Les effets de la lumière sur le sommeil

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Le rôle de la lumière dans la qualité de sommeil

Les effets de la lumière sur le sommeil sont importants pour notre bien-être. Celui-ci dépend d’une conjugaison d’éléments essentiels comme, bien manger, s’hydrater, bien dormir en respectant notre rythme biologique. Notre horloge circadienne ponctue en effet le rythme veille/sommeil et nous permet de nous adapter au rythme de la journée et c’est la lumière qui influence notre sommeil et notre rythme naturel.

Le jour et la nuit sont des signaux qui permettent à notre horloge biologique de réguler nos phases de sommeil et d’éveil. Ces phases constituent le rythme circadien. La lumière joue un rôle important sur notre sommeil.
Nos humeurs, notre énergie en dépendent. La lumière du soleil nous dynamise et nous booste alors que l’obscurité nous incite à nous reposer. La lumière est transmise par nos yeux à notre cerveau qui déclenche la sécrétion de la sérotonine, hormone intervenant dans de nombreuses fonctions physiologiques et régulant le sommeil. Le taux de sérotonine est plus important lors de moments ensoleillés du quotidien et baisse pendant le sommeil.
Lorsque nos yeux transmettent l’obscurité au cerveau, cela déclenche la production de la mélatonine et autres hormones nocturnes. Lorsque la lumière baisse et que l’obscurité arrive, un message est transmis à notre cerveau pour qu’il sécrété de la mélatonine.

 

On voit donc l’impact qu’a la lumière sur notre sommeil. Selon qu’elle est bleue ou rouge, la lumière aura des effets différents sur notre organisme. Ces effets pourront être néfastes sur notre sommeil mais pour les éviter il faut adopter de bonnes pratiques.

Les effets de la lumière sur le sommeil :

lumière et rythme veille-sommeil

1 – Qu’est ce que la lumière ?

qu'est-ce que la lumière ?

Ondes ou flux de particules ? Durant des siècles, la lumière a fait l’objet d’observation et d’élaboration d’hypothèses donnant lieu à controverses…

 

C’est surtout depuis le 17ème siècle que de grands physiciens se sont attachés à l’étude de la lumière et avancent différentes théories qui font encore débat aujourd’hui : la lumière est‐elle constituée de particules ou la lumière est‐elle une onde ? Voici quelques réponses de scientifiques. On pourra se demander également comment est produite la lumière et les sources de lumières sont-elles naturelles ou artificielles ?

Les théories de la lumière

La lumière est parfois définie comme une onde et parfois comme un courant de grains de lumière, les photons. Cela fait débat encore aujourd’hui, qu’en est-il réellement ? De nombreux scientifiques ont en effet étudié la lumière à travers les temps pour en comprendre la composition et la mesurer, chacun apportant une pierre à l’édifice ou plus communément ses lumières !…

 

Depuis l’Antiquité, des savants ont tenté de comprendre quelle est la nature de la lumière. Les grecs considéraient que mourir c’était ne plus voir la lumière, celle-ci constituant un élément vital. Certains poètes grecs ont cherché à connaître les origines de la lumière et ses effets ce qui pourrait constituer l’ébauche d’une science optique.

 

Vers 1660, le scientifique anglais, Robert Hooke étudie la décomposition d’un rayon lumineux au travers d’un prisme. Il est l’un des premiers à considérer que la lumière est une onde électromagnétique.

 

En 1665, un père jésuite italien, Francesco Maria Grimaldi,, fait une expérience qui servira de base à bien des savants. Il fait entrer de la lumière dans une chambre noire et projette le rayon lumineux sur un écran blanc. Il s’aperçoit que le rayon lumineux qui apparaît sur l’écran n’est pas blanc mais de 2 ou 3 couleurs différentes.

 

Huygens (1629-1695), élève de Descartes, dans son “traité de la lumière”, explique que la lumière serait de nature ondulatoire. Pour lui, la lumière est une onde électromagnétique qui parcourt 300 000 kilomètres en une seconde.

 

Newton, surtout connu pour la loi de la gravitation universelle, s’intéressait aussi à l’optique. En 1666, au cours d’expériences, il s’intéresse à la décomposition de la lumière blanche à travers un prisme de verre et découvre que la lumière blanche est faite d’un mélange de rayons de lumière de couleurs différentes. Newton réfute l’approche selon laquelle la lumière serait ondulatoire et considère que la lumière est composée de corpuscules d’énergie, les photons.

 

Ces deux hypothèses : la théorie corpusculaire de Newton et la théorie ondulatoire de Huygens, subsistent et suscitent encore bien des débats et interrogations. Il semblerait qu’il ne soit pas possible de trancher entre les 2 approches et que la lumière aurait une double nature et serait à la fois onde et corpuscule.

 

Au début du XXe siècle, Einstein soutient l’hypothèse selon laquelle la lumière est formée des grains d’énergie que sont les photons.

 

Cependant la théorie ondulatoire reste quand même valable. La lumière serait à la fois ondes et corpuscules, hypothèse soutenue par le physicien américain Richard Feynman, dans la seconde moitié du 20e siècle.

Comment est produite la lumière ?

La lumière est une forme d’énergie produite de diverses façons, elle peut résulter d’un phénomène chimique, électrique ou nucléaire. Cette production peut ainsi se faire à partir de l’énergie électrique (lampes, laser, néons) ou être liée à une hausse de température (comme par exemple la combustion), à une réaction nucléaire (comme le Soleil), à une réaction chimique (insectes par bioluminescence ou par fluorescence, poissons, mollusques), à des phénomène de phosphorescence (restitution de l’énergie lumineuse d’une source primaire emmagasinée).

La lumière se mesure en lux.

Les sources de lumières peuvent être naturelles ou artificielles

La lumière naturelle provient du soleil, des étoiles. Elle est aussi appelée lumière du jour et varie en fonction des heures de la journé, des saisons, des conditions météorologiques… Cette lumière du jour est une référence pour l’homme et constitue un point de repère important dans sa perception et sa vie quotidienne. La lumière a des effets sur la qualité du sommeil.

 

La lumière artificielle, quant à elle, est produite par des projecteurs, des lampes, des bougies mais ne restitue pas totalement les performances de la lumière naturelle.
Une journée de plein soleil atteint 100 000 lux environ alors qu’un éclairage de bureau se situe entre 300 et 500 lux.

2 – Les effets de la lumière sur le métabolisme

les effets de laz lumière sur le métabolisme

Rythme circadien

Le rythme circadien est le rythme auquel est soumis le fonctionnement de notre organisme et qui permet de s’adapter au rythme de la journée. Pratiquement toutes nos fonctions biologiques et comportementales sont soumises à ce rythme. Sa dérégulation entraîne des troubles du sommeil et d’importantes perturbations physiologiques.

 

Le rythme circadien reste assez stable tout au long de la vie. Il varie d’une personne à l’autre mais est en général de 24 heures. Les femmes ont cependant 2,5 fois plus de chance que les hommes d’avoir un rythme circadien plus court (2 heures de moins environ).
Notre rythme circadien est réglé par la lumière. Une partie de notre cerveau se synchronise sur l’alternance du jour et de la nuit.

Les effets de la lumière sur le sommeil

L’impact de la lumière est essentiel pour avoir un sommeil de qualité, c’est donc un facteur à prendre en compte. Une exposition adaptée à la lumière régule notre horloge biologique, enclenche la sécrétion de mélatonine et prépare notre corps au sommeil. En revanche une exposition inappropriée peut avoir des conséquences néfastes sur notre santé en perturbant notre endormissement, notre sommeil, notre immunité, notre mémoire, notre attention…La lumière influe également sur nos humeurs.

 

Une mauvaise exposition à la lumière est la principale cause de dérèglement du rythme circadien. Nous constatons souvent en automne ou en hiver une baisse de notre tonus et parfois de notre moral et un besoin plus important de dormir. Cette dépression saisonnière est due au fait que les journées sont plus courtes et la luminosité moins forte. L’intensité de la lumière passerait à environ 2 000 lux les jours d’hiver au lieu de 100 000 lux les jours d’été ensoleillés. Cela perturbe donc notre horloge interne, le manque de lumière ayant un impact sur notre sommeil.

 

La lumière donne de l’énergie, repousse l’envie de dormir et augmente la vigilance. C’est ainsi que dans certaines usines, on augmente l’intensité lumineuse pour une meilleure productivité et une diminution des accidents.

 

L’intensité de la lumière a son influence, mais sa couleur également. Par exemple, lorsque l’on doit conduire de nuit, il est recommandé de régler la lumière du GPS de façon à ce qu’il émette de la lumière bleue, qui est énergisante, avant de prendre le volant. De même, si l’on doit réviser un examen ou travailler tard le soir, la lumière bleue d’ordinateur aidera à rester éveillé.

 

La lumière du soleil aide à fixer 80% de la vitamine D de notre corps, le reste provenant de notre alimentation. C’est cette vitamine D qui rend nos os plus solides et renforce notre système immunitaire. C’est pourquoi il est important d’exposer son visage, ses mains et ses bras, 10 à 15 minutes au moins 3 fois par semaine à la lumière naturelle.

3 – La mélatonine

Lumière sommeil et mélatonine

Lorsqu’il fait jour, notre horloge interne va fabriquer des hormones destinées à stimuler notre activité physique ou intellectuelle et lorsqu’il fait nuit à déclencher la production d’hormones favorisant le sommeil, comme la mélatonine. L’un des effets de la lumière est de permettre de programmer le processus qui permet de s’endormir puis de se réveiller. C’est la lumière qui va donc envoyer les informations à notre cerveau par l’intermédiaire de nos yeux et déclencher la sécrétion de mélatonine. La lumière a des effets indéniables sur le sommeil et régule le rythme veille/sommeil.

 

La mélatonine est produite naturellement par notre glande pinéale située dans le cerveau et permet à notre organisme de synchroniser notre horloge biologique avec le jour et la nuit. Sous l’influence de la lumière, la mélatonine fait le lien entre notre horloge interne et l’alternance lumière/obscurité et rythme nos phases d’éveil et de sommeil.

 

La mélatonine est sécrétée uniquement dans l’obscurité, la lumière stoppant sa production. La sécrétion de mélatonine s’effectue entre 22 heures et 7 heures du matin et varie d’un individu à l’autre. Une personne lève-tôt sécrétera de la mélatonine plus tôt dans la soirée qu’une personne couche-tard. L’un des effets de la lumière sur le sommeil est de stopper la production de mélatonine.
Certains aliments contenant de la tryptophane (comme la banane, le chocolat, les amandes…) stimulent la production de mélatonine.

 

La mélatonine est habituellement appelée l’hormone du sommeil mais il serait plus juste de l’appeler hormone de la nuit. En effet, si chez les animaux sa sécrétion nocturne permet de les garder en éveil ou déclencher le réveil, il en va différemment chez l’homme pour qui elle favorise l’endormissement.

 

La lumière bleue, générée par la lumière artificielle des appareils électromagnétiques, a un impact stimulant et excitant sur notre organisme et empêche la sécrétion de la mélatonine alors que la lumière rouge la favorise.

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4 – Les différents types de lumière

Les différents types de lumière

Selon les études réalisées sur les effets de la lumière sur le sommeil, il est démontré que la lumière bleue empêche la production de l’hormone du sommeil alors que la lumière rouge favorise l’endormissement.

Lumière bleue

La lumière bleue est émise par le soleil mais également par des sources de lumière artificielle que sont nos ordinateurs, nos tablettes et smartphones, nos téléviseurs et nos ampoules LED… Les utilisateurs de ses appareils électromagnétiques sont soumis à la lumière bleue dont certains rayons, les bleu-violet, peuvent s’avérer dangereux pour nos yeux et plus particulièrement pour notre rétine. En revanche, la lumière bleue turquoise s’avère, elle, bénéfique, notamment pour nos humeurs.

 

Les personnes travaillant de jour mais sans fenêtre ni lumière naturelle, peuvent utiliser une lumière bleue qui est une lumière énergétique.

 

Le temps passé devant un écran était en 2014 d’environ 6 heures par Français, ce qui constitue une surexposition à la lumière bleue. Les enfants passent eux aussi beaucoup de temps devant des écrans et sont plus sensibles à ces rayons nocifs pour l’oeil.

 

Il a été démontré par des scientifiques de l’INSERM qu’une exposition prolongée à la lumière bleue peut engendrer des lésions du cristallin et de la rétine, le développement de la cataracte et augmenter les risques de DMLA.

 

Cependant on peut aussi constater que la lumière bleu-turquoise aide à la régulation du rythme circadien et de la sécrétion de mélatonine (notamment pour lutter contre le décalage horaire et se recaler) et est bénéfique pour notre moral.

 

Leur efficacité n’est pas encore scientifiquement prouvée, mais il existe des lunettes de protection empêchant la lumière bleu-violet d’atteindre la rétine et des filtres de protection contre la lumière bleue pour les écrans.

Lumière rouge

Les effets de la lumière rouge sur le sommeil sont différents des effets produits par la lumière bleue. La lumière rouge est l’alliée de la mélatonine. Elle ne perturbe pas la production de la mélatonine et ne dérègle pas notre rythme circadiens. Au contraire, il est conseillé de s’exposer à la lumière rouge avant de se coucher car elle stimule la production de mélatonine. Cette lumière rouge à un effet bénéfique sur la qualité de notre sommeil. On pourra donc tamiser la lumière avec un abat-jour ou une ampoule. Il existe même des lunettes rouges capables de filtrer la lumière bleue de nos écrans.

 

Pour les travailleurs de nuit qui rentrent le matin pour aller dormir, le port de lunettes rouges est une solution. La lumière ainsi tamisée permet de re-synchroniser leur horloge interne en lui envoyant l’indication que l’obscurité arrive et que la production de la mélatonine peut se programmer.

5 – Les effets néfastes de la lumière sur la qualité de sommeil

Les effets néfastes de la lumière sur le sommeil

La lumière permet de régler notre horloge interne et par là même de programmer notre corps pour s’endormir ou se réveiller. Lorsque notre corps est exposé à la lumière, il a le signal qu’il est temps de se lever et lorsque la nuit tombe, qu’il faudra bientôt se coucher.
Il est important de respecter le plus possible le rythme du soleil car cela permet un sommeil de qualité que l’on sait essentiel pour nous maintenir en bonne santé puisque l’on connaît l’impact de la lumière sur le sommeil.
Les troubles du rythme circadien peuvent avoir des conséquences néfastes pour notre santé et être à l’origine de maladies graves. La manque de lumière peut désynchroniser le rythme biologique et créer un déséquilibre de notre équilibre physique et psychique.L’une des possible conséquence est d’affaiblir notre système immunitaire et de nous rendre plus vulnérable. Ces dérèglements peuvent aussi dérégler la libération d’insuline liée à la mélatonine ce qui génère du surpoids (allant jusqu’à l”obésité).

 

15 % de la population active souffre d’une surexposition à la lumière de la nuit, ce qui participe à la désynchronisation de leur horloge interne. Il s’agit des travailleurs de nuit ou de personnes n’ayant pas des horaires fixes ou d’adolescents veillant la nuit, les yeux rivés à leurs écrans. Là encore l’influence de la lumière sur le sommeil n’est plus à démontrer. Cette population accumule de la fatigue, ce qui engendre de la somnolence durant la journée, le possible développement de troubles de l’humeur ou la baisse de performance…

 

En 1984, c’est le chercheur Norman E. Rosenthal qui a démontré le lien entre la lumière et la dépression et définit la dépression saisonnière. En effet en raison du rôle de la lumière sur le sommeil, le manque d’exposition à la lumière liée aux saisons, notamment l’hiver dans les pays nordiques, peut impliquer des troubles du sommeil et une dépression saisonnière. Celle-ci survient lorsque l’intensité lumineuse diminue à l’extérieur car elle peut avoir un effet néfaste sur l’horloge interne de certaines personnes. 3 à 6% de la population des pays nordiques seraient atteints par ce syndrome et souffrirait de déprime, fatigue, baisse de libido…

 

La lumière bleue ayant un effet stimulant et excitant, elle ne met pas dans de bonnes conditions pour s’endormir. Il faudra donc prendre l’habitude de cesser de jouer sur la console de jeux, de regarder la télévision ou tout autre écran… pour éviter d’ être exposé à la lumière bleue au moins ½ heure avant le coucher.

 

Pour les mêmes raisons, on bannira la présence d’appareils électromagnétiques dans la chambre car la lumière bleue altère la qualité du sommeil.

6 – Les bonnes pratiques

Les bonnes pratiques

Comment bénéficier au mieux des effets de la lumière sur le sommeil

Notre horloge biologique doit être bien réglée. Pour cela le temps de repos du corps doit être suffisant ainsi que son temps d’exposition à la lumière naturelle du jour qui lui permet de se régénérer. L’impact de la lumière sur la qualité du sommeil est telle qu’il faut bien la gérer. Voici quelques conseils :

 

Pour bien se préparer au sommeil, baissez progressivement l’intensité de la lumière durant la soirée, avant le coucher. Une lumière tamisée préparera doucement au sommeil en transmettant les bonnes informations au cerveau.

 

Eviter la lumière bleue des téléviseurs, ordinateurs et téléphones portables avant le coucher car au lieu d’apaiser et de créer les conditions idéales pour dormir, cette lumière artificielle perturbe l’endormissement car elle excite nos rétines qui participent à la régulation de notre rythme circadien…

 

L’idéal est de dormir dans une obscurité totale pour ne pas être gêné par la lumière éventuelle de l’extérieur et afin que la production de la mélatonine s’effectue dans des conditions optimales.

 

Prendre un “bain de lumière” dès le matin pour caler les périodes d’activité et de repos sur le rythme du jour et de la nuit. Cette exposition à la lumière matinale a un impact sur notre sommeil et notre moral et il faut s’exposer à la lumière naturelle dès que possible la matin pour permettre à notre horloge interne de se synchroniser.
En hiver, nous constatons le rôle de la lumière sur le sommeil. En effet, le sommeil est souvent perturbé, nous nous sentons fatigués, déprimés,… Ceci est dû à des journées plus courtes et au manque de lumière. Pour lutter contre ces effets, il est conseillé de se promener chaque jour entre 10 et 15 minutes pour s’exposer aux premiers rayons de soleil. Leur lumière re-dynamise l’organisme et lui redonne de l’énergie en sécrétant du cortisol. Celui-ci suit le cycle jour/nuit et à son tour régule le rythme circadien. De plus, le soleil libère de la vitamine D qui nous est indispensable pour fixer le calcium sur les os et joue un rôle important de boosteur de notre système immunitaire pour résister aux infections. On trouve peu de vitamine D dans les aliments. Il faut donc exposer notre peau, 10 à 15 minutes par jour, directement aux rayons du soleil sans protection, pour constituer des réserves de vitamine D.

 

Il est très important d’établir un rythme régulier pour le sommeil. Il faut essayer de se coucher et de se lever tous les jours à la même heure pour respecter l’influence de la lumière sur notre sommeil. Les niveaux de mélatonine commencent à augmenter environ deux heures avant le coucher. C’est pourquoi, respecter une régularité des horaires de sommeil facilitera la régulation de la sécrétion de la mélatonine. Pour ne pas dérégler votre horloge interne et ne pas perturber vos rythmes et la qualité de votre sommeil, il est préférable de se coucher et de se réveiller à la même heure le week-end qu’en semaine. De la même façon, il vaut mieux éviter de faire des grasses matinées.

La luminothérapie,

Puisque l’on connaît l’impact de la lumière sur le sommeil, la luminothérapie, couplée à une bonne hygiène de vie, constitue une alternative à l’exposition solaire. Lorsque l’on manque de lumière naturelle et pour combler un déficit en vitamine D, on peut faire des séance de luminothérapie car cela permet de synthétiser assez de vitamine D pour les moments où l’on manque de soleil. On utilise à cet effet une lampe reproduisant la lumière naturelle du soleil. Cependant avant utilisation, il convient de vérifier que la lampe n’émet pas de rayons ultraviolets ou qu’elle équipée d’un filtre UV pour éviter tout dommage oculaire.

Autres technologies d’aide à l’endormissement par la lumière

Il existe également des solutions technologiques pour nous aider à nous endormir et à nous réveiller naturellement avec une bonne énergie diurne. Certains appareils, comme le simulateur d’aube, sont conçus pour recréer le lever et le coucher du soleil dans la chambre à coucher pour nous aider à passer des phases de veille à celle de sommeil de manière naturelle. Un peu avant le réveil, une lumière s’allume progressivement en imitant le lever du soleil. Cela agit comme un signal auprès de notre horloge biologique pour lui indiquer qu’il va falloir se lever. Au moment du coucher, l’intensité de la lumière baisse progressivement en imitant le coucher du soleil préparant l’organisme à l’endormissement.

La ville de Paris teste un éclairage public chronobiologique qui changerait l’intensité de la lumière selon les moments de la journée pour s’adapter à notre rythme biologique.

La chromothérapie

Les couleurs sont la partie perceptible par l’œil humain des radiations de la lumière et aurait une influence sur notre santé.
Appelée également “cure des couleurs”, la chromothérapie est considérée comme une médecine alternative (qui n’est pas reconnue scientifiquement) qui consiste à projeter des ondes colorées sur tout le corps ou de manière localisée. Chaque couleur aurait des propriétés spécifiques et agirait sur notre organisme et notre santé, les couleurs chaudes en le stimulant et l’énergisant et les couleurs froides en l’apaisant.

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