Wpływ, oświetlenia, organizm, ludzki, Jan,
Pytlarz, oświetlenie, samopoczucie, zdrowie,
układ hormonalny, depresje.
Jan Pytlarz *
Wpływ oświetlenia na organizm ludzki.
W pracy opisano jedną z najnowocześniejszych technologii opartą na przełomowych odkryciach,
dotyczących z
ródeł światła zapewniającego wysoką jakość oświetlenia. Ponadto omówiono ogromny
potencjał ,,naturalnego promieniowania widzialnego (zależności pomiędzy odbieranymi bodz
cami przez
zmysł wzroku a zegarem biologicznym), jego bezpośredni wpływ na Nas, skuteczność świetlną,
praktyczne zastosowanie tej innowacyjnej technologii oraz liczne odkrycia naukowe, które okazały się
podwalinami do stworzenia nowej, lepszej przyszłości.
W artykule opublikowano wyniki przeprowadzonych badań nad właściwościami różnorodnego
oświetlenia. Przedstawiono główne czynniki mające bezpośredni wpływ na samopoczucie, koncentrację,
wygodę, radość oraz produktywność. W końcowym etapie artykułu omówiono wymierne korzyści
z zastosowania oświetlenia dynamicznego.
1.Wpływ oświetlenia na organizm ludzki.
1.1. Klucz do zrozumienia działania światła na organizm.
Wyobraz
my sobie sytuacje: zostaje odkryty lek, który staje się antidotum na liczne
dolegliwości dręczące współczesnego człowieka. Polepsza Nasze samopoczucie,
podnosi radość, produktywność, wzmacnia układ kostny, działa przeciw depresyjnie.
Wielka była by Nasza radość na wieść o cudownym leku.
Rys.1.Słońce
*Stowarzyszenie Naukowe Studentów I-7 Strimer Politechnika Wrocławska
Jednak mało, kto wie, iż z leku tego korzystać możemy korzystać każdego dnia.
Jest nim promieniowanie słoneczne. Aby zrozumieć dobroczynny wpływ słońca na
Nasz organizm cofnijmy się do początków życia. Jak wiadomo narodziło się ono
w oceanach. To właśnie z nich pierwsze organizmy chłonęły wapń. Podczas rozwoju
życia na lądzie organizmy musiały zacząć szukać go w pokarmie. Jednak do procesu
absorpcji wapnia z pokarmu niezbędną okazuje się witamina D. Ta z kolei powstaje
w skórze pod wpływem promieni ultrafioletowych. Mechanizm ten przetrwał aż po
dzień dzisiejszy wciąż oparty na tych samych procesach.
Następnie pragnę odwołać się do Państwa własnych przeżyć.
Zapewne każdy z Was zna to piękne uczucie po słonecznym dniu spędzonym na
plaży, pełni szczęścia moglibyście przenieść góry.
Wpływ światła na Nasz organizm jest znacznie szerszy niż tylko krótkotrwałe
polepszenie samopoczucia, czy tez udział w powstawaniu witaminy D w wielu
organizmach żywych. Otóż światło wpływa praktycznie na wszystkie procesy
biologiczne w organizmie. Wpływa na gospodarkę hormonalną, reguluje cykl snu,
temperaturę ciała, ciśnienie krwi jak również wiele licznych pozostałych funkcji,
związanych z fizjologią ludzkiego ciała. Rytm biologiczny uwarunkowany jest
wpływem światła słonecznego. Przykładem zakłócenia wspomnianego rytmu są ludzie
pozbawieni naturalnych sygnałów dnia i nocy pracujący na nocnej zmianie. Często
cierpią oni na bezsenność, czego następstwem jest obniżona sprawność
fizyczna, intelektualna oraz seksualna.
1.2.Czynnik oświetlenia w układzie hormonalnym człowieka.
Człowiek posiada dwa podstawowe systemy sterujące funkcjonowaniem
organizmu w środowisku. Pierwszy to szybko działający system nerwowy, natomiast
drugi, wolno działający, to system hormonalny.
Hormony to wytwarzane przez organizm, niezbędne dla procesów przemiany
materii związki, których zadaniem jest koordynowanie procesów chemicznych
zachodzących w komórkach. Hormony nie są budulcem ani nie dostarczają energii.
Ich rola polega na utrzymywaniu homeostazy w środowisku wewnętrznym organizmu.
Występują one w bardzo małych stężeniach, lecz każde odchylenie od normy
powoduję nieprawidłowości w funkcjonowaniu organizmu.
Człowiek poddawany jest okresowym zmianom czynników fizycznych
wynikających z ruchu obrotowego ziemi oraz obiegu Ziemi wokół Słońca. Badania
wykazały, że rytm snu i czuwania utrzymuje się nawet, gdy nie znamy godziny i nie
mamy kontaktu z czynnikami wskazującymi na porę dnia. Odkrycie to doprowadziło
do odkrycia wewnętrznego zegara zwanego zegarem biologicznym. Zegar ten
wykazuje rytm w okresie zbliżonym do 24 godzin tzw. circadialnym (circa-około,
dies-dzień).
Zegar uwzględnia zmiany zachodzące w otoczeniu i przygotowuje organizm do
aktywności lub spoczynku.
Rys.2. Naturalny okołodobowy rytm aktywności i snu.
1.3.Światło przeciw depresji.
Wedle tradycyjnych przekonań dobre oświetlenie ma spełniać jedynie wymogi
ergonomiczne związane z procesem widzenia. Wyznaczane jednak zostają nowe
trendy w tej dziedzinie. Poszerzono zakres między innymi o regulacje poziomu
niektórych hormonów we krwi człowieka. Rozchwianie tej gospodarki w organizmie
zakłóca jego naturalny dobowy rytm, co może prowadzić do chorób - zaburzeń snu
czy depresji sezonowej. Profilaktyczne systemy oświetlenia mogą temu zapobiegać.
Depresja sezonowa wynika z wrażliwości na niedobór światła w miesiącach
jesienno-zimowych. Jej typowymi objawami są wzmożony apetyt na słodycze,
przyrost masy ciała, obniżenie witalności i apatia. Chorzy mają problemy ze
skupieniem uwagi i mobilizacją do działania. Gorzej i mniej efektywnie śpią, unikają
kontaktów z otoczeniem, są rozdrażnieni. Nie zrozumienie przyczyn tej choroby może
doprowadzić do wyczerpania psychicznego.
Promieniowanie świetlne jest najsilniejszym zewnętrznym regulatorem rytmów
biologicznych człowieka. To ono padając na czopki, pręciki siatkówki, a wreszcie na
trzeci nowo odkryty w roku 2002 receptor wrażliwy na niebieskie światło,
przekształcone w impuls wysyła sygnał do Naszego zegara odpowiedzialnego za
kontrolowanie biorytmów.
Współczesny człowiek cierpi jednak na niedobór poziomu oświetlenia w ciągu
dnia, żyjąc w ciągłym pośpiechu spędza zbyt mało czasu na świeżym powietrzu.
Zimą dojeżdżamy i wracamy z pracy, gdy jest ciemno. Przebywamy
w pomieszczeniach bez dostatecznego dostępu do światła dziennego, gdzie natężenia
światła sztucznego jest zazwyczaj zbyt niska. Takie warunki zakłócają proces
wydzielania się melatoniny. Hormon ten jest wydzielany przez szyszynkę, maleńki
i wrażliwy na światło gruczoł mózgu. Niedostatek światła sprawia, że dzienne
poziomy melatoniny we krwi są zbyt wysokie i to może zainicjować wspomniany
wcześniej proces depresji sezonowej.
1.4. Bezpieczeństwo użytkowania urządzeń emitujących promieniowanie UV
W ostatnich latach szerokie zastosowanie w medycynie i kosmetyce znalazły tzw.
solaria. Zasada ich działania polega na naświetleniu skóry poprzez promieniowanie
powstałe w promiennikach nadfioletu celem uzyskania efektu opalenizny. Poza
działaniem wszystkim doskonale znanym spełniają one także rolę leczniczą. Pomocne
są w walce z sezonową depresją, zaburzeniami snu. Zwiększa również w okresie
zimowym naturalną odporność organizmu, poprawia nastrój.
Z drugiej strony zbyt częste korzystanie z solariów jest groz
ne dla Nas.
Nadmierne korzystanie wpływa negatywnie na włókna w tkance łącznej
i naczyniach krwionośnych, przyspiesza procesy starzenia skóry, może stać się
przyczyną powstawania nowotworów skóry. Tak właśnie jest obecnie postrzegane
światło słoneczne w mediach. W efekcie utrwala się w społeczeństwie przekonanie, że
każde światło słoneczne jest złe i że należy go unikać. Całkowicie została zachwiana
proporcja pomiędzy pozytywnymi i negatywnymi skutkami oddziaływania promieni
ultrafioletowych. Oto najważniejsze z korzyści, jakie daje Nam kontakt ze słońcem:
-układ kostny: zapobiega osteoporozie, osteomalacji, i krzywicy,
-układ sercowo-naczyniowy: zapobiega atakom serca i udarom
-system immunologiczny: zapobiega sklerozie, cukrzycy i reumatyzmowi
-samopoczucie: zapobiega sezonowej depresji, łagodzi objawy systemu
napięcia przedmiesiączkowego, likwiduje problemy ze snem i poprawia
samopoczucie.
Tak, więc racjonalne korzystanie z urządzeń do wywoływania opalenizny może
mieć wymierne korzyści.
1.5. Wyniki przeprowadzonych badań.
Badania przeprowadzono na dwóch 20-sto osobowych grupach. Grupy te
umieszczono w dwóch osobnych pomieszczeniach o różnym natężeniu światła
sztucznego. Pierwsza grupa przebywała przy oświetleniu wartości 200 luksów, druga
w otoczeniu o natężeniu światła wartości 4000 luksów. Wyniki okazały się
potwierdzić wcześniejsze doświadczenia naukowców tzn. grupa druga została
jednogłośnie uznana za  szczęśliwszą , pełną energii i chęci działania, czego komisja
w składzie trój osobowym nie mogła powiedzieć o grupie pierwszej.
Wyniki te są uzasadnione, ponieważ przy tak wysokim natężeniu światła została
zahamowana produkcja melatoniny a wzrosła produkcja serotoniny, dopaminy i beta
endorfiny.
1.6. Długość fali a organizm.
Człowiek w toku ewolucji uzależnił się od pełnego spektrum promieni
emitowanych przez słońce. Światło podczerwone daje ciepło, bez którego nie możemy
żyć. Światło ultrafioletowe wpływa na prawidłowe funkcjonowanie fizjologii
organizmu. Światło białe wpływa przede wszystkim na Naszą psychikę. Reguluje ono
wewnętrzny zegar biologiczny organizmów żywych.
1.7. Systemy biooświetlenia
Jest to koncepcja oświetlenia, która ma poprawić zakłóconą przez cywilizację
circadialną gospodarkę hormonalną człowieka. Na ogół najlepsze efekty uzyskuje się
przy wysokich poziomach oświetlenia w granicach kilku tysięcy luksów. Przy tak
wysokich wartościach ważne ze względów ekonomicznych staje się tworzenie
 ognisk biooświetlenia w pomieszczeniach.
Inną najnowocześniejsza i wzbudzającą ogromne emocje technologią jest
technologia oświetlenia dynamicznego. Polega ona na stosowaniu innowacyjnych
rozwiązań oświetleniowych dających efekt naturalnego światła w pomieszczeniach
zamkniętych. Automatycznemu dostosowaniu do środowiska zewnętrznego ulegają
wszystkie parametry oświetlenia tj.: stosunek długości fal, temperatura
promieniowania oraz natężenie.
1.8 Nie drażnić szyszynki.
Nadmiernie krótki sen jest konsekwencją Naszego trybu życia. Istotna zaczyna być
zatem jakość snu, o tym decyduje często pełne zaćmienie. Można o nie zadbać
stosując różnorodne i szeroko dostępne zasłony na oka. Co jednak, gdy chcemy
włączyć na chwile światło? Wówczas warto zadbać o specjalny system oświetlenia
o niskiej intensywności. W tym przypadku z pomocą przychodzą LED-y o wysokich
walorach estetycznych.
1.9. Podsumowanie.
Reasumując człowiek, pomimo postępu cywilizacji wciąż jest związany ze swoimi
naturalnymi korzeniami. Warunkiem prawidłowego funkcjonowania organizmu jest
życie zgodne z naturalnym cyklem dnia i nocy. Jeśli nie mamy takich możliwości
z pomocą przychodzi nauka oferująca nowoczesne systemy oświetleniowe oparte na
nowych normach. Z pewnością warto się zainteresować tymi innowacyjnymi
technologiami. Na szczególną uwagę zasługuje tu oświetlenie dynamiczne dające
wymierne korzyści finansowe w przedsiębiorstwach poprzez zwiększenie wydajności
indywidualnych pracowników.
Literatura
W.J.M van Bommel;  CIE and the way of putting Lighting and Health into daily lighting practice , 2005
Michael F. Holick, Mark Jenkins;  The UV Advantage-the medical breakthrough that shows how to
harness the power of the Sun for your health , 2003
E.H. Pazacka;  Wina zegara 2005
Podziękowania
Dla : prof. Bolesława Mazurka, prof. Andrzeja Wiszniewskiego, dr Jerzego
Rutkowskiego oraz Instytutu Elektrotechniki w Warszawie.