СВЕТ И ЗДОРОВЬЕ

Журнал Иллюминатор
Рубрика: Профессия - светодизайнер
Автор статьи: Г. Ван Ден Бельд

  Два века назад человечество вставало "с петухами" и ложилось спать с заходом солнца. Светло – бодрствую, темно – сплю: по такому суточному циклу "день-ночь" строилась жизнь человека. Со времени промышленной революции и изобретения электрического освещения общество постепенно увеличивало активный период жизни до 24-часового. Сегодня, в эпоху глобализации деятельности многих компаний, информационнотехнологического сервиса и межконтинентальных путешествий, количество людей, живущих и работающих в рамках "подвижного суточного графика", резко возросло: в разных странах это число колеблется от 15 до 25% всех занятых в производстве, сфере обслуживания и на транспорте. Справиться с последствиями неестественного ритма жизни им могут помочь не чудо-лекарства, а… обычный дневной свет.

  Его благотворное воздействие на организм человека известно с давних пор и получило название "гелиотерапии". По-настоящему популярной гелиотерапия – лечение светом – была в 30-х годах прошлого века. Затем, после изобретения пенициллина, ее сменила фармацевтика. И лишь в последние 20 лет, благодаря различным открытиям в биологии и медицине, свет в качестве важной составляющей здоровья и хорошего самочувствия опять стал оцениваться весьма высоко. Особенно после того, как стало известно о свойствах и механизмах воздействия так называемого окулярного света (то есть света, проходящего через глаз, но связанного не только со зрительным восприятием). После проведения исследований по фотобиологии стало очевидно, что именно окулярный свет является связующим и контролирующим звеном большого количества физиологических и психологических процессов в организме человека. В частности, он контролирует "биологические часы" человека и напрямую влияет на его настроение и самочувствие.


Старинные часы еще идут

  
  В хронофотобиологии свет является самым важным фактором в контроле наших внутренних биологических часов (рис. 1). Они расположены в особом отделе гипоталамуса мозга – его супрахиазматическом ядре (СХЯ). Окулярный свет передает сигналы в специальные ганглиозные ячейки ретины (они, кстати, были открыты учеными лишь в феврале прошлого года). Оттуда по нервам сигналы, входя в СХЯ, контролируют суточный (циркаидальный) и сезонные (циркануальные) ритмы.


Суточные ритмы напрямую связаны с гормональными колебаниями в организме человека. Утром падает уровень "гормона сна", мелатонина, зато возрастает уровень кортизола – идет подготовка тела и разума к активности наступающего дня. Вечером, напротив, возрастает уровень мелатонина, повышается сонливость, а работоспособность падает – мы готовимся к циклу сна (рис. 2).

В естественных условиях окулярный свет синхронизирует внутренние часы относительно 24-часового земного цикла "день-ночь". Но в отсутствие света биологические часы начинают срабатывать с периодом около 24 часов 15 минут и, соответственно, отстают день ото дня от часового времени окружающей среды.


Симптомы такого "отставания" знакомы всем, кто совершает перелеты на реактивных самолетах через разные временные зоны. Они исчезают лишь спустя несколько дней, когда свет "подстраивает" десинхронизированные внутренние часы под новый режим дня и ночи, и привычный суточный ритм восстанавливается.

 


Светлое настроение
  В течение суток мы не раз переживаем приступы сонливости, бодрости, усталости, повышение и понижение работоспособности и колебания настроения. На смену ритмов, впрочем, влияет не только время суток, но и сезон, погода, даже окружающая зрительная среда. В наших широтах сезонные отличия в настроении, уровне энергии и жизненных сил наблюдаются у существенной части населения. Многочисленные исследования показывают: воздействие "сезонных колебаний" можно снизить или вовсе нейтрализовать, грамотно используя освещение. Даже один час работы под яркой настольной лампой (обеспечивающей освещённость 2500 лк) улучшал показатели самочувствия, настроения и уровня энергии более чем у половины (точнее, у 62%) испытуемых – здоровых офисных служащих. Изучение уровня стресса и недовольства людей проводилось в условиях комбинированного освещения – электрического и дневного. И было замечено, что постоянное искусственное освещение того же уровня освещенности, что и дневной свет, сводит на нет различия в уровне стресса летом и зимой. Если же сотрудники работали в светлое время при дневном освещении, а вечерами и ночью – при электрическом, с разными уровнями освещенности, показатели стресса летом и зимой сильно различались (не в пользу зимы, разумеется). Ученые сделали вывод: большая составляющая дневного света летом обеспечивает уменьшение уровня стресса. Яркий свет зимой может компенсировать это различие.


От прогулов света белого не видел

 
   Научно подтверждено, что в дневное и ночное время работы – разные показатели бодрствования, работоспособности, по количеству несчастных случаев и их риску, а также по прогулам. Другими факторами являются индивидуальные различия, условия работы, зрительные задачи и биологические часы. Ночная смена, в частности, гораздо более трудна для выполнения многих типов зрительных задач и куда более травмоопасна, нежели дневная (рис. 3). В некоторых исследованиях показано, что за ночную смену происходит на 20% больше несчастных случаев, чем в дневную (при этом на 80% больше тяжелых), вполовину больше аварий, а работоспособность падает по сравнению с дневной сменой на 10–20%. На рисунке видно, что наибольший спад приходится на период от полуночи до 6 утра, а второй – с полудня до 16 часов. Причина второго, "послеобеденного спада" – наличие сильного 12-часового цикла склонности ко сну, второй пик которого приходится на вторую половину дня и мало зависит от наличия собственно "обеда". Свести к общему знаменателю данные о прогулах сложнее – уж очень разные методики изучения использовали ученые. Но большинство исследований показывают более высокую степень недовольства и заболеваемости для сменных работников по сравнению с теми, кто работает только днем. И хотя визит к доктору в течение рабочего дня нельзя считать прогулом, работодателю от этого не легче: сотрудник в любом случае отсутствует на своем рабочем месте. Как сделать свет здоровым? К сожалению, до сих пор уровень освещенности в помещениях измеряется на горизонтальных поверхностях. Гораздо правильнее было бы измерять ее "на глазок" – точнее, непосредственно на глазах. Если на глаза "подопытного" три часа воздействовать светом в 1000-2000 лк, это может привести к временному сдвигу его "биологических ходиков" от 2 до 4 часов. Причем фаза будет опаздывать (если эксперимент проводить поздним вечером или в начале ночи перед тем, как установится минимальная суточная температура тела – рис. 2), или забегать вперед (если экспозицию проводить около 6 часов утра). Адаптировать суточные часы к работе в ночную смену, улучшить качество сна и периода бдительности поможет яркий свет и освещенность в несколько тысяч люкс. Фазовый сдвиг дают и "жизнь без дневного света" и ношение темных защитных очков в свободное от работы время.

 
  Но не только время суток и уровень освещенности влияют на биологические часы человека. Имеет значение и спектр излучения. Недавние исследования по подавлению мелатонина и открытие нервного ганглиозного элемента показали, что "гормон сна" подавляется наиболее успешно, если длины волн, которые воздействуют на глаз человека, находятся в диапазоне 410–460 нм (рис. 4). Другими словами, для того, чтобы сделать свет наиболее здоровым, нужно думать не только о том, когда светить и сколько светить, но и как светить. И в каждом конкретном случае использовать лампы с различным специальным спектральным распределением излучения.
  Многие медицинские и биологические исследования доказали, что электрический свет может быть таким же эффективным, как и естественный. Но лишь при условии, что он будет достаточно интенсивным. Ведь обычно искусственная освещенность в помещениях значительно ниже даже самой "тусклой" естественной. Сравните: если уровни горизонтальной освещенности в помещениях без дневного света составляют только 100–500 лк, то естественная освещенность даже в пасмурный день – от 1000 до 2000 лк и более. Что уж говорить про ясное солнечное утро, когда эта цифра вырастает под открытым небом до 100 000 лк (рис. 5). К сожалению, от этих "лк" нам мало что остается – во многих случаях малая доля дневного света поступает внутрь здания только на несколько часов в день.
  Чтобы понять, к какому идеалу стремиться работодателю, которому страшно не повезло с офисом "без окон без дверей", стоит запомнить следующее. Согласно данным исследований, люди предпочитают работать в комнатах с преобладанием дневного освещения и высоким уровнем дополнительного электрического освещения (в среднем 800 лк). Именно в этом случае свет на рабочем месте будет по-настоящему "оздоровляющим", а люди – бодры и веселы.


Чем болеют дети подземелья 


  Последствия плохого освещения в помещениях, где люди вынуждены проводить существенную часть суток, крайне неприятны. Это повышенная усталость, утомление глаз, частые головные боли, повышение уровня стресса, снижение внимания и работоспособности. Чем меньше приспособлены источники света для решения конкретных зрительных задач, тем выше негативные последствия. Головные боли и стресс иногда возникают также из-за пульсации света – она появляется при использовании разрядных ламп с электромагнитными балластами, работающих при частоте сети электропитания (50 Гц). Поэтому такие балласты следует заменять на электронные, работающие на высоких частотах (0,4–25 кГц) и не вызывающие вредного воздействия пульсации. Другим возможным вариантом снижения воздействия пульсации является расфазировка люминесцентных ламп в многоламповых светильниках с электромагнитными ПРА.
   Словом, свет имеет важное биологическое значение для человеческого здоровья и самочувствия, физиологических и психологических ритмов, настроения. Новые решения в освещении, основанные на недавних открытиях в области рецепторов сетчатки и их спектральной чувствительности, могут существенно улучшить производительность и организацию труда. Но, конечно, увеличение производительности труда лишь частично обусловлено улучшением зрительных условий. Если работник ленив и неаккуратен, к порядку его не призовет даже круглосуточное ясно солнышко над головой.