Čípky, tyčinky a pravá hemisféra
Podle definice je světlo pásmem elektromagnetického vlnění, které je lidské oko schopné vnímat. Tomuto pásmu vlnových délek se říká viditelná část spektra. Jestliže světlo o určité vlnové délce z této části spektra zasáhne lidské oko, dostaví se zrakový vjem, jehož barva závisí na vlnové délce světla. Nejdelší vlnovou délku má červená barva (kolem 740 nanometrů), nejkratší barva fialová (asi 390 nanometrů). Barvy viditelné části spektra přecházejí plynule jedna v druhou, ale v zásadě se dělí na sedm takzvaných spektrálních barev nebo také barev duhy - červenou, oranžovou, žlutou, zelenou, modrou, indigově modrou a fialovou. Smícháním nejméně třech barev spektra (například červené, zelené a modré) ve vhodném poměru vzniká bílé světlo, v jiném poměru jiná barva. Na světelné spektrum navazují infračervené a ultrafialové pásmo. Lidské oko je schopno vnímat jen velmi malou část světelného spektra, ale zato dokáže rozlišit nečekaně obrovské množství barevných odstínů. Podle některých expertů až několik milionů. Za tuto schopnost vděčí člověk sedmi milionům čípků v sítnici. Existují tři typy těchto čípků, z nichž každý reaguje na jiné vlnové délky viditelného spektra. Pokud jsou všechny typy čípků aktivovány stejně, vnímáme barvu jako bílou, nejsou-li aktivní žádné, vidíme černou. Zjednodušeně řečeno z čípků sítnice se vzruch přenáší na nervová vlákna, do zrakového nervu a do mozkových center barevného vidění. Ta jsou umístěna většinou v pravé mozkové hemisféře.

Sedm barev duhy a jejich vlnové délky
červená             620 - 740 nm
oranžová           585 - 620 nm
žlutá                  575 - 585 nm
zelená                500 - 575 nm
modrá                 445 - 500 nm
indigově modrá  425 - 445 nm
fialová                390 - 425 nm
(1 nm = 10-9 metru)

Nejen čípky a tyčinky
Pod pojmem zrakový vjem máme většinou na mysli informace, jejichž zdrojem je přibližně 120 milionů tyčinek a 6 milionů čípků sítnice každého oka a které jsou jsou prostřednictvím  přibližně 1 milionu gangliových buněk předávány do zrakových center mozku.
Pod vrstvou čípků a tyčinek ale  byly nedávno v sítnici zjištěny další shluky gangliových buněk, které nejsou ani tyčinkami a ani čípky ale  jsou rovněž citlivé na světlo. Jsou specializované  na  modré světlo a jejich signál je dopravován do epifýzy,  kde seřizuje chod našich biologických hodin. Jejich seřízení  závisí na vysoké  hladině melatoninu v době hluboké noci, kdy je tma. Dojde-li v této  době jejich  podráždění modrým světlem, hladina melatoninu klesne a to hodiny “zmate“.

Biologické hodiny jdou i potmě
Melatonin byl objeven koncem padesátých let  a zpočátku se předpokládalo, že se jedná o fylogeneticky archaickou látku, která u nižších obratlovců, zejména obojživelníků, řídí zbarvení kůže, a která u savců nemá žádnou významnější funkci Melatonin byl isolován A. Lernerem z hovězích epifýz, tehdy ještě nerozpoznanou úlohou. Od té doby byl melatonin nalezen ve všech dosud zkoumaných živých organismech, od jednobuněčné mořské řasy až po vyšší rostliny,  bezobratlé živočichy, jako jsou ploštěnky, a obratlovce - plazy, ptáky i savce, včetně člověka. Melatonin byl tedy během vývoje druhů zakonzervován. Podstatné je, že u všech živých organismů, ať už jsou aktivní ve dne jako člověk, či v noci jako malí hlodavci, se melatonin tvoří výhradně v noci, je to tedy jakýsi signál noci, který předává do organismu informaci o denní době. Aktivita enzymu v epifýze je v noci až stonásobně vyšší než ve dne. Rytmus řídí biologické hodiny, které se nacházejí v mozku ve dvou shlucích nervových buněk uložených blízko (chiasmatu) místa, kde se kříží optické dráhy a bývá proto nazýván suprachiastmatická jádra.

Žádné hodiny, je to orloj!
Zhruba denní, tj. cirkadiánní rytmus v tvorbě melatoninu pokračuje i tehdy, žijí-li živočichové ve stálé tmě. V takovém případě biologické hodiny "volně běží" s periodou velice blízkou, ale nerovnající se 24 hodinám, a vysoká tvorba melatoninu vyznačuje subjektivní noc jedince. K 24-hodinovému dnu jsou biologické hodiny a tudíž i rytmická tvorba melatoninu synchronizovány pravidelným střídáním světla a tmy, zejména světlou periodou dne a sice modrým spektrem světla. Melatoninový signál, tj. jeho vysoká hladina v tělních tekutinách v noci, nepřenáší pouze signál o denní době, ale též o délce dne, tj. o roční sezóně. U všech dosud sledovaných savců se melatonin tvoří po krátkou dobu v průběhu dlouhých letních dnů, ale po dlouhou dobu během krátkých zimních dnů. Melatoninový signál je tudíž součástí řízení denního i ročního programu savčího organismu.

Narušení chodu a rakovina
O vztahu  biologických hodin k rakovině svědčí jen nepřímé důkazy. Jsou ale dost pádné. David E Blask implantoval lidské rakovinné buňky způsobující rakovinu prsu (MCF-7),  do třísla potkanům. Pak sledoval jak tyto buňky rostou v závislosti vystavení potkanů různému světelnému režimu. Jedna skupina potkanů byla dána do prostředí, kde se střídalo světlo a tma a kde světelný režim byl nastaven na 12 hodin světla a 12 hodiny tmy. Druhá skupina potkanů byla chována při trvalém světle. Trvalé vystavení světlu  růst nádoru výrazně urychlilo. Jakmile ale  byli potkani  vystaveni střídání světla a tmy, růst nádorů se zpomalil. Vědci předpokládají, že  za urychlení růstu nádoru může potlačení tvorby nočního melatoninu. Ukazuje se, že vyřazení ochrany melatoninu na receptorech rakovinných buněk, jim dovoluje  příjímat více kyseliny linolenové, což ve svém důsledku vede k většímu růstu rakovinných buněk. Melatonin funguje jako ochranný onkostatický hormon a jako silné antioxidační činidlo. Tyto jeho funkce  využívají jak rostliny, tak živočichové již hodně dlouho.

Geny staré miliardy let
Geny které nám vytvoří biologické hodiny, které poté  řídí celou řadu buněčných funkcí, si neseme od prvních jednoduchých organismů, které vznikly na Zemi před zhruba 4 miliardami let. Seřizování přesného času našich hodin se děje prostřednictvím tmy, která dovoluje kolísání hladiny melatoninu s jeho vysokou hladinou v době mezi druhou a čtvrtou hodinou ranní. Denní světlo potom nastavuje nový 24 hodinový cyklus. Celý systém je na střídání světla a tmy značně citlivý  a je u savců je spouštěn fotony, které jsou zachycovány specializovanými buňkami v sítnici oka.

Nejsou obavy z „rozhašení“ našich hodin přehnané?
Člověk se vyvinul z primátů, kteří po miliony let seřizovali své hodiny podle tmavé noci a následného světla při východu Slunce. Před pěti sty tisíci lety se ale  náš předek Homo erectus naučil zacházet s ohněm. Začal si s ním svítit a v chladných obdobích se s ním ohříval. S narušováním hodin bychom tedy měli mít relativně dlouhou zkušenost a tím být adaptovaní. Ale není tomu tak. Ukazuje se, že příroda to zařídila tak, že specializované buňky, o kterých je v tomto článku řeč, reagují na modrou složku světla a blikajícím červenooranžovým plamenem se nenechají vyvést „z klidu“. Teprve až Edisonovu elektrickému světlu, které je s námi od roku 1879 a naší snaze pracovat na směny se podařilo narušit náš zaběhlý cirkadiální rytmus. Na vině je ale též snaha osvětlovat co nejvíce a co nejdéle stále větší plochy rtuťovými výbojkami, vysokotlakými sodíkovými lampami, halogenovými žárovkami, neony. To vše mění tmu na světlo mnohem razantněji a emituje se při tom hodně světla v modrém vlnovém pásmu. Lékařské pokusy přitom ukázaly, že modré světlo, na rozdíl od světla petrolejových lamp, snižuje hladinu našeho melatoninu velmi razantně.
Znepokojující jsou výsledky pokusu na hlodavcích, u nichž se zjistilo, že postačuje svítit jim v noci pouhými 0,2 lx (luxy) aby to u nich způsobilo rychlejší vývoj jejich nádorů. Pro zajímavost, toto množství světla (0,2 lx) představuje jen dvakrát větší intenzitu, než má svit měsíce v úplňku. Lékařské statistiky zřejmě poskytují další důkazy podporující teorii o škodlivosti narušení našich přirozených biorytmů. Vyplývá z nich, že u  osob, které pracují na směny (tedy při nočním osvětlení) je statisticky významně vyšší výskyt rakoviny prsu a tlustého střeva.


A závěr?
Než se vše vyjasní, asi bude jistější  vyvarovat se práci v noci, alespoň mezi druhou a čtvrtou hodinou ranní.
Pokud bydlíte blízko objektu, který vám svítí v noci do oken, investujte do těžkých závěsů.
A jestli jste si pořídili  lampičku pro trvalé noční osvětlení, darujte ji někomu, kdo nečte Osla.

Melatonin. Když během noci dopadne na  sítnici našeho oka modré světlo, melatonin se přestane tvořit a to není dobré, melatonin je totiž také onkostatický hormon.

Žlutavé plameny ohně nechávají specializované oční buňky „v klidu“. Melatonin se vytvoří a chod našich biologických hodin není narušen.

Pokud se ukáže, že vznikající teorie je pravdivá, pak takovéto světlo neškodí jen astronomům, ale je též jednou z příčin rakoviny. A to by znamenalo, že se stane záležitostí ochrany veřejného zdraví.

V současné době se melatonin začíná  považovat za téměř zázračný prostředek proti stárnutí. Popularitu melatoninu podpořila kniha "The Melatonin Miracle", jejímiž autory jsou renomovaní odborníci v gerontologii (Pierpaoli, Regelson a Coleman). 

Prameny:
Trends Neurosci. 26 6 (2003), pp. 314–320.
Science 295 (2002), pp. 1070–1073
Neuroendocrinol. Lett. 23 Suppl 2 (2002), pp. 84–87