Qu'est-ce que le rythme circadien et comment la lumière l'affecte ?
Les rythmes circadiens sont des processus biologiques internes qui régulent les cycles veille-sommeil, la production d'hormones et d'autres fonctions de l'organisme. Ces rythmes sont contrôlés par l'"horloge biologique" du corps, située dans l'hypothalamus du cerveau. L'horloge biologique est responsable de la régulation de la synchronisation de divers processus physiologiques, tels que la libération d'hormones et les cycles veille-sommeil. La lumière est l'un des principaux facteurs de régulation de l'horloge biologique.
L'œil humain possède des cellules spécialisées appelées photorécepteurs. Elles détectent la lumière et envoient des signaux au cerveau, qui règle alors l'horloge interne du corps en conséquence. L'exposition à la lumière pendant la journée permet de synchroniser l'horloge biologique avec l'environnement extérieur, tandis que l'obscurité pendant la nuit aide le corps à se reposer. L'exposition à la lumière pendant le jour et la nuit affecte différemment nos rythmes circadiens. Par conséquent, le type de lumière auquel nous sommes exposés et le moment de notre exposition sont des facteurs cruciaux pour le maintien d'un rythme circadien sain. Dans cet article, nous allons examiner de plus près le sujet "Les effets des lumières LED sur notre rythme circadien".
Comme LedStore s'intéresse aux effets de la lumière et de l'éclairage sur le bien-être humain, j'ai parcouru quelques articles en ligne et j'ai rédigé ce billet de blog. J'espère que vous découvrirez de nouvelles perspectives sur les possibilités et les utilisations des lampes LED. Je ne prétends pas que l'éclairage seul a des effets curatifs ou pathologiques, nous ne sommes pas des professionnels de la santé et LedStore ne propose pas d'éclairage médical.
Une horloge interne régule nos horaires de sommeil. Source de l'image Pexels
Les lampes LED et leur température de couleur
Les LED sont couramment utilisées dans un large éventail d'applications, de l'éclairage domestique et de bureau à l'éclairage public et aux phares de voiture. L'une des caractéristiques uniques des LED est leur capacité à produire une lumière de différentes couleurs ou températures de couleur. La température de couleur est mesurée en Kelvin (K) et fait référence à l'aspect visuel d'une lumière constante, qu'elle soit chaude ou froide.
En général, les lampes à basse température de couleur (2700-3000K) sont considérées comme chaudes et donnent une teinte jaune ou orange, tandis que les lampes à haute température de couleur (5000-6500K) sont considérées comme froides et donnent une teinte bleuâtre. En général, un Kelvin de 4000K est considéré comme un ton de lumière neutre, sans teinte bleue ou orange.
Comme les lampes LED peuvent émettre de la lumière à différentes températures de couleur, elles peuvent être utilisées dans différents environnements et à différentes fins. Par exemple, les lumières LED chaudes sont souvent utilisées dans les environnements résidentiels pour créer une atmosphère accueillante et invitante, tandis que les lumières LED froides sont plus couramment utilisées dans les environnements commerciaux et industriels pour favoriser la concentration et l'activité.
La science de la température de couleur, comment la température de couleur est mesurée (en Kelvin)
La science de la température de couleur est une façon de mesurer l'apparence visuelle de la lumière et la façon dont elle apparaît à l'œil humain. La température de couleur est mesurée en kelvins (K) et repose sur le principe selon lequel l'émetteur d'un corps noir, un objet théorique qui absorbe toute la lumière qui l'atteint, émet de la lumière de différentes couleurs en fonction de sa température. Plus la température est basse, plus la lumière est chaude, et plus la température est élevée, plus la lumière est froide. Par exemple, la flamme d'une bougie a une température de couleur d'environ 1800 K et semble très chaude et jaune, alors que la lumière du jour à midi peut avoir une température de couleur d'environ 6500 K, voire plus selon l'endroit où vous vous trouvez sur la planète, et semble froide et blanche.
Il est important de noter que la température de couleur ne mesure pas la puissance de la lumière en termes de luminosité ou d'intensité, mais plutôt l'apparence de la lumière. La température de couleur est la température d'un émetteur "corps noir" idéalisé qui émet une lumière de cette couleur. Ainsi, une source lumineuse dont la température de couleur est de 2 700 K émet une lumière qui ressemble à la couleur d'un objet à 2 700 K (2 426,85 Celsius), mais cela ne signifie pas que la source lumineuse ou l'objet est à cette température.
Différentes températures de couleur et leurs effets sur notre rythme circadien
La température de couleur de la lumière peut affecter de manière significative nos rythmes circadiens, qui sont des processus biologiques internes régulant nos cycles de sommeil et d'éveil ainsi que d'autres fonctions corporelles. En général, les températures de couleur froides (5000-6500K) sont associées à la journée. Les longueurs d'onde plus courtes dominent les longueurs d'onde de la lumière et il a été démontré qu'elles ont un effet stimulant sur le corps, améliorant la concentration. D'autre part, les températures de couleur plus chaudes (2700-3000K), c'est-à-dire la dominance des grandes longueurs d'onde, sont associées au soir et à la nuit et ont un effet calmant sur le corps, favorisant la relaxation et le sommeil.
Les différentes températures de couleur peuvent influer sur l'humeur, la lumière froide étant associée à la vigilance et la lumière chaude au confort et à la relaxation. Bien sûr, chaque personne est unique, mais il est prouvé qu'une température de couleur adaptée aux différents moments de la journée et aux différentes activités peut contribuer à notre bien-être et à notre santé en général.
La totalité de la lumière blanche est donc composée de nombreuses longueurs d'onde, qui forment ensemble la lumière blanche visible. La figure ci-dessous illustre les effets des longueurs d'onde de la lumière sur la vigilance humaine, d'après l'étude "Alerting or Somnogenic Light : Pick Your Color" (lien vers l'étude à la fin de l'article). Sur l'image, la longueur d'onde située juste au-dessus de 500 nm agit comme une "ligne de partage des eaux", les longueurs d'onde situées à gauche du spectre ayant un effet activateur et celles situées à droite un effet calmant. Dans la nature, différentes longueurs d'onde de la lumière dominent tout au long de la journée.
Légende : Pour l'homme, l'effet stimulant de la lumière est la somme de nombreuses caractéristiques, telles que la quantité de lumière, sa durée, l'heure de la journée. La composition spectrale de la lumière joue également un rôle décisif. Lorsque les longueurs d'onde bleues de la lumière sont élevées, la lumière stimule l'activité, et à l'inverse, la dominance des longueurs d'onde vertes n'a pas d'effet stimulant.
Études sur les effets des différentes températures de couleur des lumières LED sur notre rythme de sommeil, notre humeur et notre bien-être général
Une étude, intitulée "Effects of light on human circadian rhythms, sleep and mood" (lien à la fin), a montré que l'exposition à une lumière froide et bleue pendant la nuit augmentait le risque de troubles du sommeil tels que l'insomnie.
La recherche suggère également que l'exposition à différentes températures de couleur de la lumière peut affecter notre humeur et notre bien-être général. L'étude "Effects of new light sources on task switching and mental rotation performance" (lien à la fin) a montré que les participants exposés à une lumière froide et bleue se sentaient plus alertes et concentrés, tandis que ceux exposés à une lumière chaude et jaune se sentaient plus calmes et détendus.
Une étude de 2017 publiée dans The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, intitulée "Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness" (lien à la fin), a révélé que l'exposition à la lumière blanche enrichie en bleu le soir entraînait une diminution de la production de mélatonine et un retard dans le cycle veille-sommeil chez des adultes en bonne santé. Cela suggère que l'exposition à une lumière enrichie en longueur d'onde bleue pendant la nuit pourrait avoir un effet négatif sur le sommeil et d'autres rythmes circadiens.
Dans l'ensemble, ces études et rapports suggèrent que la température de couleur de la lumière peut avoir un impact significatif sur nos habitudes de sommeil, notre humeur et notre bien-être général.
Personnellement, je prends ce conseil à cœur : n'utilisez pas de lecteur électronique ou de téléphone portable avant de vous coucher. Bien sûr, les appareils actuels sont équipés de filtres anti-lumière bleue. Et lorsque je regarde un écran, je garde le reste de la pièce dans un ton chaud et agréable.
Examinons de plus près cette enquête sur les lecteurs électroniques.
L'étude a porté sur 12 adultes en bonne santé ne souffrant d'aucun problème de sommeil. Les participants ont été divisés au hasard en deux groupes : un groupe a lu sur un eReader quatre heures avant le coucher, tandis que l'autre groupe a lu sur un livre imprimé quatre heures avant le coucher. Les rythmes de sommeil, les niveaux de mélatonine et la vigilance des participants le lendemain matin ont été contrôlés par polysomnographie, actigraphie et rapports subjectifs.
L'étude a montré que la lecture d'un eReader quatre heures avant le coucher réduisait de manière significative la libération de mélatonine. Les participants qui ont lu sur un eReader ont eu un retard significatif dans l'endormissement et une efficacité réduite du sommeil par rapport à ceux qui ont lu sur un livre imprimé. En outre, les participants ayant lu sur un eReader ont déclaré être moins alertes le lendemain matin.
Les auteurs de l'étude suggèrent que les effets négatifs de la lecture d'un lecteur électronique avant le coucher peuvent être dus à la lumière bleue émise par l'appareil, qui peut bloquer la libération de mélatonine et perturber les rythmes circadiens. L'étude suggère que les personnes qui souhaitent lire avant de se coucher devraient envisager d'utiliser un livre imprimé ou un lecteur électronique doté d'un filtre de lumière bleue, ou plutôt d'utiliser une faible lumière rouge, afin d'éviter les effets négatifs potentiels de la lumière bleue sur le sommeil.
Dormez de préférence dans le noir. Source de l'image Pexels
Comment la lumière bleue en particulier peut-elle perturber les rythmes circadiens ?
La lumière bleue, dont la température de couleur est d'environ 5000-6500 K, perturbe particulièrement notre rythme circadien car c'est la longueur d'onde la plus puissante qui bloque la production de mélatonine, l'hormone qui régule le cycle veille-sommeil. Par conséquent, l'exposition à la lumière bleue le soir peut rendre l'endormissement difficile et entraîner des insomnies.
Des études suggèrent que l'exposition à la lumière bleue pendant la nuit peut inhiber la production de mélatonine jusqu'à 22 %. Cela peut entraîner toute une série de problèmes, notamment des difficultés à s'endormir, des insomnies et de la fatigue pendant la journée.
Le problème est que de nombreux appareils électroniques que nous utilisons tous les jours, tels que les smartphones, les tablettes et les ordinateurs portables, émettent beaucoup de lumière bleue. C'est une nuance naturelle pendant la journée, mais il est bon de limiter votre exposition à la lumière bleue le soir et la nuit et d'utiliser des filtres ou des applications de lumière bleue pour réduire la quantité de lumière bleue émise par vos appareils.
Conseils pour régler la température de couleur dans différents appareils
Voici quelques conseils pour régler la température de couleur sur différents appareils :
Sur un ordinateur : la plupart des systèmes d'exploitation disposent d'une fonction intégrée permettant de régler la température de couleur. Sous Windows, vous pouvez y accéder en allant dans Paramètres > Affichage > Eclairage nocturne. Sur un Mac, vous pouvez aller dans Préférences système > Affichages > Night Shift.
Sur votre smartphone : de nombreux smartphones disposent d'une fonction intégrée permettant de régler la température de couleur. Sur votre iPhone, vous pouvez y accéder en allant dans Réglages > Affichage et luminosité > Night Shift. Sur un appareil Android, vous pouvez aller dans Réglages > Affichage > Mode nuit ou Filtre lumière bleue.
Sur le téléviseur : de nombreux téléviseurs modernes disposent d'une fonction permettant de régler la température de couleur. Cette fonction est généralement accessible à partir du menu des paramètres du téléviseur, ou en utilisant la télécommande pour accéder au menu des paramètres de l'image ou de l'affichage.
Sur votre moniteur : certains moniteurs disposent d'une fonction intégrée de réglage de la température de couleur. Vous pouvez généralement y accéder par le biais du menu à l'écran du moniteur ou en utilisant les boutons du moniteur lui-même.
Logiciel : vous pouvez installer certains logiciels sur votre ordinateur, tels que f.lux et redshift, pour ajuster la température de couleur de l'écran.
En général, il vaut la peine d'essayer différents réglages de température de couleur pour déterminer celui qui est le plus confortable pour vos yeux. La nuit ou dans les environnements peu éclairés, il est recommandé d'utiliser une température de couleur plus chaude.
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