2.2 Физиологическое воздействие источников света на человека.
История человека насчитывает уже около 500 тыс. лет, подавляющую часть этого времени нами управлял естественный свет. Источниками света были солнце и огонь. Наш искусственный, "электрический мир света", возраст которого составляет всего 100 лет, должен больше походить на свет солнца и огня. Для хорошего самочувствия в разных условиях нужно уметь создавать приятный световой климат.
Жизнедеятельность нашего организма имеет примерно 24-часовую ритмичность с активизацией днем и фазой отдыха ночью. Свет синхронизирует этот процесс. "Световой сигнал" для управления внутренними часами человека оказывается независимым от известных рецепторов, чувствительных к яркости и цвету (палочки и колбочки сетчатки), благодаря которым окружающий мир воспринимается в виде зрительных образов.
В ходе исследования эффектов "циркадианных фоторецепторов", описанных Брайнардом и Тапаном, удалось показать, что именно свет в диапазоне длин волн от 430 нм до 470 нм оказывает прямое воздействие на образование в человеческом теле "гормона усталости" - мелатонина.
Рисунки 1 и 2 наряду с нормированными функциями восприятия света V(λ) и V'(λ) представляют также предложенную Галлом циркадианную кривую воздействия c(λ).
Рис. 2.1– Функции восприятия света V(λ) и V'(λ), циркадианная кривая воздействия c(λ).
При восприятии света нервные пути проводят соответствующие сигналы к эпифизу. В этом случае эпифиз подавляет выделение мелатонина. Если вокруг нас темно, то образование мелатонина идет полным ходом, возникает сонливость. Уже сравнительно низких значений освещенности в указанной области спектра, по-видимому, достаточно, чтобы влиять на образование гормона. Даже при соблюдении всех современных норм для "хорошего" освещения мы можем жить в "биологической темноте".
Электрический свет влияет на внутренние часы человека, сформировавшиеся в естественных условиях. С помощью различных сценариев освещения можно улучшить самочувствие человека и его мотивацию, например, при сменной работе, повысить производительность труда. Такие исследования проводятся, в частности, в автомобильной промышленности. Давно известно лечебное действие света при сезонной депрессии в "темное время года", при кожных заболеваниях (нейродермит, псориаз) и его значение для образования витамина D.
Однако начавшееся в 1930-е годы активное введение медикаментов, прежде всего витаминных и гормональных препаратов, замедлило развитие светотерапии. И лишь в последнее время из-за побочных эффектов, которые обычно наступают при применении лекарств, и неполного лечебного действия препаратов использование света в медицинских целях стало привлекать большое внимание. Свет не только оказывает прямое биологическое воздействие, но и влияет на наши чувства, настроение.
Работоспособность человека тем выше, чем более "счастливым и довольным" он себя чувствует. Плохое самочувствие нас парализует. Неудивительно, что все большее значение приобретает эстетика света. Свет может оказывать на человека и отрицательное воздействие. Так, в диапазоне длин волн от 380 до 500 нм при высокой интенсивности он вызывает фотохимические процессы в глазу.
"Угроза синего света", согласно спектральной оценке, находится очень близко от спектрального распределения циркадианной функции (рис. 2.1). Следовательно, при разработке систем освещения нужно учитывать мощность и спектральное распределение излучения ламп. Хотя до сих пор неизвестно о случаях угрозы в обычных системах общего освещения, поскольку "угроза синего света" зависит от яркости. Даже естественное солнечное излучение таит опасность и при повышенной дозе ведет к неисправимым повреждениям.
Качество света должно учитывать не только эффективность, удобство обслуживания и экологическую безвредность, но и такие аспекты, как изменение цветовых характеристик в зависимости от времени, хорошее самочувствие, настроение и комфорт, а также здоровье и безопасность. Эти социальные и гигиенические требования к освещению станут решающими для систем будущего. Исчерпывающий обзор научных проблем по теме "Свет и здоровье" дают публикация Технического университета Ильменау и результаты исследования "Свет и здоровье для работающего человека" нидерландского фонда освещения NSVV. В них рассматриваются возможные последствия новейших научных знаний для использования искусственных источников света и текущая ситуация в стандартизации.[3]