Ánh sáng có tác động thế nào đến nhịp sinh học và giấc ngủ?

Con người từ lúc sinh ra và lớn lên đã quá quen thuộc với quy luật ngày và đêm của ánh sáng và bóng tối. Ánh sáng chính là yếu tố bên ngoài có ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đến giấc ngủ.^[1]Mặc dù vậy, không phải tất cả các loại ánh sáng đều có tác động như nhau.

Vào ban ngày, ánh sáng mặt trời có thể đạt tới cường độ 100.000 lx (lx là đơn vị đo độ rọi), mạnh hơn rất nhiều so với ánh sáng văn phòng, thường thấp hơn 500 lx.^[2]Chính vì vậy, từ rất lâu, con người đã phát triển một “chiếc đồng hồ” bên trong não bộ sử dụng ánh sáng mặt trời là tín hiệu chính và ưu tiên để điều chỉnh lại nhịp sinh học của cơ thể, trong đó có giấc ngủ, theo chu kỳ mọc-lặn của mặt trời. 

Ngày nay, với sự ra đời của ánh sáng nhân tạo và các loại thiết bị điện tử, con người tiếp xúc với một lượng lớn ánh sáng sau khi mặt trời lặn và ngay trước khi ngủ, khiến cho nhịp sinh học và giấc ngủ bị xáo trộn. Cùng tìm hiểu thêm với bài viết sau đây.

Ánh sáng (Light) là các bức xạ điện từ có mức năng lượng được xác định ở bước sóng và tần số cụ thể. Mắt người chỉ có thể nhìn thấy được một phần nhỏ của quang phổ điện từ, phần này được gọi là vùng ánh sáng nhìn thấy được (Visible light) có bước sóng trong khoảng từ 380 nm (màu tím) đến 700 nm (màu đỏ).^{[3, 4]}

Ánh sáng xanh lam (Blue light), thường được gọi tắt là ánh sáng xanh, là ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng từ 400-490 nm.^{[5, 6]} Trong tất cả các loại ánh sáng khả kiến có ảnh hưởng đến nhịp sinh học, ánh sáng xanh có tác động mạnh mẽ nhất:^{[7, 8]}

Bạn cũng cần biết rằng, ánh sáng trắng (White light: sự kết hợp tất cả các màu của ánh sáng) từ ánh sáng mặt trời cũng như một số nguồn ánh sáng nhân tạo khác cũng chứa một lượng ánh sáng xanh đáng kể.^[9]

Ánh sáng ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự sản sinh melatonin và nhịp sinh học, qua đó tác động đến việc điều chỉnh giấc ngủ.

Melatonin là một loại hoóc môn giúp tạo động lực cho giấc ngủ và có quá trình sản xuất gắn liền với ánh sáng. Não bộ thúc đẩy quá trình sản xuất melatonin vào ban đêm và kìm hãm quá trình này vào ban ngày.

Tác dụng ức chế melatonin đạt hiệu quả nhất khi tiếp xúc với ánh sáng xanh lam có bước sóng trong khoảng từ 446 đến 477 nm và đạt đỉnh tại bước sóng 460 nm.^[7]Vào chiều tối, sau khi ngừng tiếp xúc với ánh sáng xanh, nồng độ melatonin có thể phục hồi sau khoảng 15 phút.^[13]

Chiếc “đồng hồ sinh học chủ” (SCN) nhạy cảm nhất khi tiếp xúc ánh sáng vào sáng sớm và chiều tối. Chính vì vậy, đối với những người có lịch trình ngủ đều đặn vào ban đêm, ảnh hưởng của ánh sáng đến nhịp sinh học và giấc ngủ sẽ phụ thuộc vào thời điểm tiếp xúc:^{[1, 2, 12]}

Cụ thể hơn, các nhà khoa học ước tính rằng:^[12]

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc tiếp xúc với ánh sáng mạnh trong thời gian ngắn có tác động mạnh mẽ hơn đối với sự thay đổi nhịp sinh học so với việc tiếp xúc trong thời gian dài.^[14]

Và nhìn chung, các nhà khoa tin rằng việc tiếp xúc với ánh sáng ban ngày ở cường độ cao giúp tăng cường sự tỉnh táo và có lợi cho giấc ngủ về đêm.^{[2, 12]}

Ngoài ánh sáng mặt trời vào ban ngày, con người ngày nay cũng tiếp xúc với một lượng lớn ánh sáng nhân tạo. Điều này đặc biệt xảy ra vào chiều tối, sau khi mặt trời lặn, là lúc nhịp sinh học nhạy cảm nhất với sự trễ pha do ánh sáng gây ra và cũng là lúc melatonin được sản sinh.

Chính vì vậy, ánh sáng nhân tạo có thể khiến nhịp sinh học bị rối loạn và làm gián đoạn giấc ngủ. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng:

Rối loạn giấc ngủ nhịp sinh học (Circadian rhythm sleep disorders) xảy ra khi chu kỳ ngủ-thức của một người hoạt động không bình thường hoặc bị sai lệch với chu kỳ sáng-tối của môi trường sống.^[25-27]

Người mắc thường bị mất ngủ và/hoặc buồn ngủ quá mức vào ban ngày, thường tự khỏi khi đồng hồ sinh học được điều chỉnh lại. Một số rối loạn có liên quan đến các kiểu tiếp xúc với ánh sáng là:

Ngày nay, nhờ những nghiên cứu của các nhà khoa học, việc tiếp xúc với ánh sáng đã có thể được sử dụng như một phương pháp trị liệu.

Liệu pháp ánh sáng (Light therapy) sử dụng một hộp đèn (Light box) với cấu tạo đặc biệt có thể tạo ra ánh sáng mạnh gần tương tự như ánh sáng mặt trời. Hàng ngày, theo chỉ định của bác sỹ, bệnh nhân sẽ ngồi gần chiếc hộp với đôi mắt mở hướng về (nhưng không nhìn thẳng) vào nguồn sáng.^{[2, 25-28]}

Liệu pháp này thường được sử dụng để:

Sau nhiều thập kỷ nghiên cứu, dựa trên sự đồng thuận của các nhà khoa học, một danh sách các khuyến nghị về mức độ tiếp xúc với ánh sáng phù hợp với nhịp sinh học và hệ thần kinh của người trưởng thành vào ban ngày, chiều tối và ban đêm đã được đưa ra.^[29] 

Các khuyến nghị được thể hiện kèm với đại lượng đo “Melanopic EDI” (Melanopic Equivalent Daylight Illuminance), tạm dịch là: độ rọi tương đương ánh sáng ban ngày. Cụ thể như sau:

Cụ thể hơn, melanopic EDI tối thiểu được khuyến nghị là 250 lux khi đo tại mắt trong mặt phẳng thẳng đứng ở độ cao xấp xỉ 1,2 m (độ rọi thẳng đứng ngang tầm mắt khi ngồi) ở môi trường trong nhà.

Cụ thể hơn, ít nhất 3 giờ trước khi đi ngủ, melanopic EDI tối đa được khuyến nghị là 10 lux khi đo tại mắt trong mặt phẳng thẳng đứng ở độ cao xấp xỉ 1,2 m.

Cụ thể hơn, melanopic EDI tối đa được khuyến nghị là 1 lux đo được tại mắt. Trong trường hợp một số hoạt động nhất định vào ban đêm cần có tầm nhìn, melanopic EDI tối đa được khuyến nghị là 10 lux khi đo tại mắt trong mặt phẳng thẳng đứng ở độ cao xấp xỉ 1,2 m.

Sau đây là một số lưu ý bổ sung của các chuyên gia:^{[8, 30]}

Những khuyến nghị trên nên được áp dụng đều đặn mỗi ngày vì chúng mang lại rất nhiều lợi ích cho giấc ngủ, khả năng nhận thức và sức khỏe. Tuy nhiên, chúng mang tính tổng quát và do vậy có thể không phù hợp đối với một số nhóm người trong một số hoàn cảnh nhất định:

Ánh sáng không chỉ cho phép chúng ta nhìn thấy vẻ đẹp của thế giới xung quanh mà còn có tác động lớn đối với nhịp sinh học và giấc ngủ. Tiếp xúc ánh sáng không đúng lúc có thể làm gián đoạn nhịp sinh học và giấc ngủ, gây ra những vấn đề về sức khỏe. Bên cạnh đó, việc tiếp xúc với ánh sáng cũng có thể được sử dụng như một liệu pháp hỗ trợ cho các bệnh lý tâm thần và các bệnh lý khác.

Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn đọc hiểu thêm về những tác động to lớn của ánh sáng đối với giấc ngủ, từ đó có thể vận dụng linh hoạt những khuyến nghị của chuyên gia cũng như kết hợp với các nguyên tắc về vệ sinh giấc ngủ để có được giấc ngủ chất lượng hơn, hướng tới cuộc sống tươi sáng hơn.

Tuy nhiên, tình trạng giấc ngủ và sức khỏe là khác nhau giữa mỗi người. Đừng chần chừ tìm kiếm sự trợ giúp từ chuyên gia hoặc bác sỹ nếu bạn nhận thấy những vấn đề về giấc ngủ và sức khỏe của mình ngày một xấu đi.

Nội dung tham khảo được lấy từ các nguồn uy tín như: sách, các trang web của chính phủ (.gov), các cơ sở dữ liệu về khoa học (PubMed, Uptodate…) và các trang tin điện tử chính thống.