Влияние света на организм человека
Географическое местоположение нашей страны вынуждает людей большую часть дня в осенне-зимний период проводить при искусственном освещении. Поэтому важно позаботиться о том, чтобы в помещениях были установлены подходящие осветительные приборы.
Эволюция сформировала наш организм таким образом, что он активен днем, а ночью – отдыхает. Биологические ритмы – «циркадные ритмы» – отвечающие за чередование циклов сна и бодрствования, закрепляются за внешними 24-часовыми сутками. И при этом основным, хоть и не единственным, фактором для настройки циркадных ритмов является свет.
Правильно работающие «биологические часы» дают организму возможность заранее предугадывать вероятные изменения условий окружающей среды, и изменяться с учетом этих условий. Так, предполагая, что рассвет наступит через пару часов, организм увеличивает скорость обмена веществ, повышает температуру тела, активизирует процессы кровообращения. То есть, делает то, что должно подготовить нас к активной жизнедеятельности в дневное время. Вечером, напротив, готовясь ко сну, организм замедляет физиологические процессы, восстанавливая запас энергии.
Согласно медицинским данным, регуляция суточных изменений интенсивности обмена веществ в организме осуществляется эндокринной системой посредством выделения определенных гормонов, выработка которых напрямую связана с восприятием света.
Дело в том, что мелатонин – гормон, запускающий цикл отдыха и регулирующий продолжительность и смену фаз сна – вырабатывается эпифизом исключительно в темное время суток, и длительность его наличия в крови зависит от продолжительности световой ночи. Воздействие мелатонина понижает артериальное давление, уровень глюкозы в крови и температуру тела, обеспечивая нашему организму глубокий и спокойный сон. В пожилом возрасте у людей снижается секреция мелатонина, поэтому их сон становится более чутким, и они чаще страдают бессонницей.
Готовя организм к пробуждению и активной дневной деятельности, кора надпочечников начинает выделение глюкокортикоидов – гормонов, возбуждающих нервную систему. Самым активным из них является кортизол, регулирующий углеводный обмен в организме, а также повышающий давление, тонус сосудов и частоту сердечных сокращений. Кроме того, кортизол участвует в формировании и развитии стрессовых реакций, поэтому его также называют гормоном стресса.
Для кортизола, как и для меланина, характерен суточный ритм секреции: наименьшая концентрация кортизола в крови отмечается в вечерние, а наибольшая – в утренние часы. Меланин же начинает вырабатываться вечером, а к утру его концентрация становится минимальной.
Последние исследования ученых показали, что свет с длинной волны из синей части видимого спектра, дает организму сигнал, что наступило утро, а значит – необходимо активировать выработку кортизола, сократив синтез меланина. То есть, свет нейтрального или близкого к холодному оттенков (от 4500 К и выше), сигнализирует нашему мозгу о том, что телу пора переходить в «режим бодрствования» и настраиваться на активность.
Холодный свет активирует работу мозга, повышает концентрацию и бодрит, но это делает такое освещение совершенно неподходящим для подготовки ко сну. Кроме того, просмотр телевизора, игры на планшете, работа за компьютером или просто нахождение в освещенной холодным светом комнате непосредственно перед сном не идут организму на пользу. Такие действия могут стать причинами ухудшения сна, сложностей при засыпании и частых пробуждений. В наибольшей степени это касается детского организма, для которого качественный отдых и правильный сон особо важны.
Коэффициент пульсаций
Одной из важных характеристик для оценивания любого источника света, с точки зрения влияния на здоровье, является коэффициент пульсаций (мерцаний). Пульсации можно разделить на три группы:
• Пульсации с частотой до 60-80 Гц – такие пульсации мы визуально замечаем, они очень неприятны для глаз, если коэффициент пульсаций такой частоты большой, то такой свет будет утомлять зрение, мозг и нервную систему.
• Пульсации частотой от 80 до 300 Гц мы не ощущаем визуально, но фоторецепторы передают информацию о них в мозг. Такие пульсации способны воздействовать на некоторые отделы мозга, сбивая суточные биоритмы, искажая гормональный фон, ухудшая эмоциональное самочувствие.
• Пульсации частотой выше 300 Гц – не воспринимаются глазом, поскольку фоторецепторы просто не успевают их распознать.
Длительное воздействие пульсаций может стать причиной возникновения и усугубления хронических заболеваний нервной и сердечно-сосудистой системы.
Какой коэффициент пульсаций допустим? Если отталкиваться от ДБН В.2.5-28-2006, то коэффициент пульсаций для работ высокой точности, работ за ПК, учебных заведений не должен превышать 5%, для остальных помещений не более 20%
Если рассматривать исследования в области воздействия пульсаций света на организм, то при уровне пульсаций в 5-8% уже появляются первые признаки нарушений нормальной электрической активности мозга, а пульсации глубиной 20% вызывают расстройства такой же силы, как и пульсации в 100%
К сожалению, этот параметр никогда не указывают производители, а измерение его в домашних условиях довольно сложная задача, требующая определённого оборудования.
Качественные светодиодные лампы имеют коэффициент пульсаций всего 1-2%. В то время как коэффициент пульсаций люминесцентных ламп составляет 10-20%, в некоторых может достигать 40%, только довольно дорогие лампы с хорошо проработанной элементной базой имеют более высокие показатели. Коэффициент пульсаций ламп накаливания ~15%, галогенные 11-30% (в зависимости от блока питания).
Это делает светодиодные лампы лучшим выбором среди всех источников света.
Важный момент. В самых дешевых светодиодных лампах используются не драйверы, а без трансформаторные блоки питания, которые из-за простоты схемы имеют очень низкую цену.
Нейтрализацию переменной составляющей в такой схеме выполняет полярный конденсатор, но, обычно, используются конденсаторы малой емкости (с ростом ёмкости существенно растёт цена и габариты), из-за чего коэффициент пульсаций в таких изделиях могут быть ниже 80%. Поэтому не стоит покупать самые дешевые лампы от неизвестных производителей.
Цветовая температура
С первого взгляда может показаться, что температура светового потока не может оказывать прямого воздействия на самочувствие человека. Но учеными было проведено множество исследований о воздействии света на организм и о влиянии цветовой температуры. Результатом стало открытие третьего типа фоторецепторов, который оказывает непосредственное влияние на циркадные ритмы.
Циркадные ритмы – колебания интенсивности различных биологических процессов в организме, они связаны со сменой времени суток и являются цикличными (повторяются каждые 24 часа).
Длительность искусственного светового дня, интенсивность освещения и цветовая температура напрямую влияют на выработку гормона мелатонина, который отвечает за расслабление и отдых, а также на выработку кортизола (холодный спектр), который отвечает за углеводный обмен и принимает участие в развитии стрессовых реакций (фактически это гормон «бодрости»).
Если раньше у нас не было представления о влиянии цветовой температуры на наш организм, да и лампы накаливания обеспечивали только теплый спектр, то сейчас благодаря тому, что светодиодные лампы выпускаются в любых цветовых температурах, мы можем формировать освещение в зависимости от назначения помещения. Хорошим примером может служить эта таблица, в которой указана взаимосвязь суточных циклов и световой температуры искусственного освещения.
Индекс цветопередачи
Данный параметр показывает, насколько естественно будут выглядеть предметы при искусственном освещении. Обычно указывается в виде коэффициента CRI (более прогрессивные коэффициенты оценивания CQS и ТМ-30-15 производители еще не используют), для жилых и офисных помещений следует подбирать источники освещения с индексом цветопередачи в районе 85% и выше. Напрямую этот параметр не виляет на здоровье человека, но при значении индекса цветопередачи ниже 80%, находиться в помещении будет неприятно, поскольку цвета и оттенки будут выглядеть неестественно.
Если Вы сами не можете разобраться в том, какие же, все таки источники света выбрать, обращайтесь и я вам помогу.