Světlo – naše zdraví, sebevědomí a produktivita

Během třicátých a čtyřicátých let lékařské a biologické výzkumy ve světě prokázaly, že světlo nemá pouze zrakový ale i biologický vliv na lidský organismus. V posledních letech se čím dál více mluví o biologických efektech světla.

Jak na to přišli?

Časový cyklus přírodního osvětlení na Zeměkouli trvá 24 hodin a skládá se ze dvou částí: asi 12 hodin světla a okolo 12 hodin tmy. Lidský organismus je na tento rytmus zvyklý a funguje v něm správně. Změna cyklu však může být příčinou zásadních poruch funkcí našeho těla. Například během letů do kosmu astronauté pociťují jiný, značně kratší rytmus světla a tmy. Jsou to 3 hodiny jasu a 3 hodiny tmy. Tato změna vyvolává v jejich organismu poruchy biologického cyklu a způsobuje poruchy spánku, snění a oslabení aktivity a koncentrace při práci. Vědci zkoumající tento problém zjistili, že základy problému jsou v porušení světelného rytmu. Dnes již víme, že měli samozřejmě pravdu.

Jiné případy byly pozorovány u lidí, kteří nešťastně ztratili zrak. U některých těchto osob následovaly vážné poruchy přírodního časového rytmu v oblasti aktivity a spaní spočívající na ztrátě schopnosti usínání v pravidelných časových odstupech. Tento problém se však nevyskytuje u všech takto postižených osob. Část z nich hodinový rytmus narušen nemá. Vědci tedy začali pátrat v lidském organismu po jiném regulátoru časového cyklu než jsou oči.

Již dlouho bylo známo, že za schopnost vidět odpovídají dva typy fotoreceptorů umístněných na sítnici lidského oka, čípky a tyčinky. Světlo dopadající na tyto receptory vyvolává složité chemické reakce způsobující vznik určitých typů nervových signálů spojujících receptory se zrakovou kůrou v zadní části mozku. Zraková kůra pak tyto signály interpretuje jako zrakové vjemy.

Nervová spojeníObrázek č. 1 ukazuje nervová spojení mezi čípky a tyčinkymi v oku a zrakovou kůrou v mozku. Tyčinky pracují při velmi nízkých úrovních světla (tzn. vidění za šera) a neumožňují rozeznávání barev, pouze tvarů. Při vyšší světelné intenzitě se aktivuje činnost čípků, které dovolují rozpoznávání barev a ostré vidění předmětů.
V roce 2002 byl nalezen nový typ receptoru v lidském oku. Je odpovědný za biologické účinky, které vyvolává světlo v lidském těle. Pod vlivem osvětlení dopadajícího na tento receptor probíhají komplikované chemické reakce, což vyvolává signály předávané díky nervovým spojením, mezi jiným také do oblasti mozku nazývaného „nadkřižovatkovým jádrem” SCN z anglického „suprachia-smatic nuclei”, odpovídajícího za ovládání lidských biologických hodin a také do šišinky (corpus pineale).

Reakce zraku na světlo

Kromě objevu biologického působení světla na lidský organismus jeho zrakové působení neztratilo nic ze svého významu.

Výkonnost lidského zraku záleží na podmínkách, ve kterých zrak pracuje. V případě umělého osvětlení je vysoký výkon zraku závislý na zajištění dostatečně dobrého osvětlení, určeného mimo jiné vysokou intenzitou osvětlení pracovní plochy. Při definované inzenzitě světla není výkon zraku stejný u všech lidí.

GrafObrázek 2 představuje závislost mezi intenzitou osvětlení pracovní plochy (v luxech) a výkonem lidského zraku (v %). Jak je vidět zvýšení hladiny intenzity osvětlení způsobuje vzrůst výkonnosti zraku. Existuje však velký rozdíl ve výkonnosti zraku v závilosti na věku zkoumané osoby. Lepší výsledky v této oblasti vykazují mladší lidé okolo 30 let, horší výsledky mají starší lidé okolo 55 let. Na levém obrázku je vidět, že při poměrně nízké zrakové zátěži potřebuje starší člověk více jak 1 000 lx, aby dosáhl stejného zrakového výkonu jako mladší lidé při osvětlení 300 lx. Obrázek napravo ukazuje tu stejnou závislost za obtížnějších zrakových podmínek, např. při čtení drobného textu. V tomto případě je rozdíl ještě výraznější. Aby dosáhly stejného výkonu zraku při náročnější činnosti, osoba ve věku nad 55 let potřebuje téměř 6 krát větší množství světla než člověk ve věku okolo 30 let.

Nová evropská norma ve většině případů vyžaduje pracovní osvětlení s intenzitou 300 lx. Dle obrázku je tato hodnota dostatečná pro osoby okolo 30 let. Starší pracovníci, rovněž potřební ve firmách z důvodů svých bohatých zkušeností, mají bohužel nižší zrakovou výkonnost a potřebují tak značně vyšší úroveň intenzity osvětlení. Díky tomu budou vykonávat stejně dobrou zrakovou práci jako mladší lidé. Znamená to však nutnost zvýšení intenzity osvětlení z minimální požadované normy 300 lx na cca 1 200 lx.

Ve starším věku hraje důležitou roli efekt žloutnutí vrchní vrstvy čočky lidského oka. Zažloutnutí čočky slouží jako filtr – velmi dobře propouští viditelné záření žluté barvy, slaběji, ale stále dobře sousedící barvy spektra, tzn. červené a zelené světlo, naopak ale zastavuje velkou část modrého světla. Tím pádem do očí starších osob vniká hlavně žluté světlo spolu se sousedními viditelnými barvami spektra. Tito lidé pak velmi slabě vidí modrou barvu. Jinými slovy starší osoby vidí svět méně modrý než mladí.

Výkon zraku u starších lidí může proto být s úspěchem upraven nejenom náležitě vysokou hladinu osvětlení, ale také použitím světla s velkým podílem modrého spektra.

Biologické působení světla

Odedávna jsou známy dva hlavní typy fotoreceptorů a obyčejně vnímáme oči jako čistě zrakový orgán. Nedávný objev dalšího bioreceptoru a jeho spojení s mozkovými centry, dovolilo porozumnět hlavnímu významu světla při stimulaci a kontrolování mnoha biologických procesů v lidském těle. Nejnovějším objevem je zjištění, že světlo a zvláště pevné cykly světlo-tma mají zásadní vliv na kontrolování biologických hodin člověka spojených s produkcí některých důležitých hormonů v lidském těle.

Světlo a biologický rytmus člověka

Jak bylo řečeno na začátku, světlo vyvolává v našem těle efekty nejenom zrakové. Má také silný biologický vliv těsně spojený s opakujícím se cyklem světlo-tma. Znázorňuje to graf na obrázku 3.

Na vodorovné ose jsou zobrazeny dvě následné doby – dva krát 24 hodin. Obrázek začíná o 6 hodině ranní, kdy se za rozbřesku zvyšuje intenzita přirozeného světla. Dále je pak úroveň světla vysoká v pravé poledne a okolo 18 hodiny se začíná stmívat. Ve dvě hodiny v noci je pak samozřejmě úplná tma. Přes den jsme v situaci, kdy na otevřeném prostranství je úplné jasno

Články

Naše nabídka