auf der Netzhaut entsteht, sondern davor (kurzsichtig) oder dahinter (weitsichtig).

Der Akkommodationskrampf (= verspannte Augenmuskeln) lässt sich durch Augenübungen, Reduzierung der Bildschirmzeit und regelmäßiges Blicken in die Ferne lindern. Problematischer – und bisher leider unumkehrbar – ist jedoch ein zu starkes Längenwachstum des Augapfels im Wachstumsalter – also genau in dem Alter, wenn viele kaum von Handy und Computer wegzubekommen sind.

Die Folge: „Das Auge passt sich an die neue Anforderung ständigen Nahsehens an, und zwar so, dass weniger energieaufwendige Muskelarbeit dafür nötig ist“, erklärt Norbert Pfeiffer, Direktor der Augenklinik der Universitätsmedizin Mainz (15).  Beschleunigt wird dieses Längenwachstum durch das Fehlen von Tageslicht (16, 17, 18). Zwar ist nicht eindeutig geklärt, welche biochemischen Prozesse dazu führen, aber unzweifelhaft ist, dass Tageslicht – anders als künstliches Licht – dafür verantwortlich ist, das Längenwachstum des Augapfels im Wachstumsalter zu reduzieren.

Egal, ob Bücherwurm oder Zocker: Beiden blüht dasselbe Schicksal, es sei denn, sie tun dies im Freien. Nun ist ein wenig Kurzsichtigkeit nicht weiter schlimm, mag man sich denken. Mittlerweile weiß man aber, dass kurzsichtige Augen das Risiko für folgenreiche spätere Augenerkrankungen erhöhen, etwa grüner oder grauer Star, Ödeme oder das Ablösen der Netzhaut.

Der australische Kurzsichtigkeitsforscher Ian Morgan empfiehlt deshalb nicht ohne Grund, dass insbesondere Kinder nach draußen gehören – und zwar täglich mindestens drei Stunden, um Kurzsichtigkeit effektiv vorzubeugen. Studien zu dem Thema zeigen, dass sich die Rate der kurzsichtigen Schüler um bis zu 30 Prozent reduziert, wenn der Unterricht zumindest zeitweise im Freien bei Tageslicht stattfindet (19).

Und auch in einer Zwillingsstudie konnte gezeigt werden, dass Menschen, die häufiger draußen sind – also mehr Tageslicht bekommen und regelmäßig in die Ferne blicken, weniger gefährdet sind, kurzsichtig zu werden (20). Epigenetische Untersuchungen stützen diese Ergebnisse (21).

Benutzt du allerdings häufig eine Sonnenbrille, tritt der positive Effekt des Tageslichts – wenn überhaupt – nur bedingt ein. Ähnlich wie Sonnencreme bereits ab Lichtschutzfaktor acht verhindert, dass die UVB-Strahlung in die Haut vordringen und somit Vitamin D bilden kann, reduzieren auch getönte Brillen die Wirkung von Licht.

Der Mensch: Ein lichtsensibles System

Einmal mehr zeigt sich, dass der menschliche Körper an die rapide veränderten Umweltbedingungen schlicht nicht angepasst ist. Wir Menschen sind nicht dafür gemacht, fast rund um die Uhr im dunklen Kämmerchen zu sitzen. Begreiflich wird das umso mehr, wenn man bedenkt, dass Licht nicht nur die Funktionsfähigkeit unserer Augen, sondern über Signalwege auch den Hypothalamus beeinflusst. Dieser Teil des Gehirns steuert die Körpertemperatur, das Hunger- und Durstgefühl, den Blutdruck, die Hypophyse und somit unsere Stimmung und sogar den Biorhythmus.

Konsequent weitergedacht wird klar, dass jede Störung dieses lichtsensiblen Systems – wie unzureichende Sonneneinstrahlung oder ein Übermaß an blauem Licht (durch die meisten Bildschirme und LEDs) – deinen Körper vollkommen durcheinanderbringt und so über Jahre zu Krankheiten führen kann.

Wieder einmal ist es also eine Dysbalance, die unsere evolutionär geprägte Biologie negativ beeinflusst. Um dem entgegen zu wirken, geh so häufig dir möglich raus, nutze bspw. Tageslichtlampen für die dunkle Jahreszeit, überprüfe deinen Vitamin D-Spiegel und supplementiere gegebenenfalls mit Nahrungsergänzungsmitteln.

Dieser Gast-Artikel wurde von Krystian Manthey verfasst. Der Medizinredakteur engagiert sich mit all seiner Energie für mehr Gesundheitskompetenz und Nachhaltigkeit in der Gesellschaft. All die Erkenntnisse, die er auf seinem Leidensweg gemacht und aus tausenden Studien und hunderten Büchern über diverse Krankheitsbilder, die er las, gewonnen hat, teilt der Autor in verständlicher Sprache und in plausiblen Zusammenhängen in seinem Gesundheitsratgeber Wa(h)re Gesundheit: Der Gesundheitskompass im Therapie-Dschungel* mit einem Vorwort vom bekannten Hirnforscher Gerald Hüther.

Quellen:

  1. https://www.bmuv.de/themen/gesundheit-chemikalien/gesundheit/innenraumluft (letzter Abruf: 20.02.2022)
  2. Forman, J. P. et al.: Plasma 25-Hydroxyvitamin D Levels and Risk of Incident Hypertension. Hypertension. 2007;49:1063–1069
  3. Kunz, C. et al.: „No improvement in vitamin D status in German infants and adolescents between 2009 and 2014 despite public recommendations to increase vitamin D intake in 2012.“ European journal of nutrition 58.4 (2019): 1711-1722.
  4. Rigby, W. F., Terryl Stacy, and Michael W. Fanger: „Inhibition of T lymphocyte mitogenesis by 1, 25-dihydroxyvitamin D3 (calcitriol).“ The Journal of clinical investigation 74.4 (1984): 1451-1455.
  5. Mowat, Allan M., and William W. Agace: „Regional specialization within the intestinal immune system.“ Nature Reviews Immunology 14.10 (2014): 667-685.
  6. Veldhoen, Marc, and Verena Brucklacher-Waldert: „Dietary influences on intestinal immunity.“ Nature Reviews Immunology 12.10 (2012): 696-708.
  7. Faris, E. et al.: “Intermittent fasting during Ramadan attenuates proinflammatory cytokines and immune cells in healthy subjects“, 2012.
  8. Aksungar F, B, Topkaya A, E, Akyildiz M: Interleukin-6, C-Reactive Protein and Biochemical Parameters during Prolonged Intermittent Fasting.Ann Nutr Metab 2007;51:88-95. doi: 10.1159/000100954.
  9. Ava Hosseinzadeh Paul R. Thompson Brahm H. Segal Constantin F. Urban: “Nicotine induces neutrophil extracellular traps“, 2016, in Journal of Leukocyte Biology.
  10. Yang, Chen-Yen et al.: “The implication of vitamin D and autoimmunity: a comprehensive review.“ Clinical reviews in allergy & immunology vol. 45,2 (2013): 217- 26. doi:10.1007/s12016-013-8361-3.
  11. Szarpak, Luiza, et al. „A systematic review and meta-analysis of effect of vitamin D levels on the incidence of COVID-19.“ Cardiology journal (2021).
  12. Forman, J. P. et al.: Plasma 25-Hydroxyvitamin D Levels and Risk of Incident Hypertension. Hypertension. 2007;49:1063–1069.
  13. Williams, Katie M et al.: “Prevalence of refractive error in Europe: the European Eye Epidemiology (E(3)) Consortium.“ European journal of epidemiology vol. 30,4 (2015): 305-15. doi:10.1007/s10654-015-0010-0.
  14. https://www.zeit.de/2018/23/kurzsichtigkeit-augenkrankheit-kinder-jugendlichegefahr-smartphone/komplettansicht (letzter Abruf: 14.5.2020).
  15. https://www.welt.de/gesundheit/article146081080/Smartphone-Co-lassenKurzsichtigkeit-explodieren.html (letzter Abruf: 20.02.2022).
  16. Williams, K. M. et al.: Association Between Myopia, Ultraviolet B Radiation Exposure, Serum Vitamin D Concentrations, and Genetic Polymorphisms in Vitamin D Metabolic Pathways in a Multicountry European Study. JAMA Ophthalmol. 2017;135(1):47–53. doi:10.1001/jamaophthalmol.2016.4752.
  17. Sherwin, Justin C. et al.: The Association between Time Spent Outdoors and Myopia in Children and Adolescents. Ophthalmology, Volume 119, Issue 10, 2141 – 2151. 2011.
  18. https://www.zeit.de/2018/23/kurzsichtigkeit-augenkrankheit-kinder-jugendliche-gefahr-smartphone  (letzter Abruf: 20.02.2022)
  19. Zhou, Zhongqiang et al.: “Pilot study of a novel classroom designed to prevent myopia by increasing children‘s exposure to outdoor light.“ PloS one vol. 12,7 e0181772. 31 Jul. 2017, doi:10.1371/journal.pone.0181772.
  20. Ramessur, Rishi et al.: “Risk factors for myopia in a discordant monozygotic twin study.“ Ophthalmic & physiological optics: the journal of the British College of Ophthalmic Opticians (Optometrists) vol. 35,6 (2015): 643-51. doi:10.1111/opo.12246.
  21. He, Shikun et al. “Review: Epigenetic mechanisms in ocular disease.“ Molecular vision vol. 19 (2013): 665-74.

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