24.03. 2013
Sviťme zdravě! (I. část) Jak správně vybírat světelné zdroje pro práci a odpočinek
Novinky
Pokud o problému nevíme, tak to ještě neznamená, že neexistuje.Tímto článkem, který vznikl ve spolupráci s Hynkem Medřickým z firmy Artemide, volně navazujeme na téma LED osvětlení, zveřejněné v Dřevařském magazínu č.11 a 12/2012.
Na počátku bylo světlo
Člověk se po miliony let vyvíjel v souladu s přírodními zákony, v posledních dvou stoletích se vědomě či nevědomě snaží jít proti nim. Jedním z těchto zákonů je pravidelné střídání dne a noci, resp. světla a tmy. Lidský organismus patří k těm, které jsou uzpůsobeny k aktivnímu životu ve dne a k odpočinku v noci. Je všeobecně známo, že život člověka je založen na „chemických procesech" probíhajících v jeho těle, zejména v mozku, a že tyto procesy jsou (zjednodušeně řečeno) rozděleny na „denní" a „noční". Odborně se toto pravidelné střídání nazývá cirkadiánními rytmy, obecně je známe pod označením biorytmy nebo „biologické hodiny". Přesný chod našich biologických hodin je řízen denním světlem - coby základním přírodním periodickým faktorem.
Melatonin vs. serotonin
Pro zdraví člověka je nezbytné, aby zmíněné procesy probíhaly tak, jak je příroda nastavila. Aby přes den byl organismus bdělý a mohl podávat co nejlepší výkon, musí přes noc odpočívat - regenerovat. Spánek vyvolává a ovlivňuje melatonin, aktivitu a bdělost naopak stimuluje serotonin.
Melatonin
Tento „spánkový hormon" je produkován večer a během noci mozkovou žlázou epifýzou (šišinkou), odkud je uvolňován do krevního oběhu. Produkce dosahuje svého maxima mezi druhou a čtvrtou hodinou ranní, tedy v době tzv. nejkvalitnějšího spánku. Kromě toho, že uspává a umožňuje organismu správně regenerovat, působí melatonin v lidském těle také jako mimořádně silný antioxidant, který přes noc odbourává zbytky kyslíku nastřádaného v organismu během dne. Např. u pracovníků pracujících v nočních směnách je nízká hladina melatoninu považována za pravděpodobnou příčinu zvýšeného výskytu rakoviny.
Serotonin
„Hormon dobré nálady" je biologicky aktivní látka obsažená v krevních destičkách, v buňkách gastrointestinálního traktu a v menší míře i v centrálním nervovém systému. Funguje hlavně jako neurotransmiter neboli „přenašeč nervových vzruchů". V centrálním nervovém systému se serotonin účastní především procesů, které se podílejí na vzniku nálad.
Je to jinak, než se zdálo
Ještě donedávna se mělo zato, že tvorbu melatoninu ovlivňuje množství světla dopadajícího na sítnici. Konkrétně pokud na sítnici dopadá velké množství světla (denní nebo běžné umělé osvětlení), tvorba melatoninu se nespustí anebo se zastaví. Tyto vědecké poznatky vedly např. v oblasti nábytkové tvorby a vybavování interiérů k rozšíření tzv. nočního orientačního osvětlení s nízkou svítivostí do míst hlavních komunikací (ložnice - chodba - kuchyň - WC - koupelna), aby při nočních „procházkách" po bytě nedocházelo k přerušení procesu tvorby melatoninu.
Průzkumy v posledních pěti letech v této oblasti ale přinesly překvapivé zjištění. Bylo prokázáno, že tvorbu obou hormonů neovlivňuje světlo obecně, tedy celé jeho barevné spektrum, ale jen jedna jeho barevná složka, konkrétně modré světlo - především pak světle modré světlo o vlnové délce 484 nm. Gangliové buňky v sítnici oka, dostávající z fotoreceptorů (tyčinky a čípky) signál o dopadajícím světle, jsou schopny rozlišit vlnovou délku světla. Informace o množství modrého světla pak prostřednictvím očního nervu posílají do mozku, kde se touto informací řídí již zmíněné vyměšování melatoninu a serotoninu.
Vracíme se k počátkům
Vysvětlení, proč na produkci obou hormonů má vliv právě modré světlo, nejdeme v přírodě. Jeho poměrné zastoupení v barevném spektru denního světla se ve srovnání s ostatními barevnými složkami během dne totiž mění nejvýrazněji. Modré světlo má krátkou vlnovou délku. Směrem k červené se vlnová délka prodlužuje. Zemská stratosféra působí jako „brzda", která zpomaluje kmitočet krátkovlnného záření a prodlužuje jeho vlnovou délku. Čím je cesta světla stratosférou delší, tím je tento jev výraznější. V poledne, kdy sluneční paprsky dopadají téměř kolmo na zemský povrch, je průchod stratosférou nejkratší a na zem tak dopadá bílé světlo takřka s plným zastoupením svého barevného spektra. Jak se poloha slunce a úhel dopadu paprsků v závěru dne mění, prodlužuje se dráha jejich průchodu stratosférou a z dopadajícího světla se vytrácí modrá složka. Světlo postupně mění svoji barevnou teplotu na žlutou až červenou. (Ráno má tento jev opačný průběh.) Úbytek modré složky z denního světla brzdí tvorbu serotoninu a začíná aktivovat vyměšování melatoninu. Lidský organismus se pozvolna připravuje na spánek.
Tato „přípravná" fáze v přírodě trvá zhruba 1-2 hodiny. Používáme-li k prodloužení dne umělé světlo obsahující modrou barvu, tuto fázi oddalujeme a snižujeme si celkové množství melatoninu vyprodukovaného v těle přes noc. Nedostatek melatoninu může způsobovat nespavost, ale i závažnější zdravotní problémy.
Podobný vliv má i používání nevhodného nočního orientačního osvětlení. Pokud se v noci probudíme a na sítnici začne dopadat modré světlo z umělého osvětlení, byť s velmi nízkou intenzitou, vyměšování melatoninu se zastaví a naopak se nastartuje tvorba serotoninu. Nestačí tedy pouze snížit intenzitu světla, jak předpokládala dřívější teorie o jeho účinku na biorytmus. Zhruba 1-2 hodiny před spaním a v průběhu noci bychom neměli používat žádné zdroje, které vyzařují modré světlo (včetně LCD monitorů a televizních obrazovek).
Maximálně na 30 vteřin
Příroda si ovšem musela poradit s některými jevy „vlastní produkce", jako jsou např. blesky při nočních bouřkách. Vyřešila to jednoduše. Záblesky při bouřkách trvají zpravidla jen několik zlomků vteřiny. Lidský organismus proto vybavila „zpožďovačem" nastaveným zhruba na 30 vteřin. Proces tvorby melatoninu se přeruší pouze v případě, že délka dopadu modrého světla na sítnici překročení tento časový limit.
Zmíněné spánkové problémy by nám tak neměl způsobit např. krátký pohled na budík nebo na displej mobilu. Ovšem cesta na toaletu, do koupelny nebo do kuchyně s podporou nevhodného zdroje světla - byť slabé intenzity, už problémy způsobit může.
Není bílá jako bílá
Kvůli absenci těchto informací byl a dosud v mnoha případech stále je při instalaci umělého osvětlení v obytných interiérech (a to jak nočního - orientačního, tak i hlavního či doplňkového) poněkud opomíjen faktor druhu zdroje světla. Velký rozmach interiérového osvětlení přinesl zejména rychlý rozvoj úsporné a velmi flexibilní technologie světelných diod (LED) s vysokou svítivostí, nahrazující dnes klasické žárovky či kompaktní zářivky (tzv. úsporné žárovky). Jednoduchost a relativní bezpečnost instalace LED osvětlení a široká sortimentní nabídka těchto systémů na trhu vedla k tomu, že nejprve bytoví architekti, nábytkoví designéři, výrobci nábytku a interiérů, a posléze i samotní zákazníci, se naučili instalovat LED osvětlení prakticky kamkoliv v bytě. Bohužel často zcela nevhodně anebo dokonce v rozporu se základními požadavky na „zdravé bydlení".
„LED osvětlení obecně patří ke zdrojům umělého bílého světla s velkým podílem modré složky. Lidské oko vnímá světlo vyzařované ze zdroje jako celek a nedokáže identifikovat jednotlivé barevné složky. Při použití dvou rozdílných zdrojů světla, např. žárovky a LED, můžeme mít pocit, že oba zdroje vyzařují stejné teple bílé světlo. Při změření spektrometrem ale s největší pravděpodobností zjistíme, že světlo z LED obsahuje mnohem více modré, než světlo ze žárovky," vysvětluje Hynek Medřický, který se problematice osvětlení a jeho vlivu na lidské zdraví věnuje již léta.
Žárovka, jako jediný plnospektrální umělý zdroj světla, funguje na principu žhavení wolframového vlákna a chová se tedy podobně jako oheň. Při plném výkonu vyzařuje teplé bílé světlo, v němž je zastoupena i modrá složka. Snižováním napájecího proudu se snižuje žhavení vlákna, vyzařované světlo ztrácí modrou složku a začíná převažovat oranžová až červená. U klasických nebo halogenových žárovek můžeme proto barevnou teplotu světla snadno upravovat např. pomocí vypínačů s integrovaným stmívačem.
Stmívání umožňují i LED. Můžeme tak ale upravovat pouze intenzitu světla (přesněji řečeno světelný výkon zdroje). LED při stmívání snižováním napájecího proudu na rozdíl od žárovek nemění barevnou teplotu vyzařovaného světla.
Po ránu nás nastartuje modré světlo
Svítit bychom měli tak, aby všechny procesy v našem těle mohly probíhat podle toho, jak je máme nastaveny od přírody.
„Zdroje světla je třeba volit podle účelu jejich použití. Vhodným příkladem je koupelna. Ráno, když se potřebujeme co nejrychleji probrat a zlikvidovat poslední zbytky melatoninu v organismu (zejména v zimním období, kdy se vstává před rozedněním), můžeme použít bílé světlo např. ze zářivky nebo LED osvětlení. Naopak večer před spaním, kdy potřebujeme vyloučit modrou složku ze světla, měli bychom použít osvětlení s klasickou nebo halogenovou žárovkou vybavené stmívačem, pomocí něhož si podle potřeby snížíme světelný výkon. Stejné osvětlení bychom pak měli použít i v ložnici. Z praktického důvodu by se v ložnicích vůbec nemělo instalovat LED osvětlení s bílým světlem. Výjimkou mohou být nové moderní LED lampy, které umožňují měnit barevnou teplotu světla. Jejich dostupnost na trhu je ale zatím limitována poměrně vysokou cenou," upřesňuje Hynek Medřický a dodává, že k práci naopak použijeme jasné bílé světlo, které se co nejvíce přibližuje tomu dennímu.
Radomír Čapka
Převzato z časopisu Dřevařský magazín 3/2013 (kráceno)
