Hygienické a zdravotní aspekty osvětlení

Světlo jako faktor životního prostředí značnou mírou ovlivňuje fyzickou a psychickou pohodu člověka, jeho pracovní výkon a schopnost regenerace organismu. Pokud je některá z těchto funkcí dlouhodobě omezována, může dojít k přechodnému i trvalému poškození zdraví. Více než devadesát procent informací získáváme zra­kem. Vzhledem k tomu, že nejméně dvě třetiny svého času trá­ví lidé žijící ve městech uvnitř budov, je kvalita interiérové­ho osvětlení významným faktorech zdraví a pohody.

Z širokého spektra elektromagnetických záření a polí, která nezpůsobují ionizaci atomů při interakci s látkou je člověk schopen svými smysly vnímat pouze malou část. Je to především záření v oboru délek od 400 nm do 780 nm, pro které máme k dispozici velmi citlivá speciální čidla – oči . Oko obsahuje světlolomný a světločivný aparát. Světločivný, reprezentovaný čípky a tyčinkami má svoji citlivost závislou na intenzitě osvětlení. Denní (fotopické) vidění je při dostatečném osvětlení zabezpečováno čípky, maximum citlivosti má kolem vlnové délky 555 nm. Při snížené intenzitě fungují čípky společně s tyčinkami s maximem citlivosti při 509 nm, konečně noční vidění je zajišťováno pouze tyčinkami, dochází ke ztrátě barevného vidění, citlivost je stabilní, je-li oko adaptováno na tmu .

Světlo je základním prvkem pro vnímání věcí a prostoru okolo nás. Vždyť vše co vidíme, není nic víc než odraz světla od předmětů, domů, rostlin, lidí. Celá architektura je formována s ohledem na světlo. Nejpříjemnější, nejlepší a i nejlevnější pak je světlo denní, přirozené. Podle intenzity denního světla rostou rostliny, řídí se jím zvířata, mění se naše chování, vnímání prostoru a času .

Existuje část vláken tvořících zrakový nerv, která končí již v mezimozku, v jádrech hypothalamu, odkud hormonální cestou ovlivňuje biologické funkce organismu. Epifíza, obsahuje speciální gliové buňky schopné sekrece melatoninu, s výrazným maximem sekrece v době nočního klidu, považovaného za integrátor neurosekrece u savců, včetně člověka. Světelné prostředí je odpovědné za udržování cirkadiálních - denních rytmů a jako synchronizátor chronobiologických rytmů. Nízká intenzita světla, přítomnost blikání, nevhodné podání barev, ale i přesvětlení, vysoké jasy a kontrasty mohou vést k rychlejší únavě okohybných a akomodačních svalů, k projevům očního diskomfortu, zrakové únavě a nezrakovým symptomům jako je bolest hlavy. Porušení sekrece melatoninu - insomnie, kdy vnitřní hodiny řízení produkce melatoninu jsou rychlejší nebo pomalejší oproti normě, periodická insomnie je projevem poruch v percepci světla, např. pokud je cyklus spánek  - bdění značně delší než 24 hod a nebo např. u lidí s postižením zraku. Protože světlo inhibuje produkci melatoninu, zhoršuje usínání a může docházet k přerušování spánku s nepříznivými následky na činnost v bdělém stavu - poruchy koncentrace, netrpělivost a agrese, horší zvládání stresu a další projevy. Ztráta vnitřní rytmicity je považována za jednu z příčin psychogenních onemocnění, např. maniodepresivní psychózy nebo endogenní deprese. Světelná expozice v noci a během spánku zvyšuje náchylnost k vzniku záchvatů u epileptiků. Prokázán byl pozitivní vliv melatoninu na projevy Alzheimerovy a Parkinsonovy chroby. Melatonin zabraňuje odumírání mozkových buněk a oddaluje progresi onemocnění a a tím zvyšuje kvalitu života postižených. Osa světlo - melatonin - nádor může být jednou z příčin zhoubného bujení v orgánech, jejichž činnost podléhá cirkadiánním rytmům - prostaty, vaječníků a endometria. Snížená hladina melatoninu byla zjištěna také u nemocných s maloceluláním karcinomem plic .

Světelné prostředí musí vytvořit podmínky pro zrakovou pohodu. Zraková pohoda je příjemný a příznivý psychofyziologický stav organismu, vyvolaný optickou situací vnějšího prostředí, který odpovídá potřebám člověka při práci i při odpočinku. Umožňuje zraku optimálně plnit jeho funkce. Zrakovou pohodu ovlivňuje nejen kvalita a kvantita osvětlení, ale i psychické ladění organismu, stav zraku, věk, únava a barevné řešení prostoru. Zraková pohoda je pak základem zrakového výkonu. Dobrý zrakový výkon je podmínkou produktivity práce se všemi ekonomickými důsledky. Pro dobré vidění je třeba zajistit především dostatečnou intenzitu osvětlení, jas, přiměřený kontrast (poměr nejvíce a nejhůře osvětlených ploch v zorném poli), poměr jasů pozorovaných předmětů a jejich detailů, rozložení jasů a barvu světla. Velké kontrasty usnadňují rozeznávání detailů (černý tisk na bílém papíře), avšak jsou-li v celém zorném poli, urychlují nástup zrakové únavy. Malé kontrasty naopak činnost zhoršují, až znemožňují (šití černé látky černou nití), příp. vyžadují vyšší intenzitu osvětlení a lokální přisvětlení. Výsledkem je opět vzestup zrakové únavy. Nevyhovujícím osvětlením může být vyvolána zraková únava, která se manifestuje zhoršeným (nebo dvojitým) viděním a řadou dalších očních obtíží, jako je pálení a řezání očí, pocity horka, zánět spojivek, bolesti očí a hlavy, stoupající nervozita a následně nastává i pokles produktivity práce. Výsledkem je stres se všemi známými důsledky .

Doporučené minimální hodnoty umělého osvětlení obytného prostředí jsou uvedeny v českých technických normách. Hygienická legislativa podmínky bytových prostorů neřeší, proto jde z pohledu hygienika jen o pouhé doporučení. Osvětlení obytných interiérů by mělo vytvářet zdravé a příjemné prostředí podle využití daného prostoru a vyhovět individuálním nárokům jeho uživatelů. Zpravidla se používá celkové, případně celkové a místní osvětlení. Světlo má být tam, kde je právě zapotřebí. V obývacích pokojích proto nestačí jeden centrální lustr, jak to dříve bylo obvyklé. Světelné zdroje lze umístit tak, že se vytvoří nepřímé osvětlení odrazem od stropu a stěn. Takové osvětlení je příjemné, ale na pracovním místě nedostatečné a vyžaduje instalaci místního pracovního osvětlení. Dobře se zde uplatní různá nástěnná a stojanová svítidla. Jinou variantou jsou proudové lišty, umožňující pohyblivostí osvětlovacích těles velkou variabilnost osvětlení. I při sledování televizního programu se doporučuje doplnit zářící obrazovku vhodně umístěným zdrojem světla mimo zorné pole diváků. Sníží se tak zrak unavující velký kontrast mezi obrazovkou a tmavým okolím. V ložnicích, určených pouze ke spánku a odpočinku, stačí zpravidla celkové osvětlení pro základní orientaci. Vhodné jsou zdroje, jejichž světelný tok lze regulovat dálkovým ovládáním. Místní osvětlení je třeba řešit pro čtení na lůžku, ale vždy tak, aby druhý partner nebyl světlem rušen či oslňován. Svítidla by proto měla být směrovatelná. Zvláštní kapitolou je osvětlování kuchyní, kde celkové osvětlení stropním svítidlem má také pouze povahu orientačního osvětlení. Výsadní postavení má jídelní stůl ke společnému stolování. Uplatní se nad ním závěsné svítidlo, které může být podle výšky stropu stahovací. Vhodné je přímé osvětlení sporáku či varné desky. Tuto funkci většinou vyřeší svítidlo, které je součástí digestoře. Samostatné osvětlení vyžaduje pracovní plocha kuchyňské linky a praktické je i osvětlení kuchyňských skříněk, které se při otevření rozsvítí .

Na závěr něco málo z praxe. Pokud chceme dosáhnout výsledného neutrálního, bílého, nebarevného nebo jen málobarevného světelného zdroje, dojdeme přibližného výsledku pomocí teplotních zdrojů s dostatečně vysokou teplotou nebo zdrojů kompenzovaných pomocí luminoforů nebo výběrem více současně zářících barevných zdrojů. Kompenzace luminofory je užito u zářivek, výbojek a některých druhů modrých LED diod. Jiné LED diody vytvářejí neutrálně působící světlo pomocí tří barevných svítících diod. Tento princip se nazývá aditivním směšováním barev či světelných zdrojů a vznikne spojením červené, zelené a modré svítící diody zároveň. Toto spojení vyvolává subjektivní vjem, a tím je bílé světlo. Světlo či světelný zdroj má svoje parametry. Tyto parametry slouží k porovnání věrnosti barevného vjemu při různém typu světla i různém typu jeho zdroje.

Světelné zdroje lze dále dle charakteru a účelu rozdělit na bodové zdroje světla (svíčka, žárovka, slunce v dostatečné vzdálenosti), plošné zdroje světla (plně svítící strop nebo stěny u místnosti, difúzní světlo rozptýlené, což je kupř. světlo bodového zdroje rozptýleného a všesměrové zdroje světla (zdroje světla vyzařující všemi směry).

Základními parametry světelných zdrojů jsou index podání barev R_a (je to hodnocení věrnosti barevného podání při světle z určitého zdroje, vztaženého k barevnému vjemu, který vznikne při osvětlení referenčním ideálním světlem. Hodnota se pohybuje se od 0 – 100. R_a = 0 je osvětlení, kdy barvy nelze rozeznat, R_a = 100 značí, že světelný zdroj umožňuje přirozené podání barev) a teplota chromatičnosti T_c (teplota barvy či barevný dojem měřený v Kelvinech (K), 1200 K svíčka, 2 700 K žárovka, slunce při východu a západu, 4 000 K neutrální světlo, 6 500 K chladné bílé – denní světlo, 7 000 K lehce zamračeno, 8 000 K zamračeno, blesky při bouřce)

Pochopitelně jedna věc jsou zdroje přirozeného světla a druhá věc jsou veškeré vlivy, které jsou ve hře, než se k nám světlo dostane. Vliv na jeho modifikaci mají materiály a prostředí, které jsme už zmínili. Rozptýlené světlo difúzní, světlo zabarvené odrazem o danou plochu, světlo procházející přes stínící techniku, záclony, závěsy, přirozené světlo různé teploty chromatičnosti dané počasím, podnebím a denní dobou. Jinak barevné světlo je v tzv. modré hodině (čas mezi nocí a prvními či posledními paprsky) nebo v tzv. zlaté hodině (čas prvních a posledních slunečních paprsků). I v rámci těchto specifických poměrů nalezneme markantní rozdíly. Ranní zlatá hodina je často zabarvená do studenějších tónů, lehce do modra, pastelově snová. Večerní zlatá hodina bývá často zabarvená oranžovou, červenou (červánky), s teplejšími tóny barev. To vše je dále modifikováno i ročním obdobím. Potom takové světlo projde proskleným oknem či dveřmi, má správnou barvu, ale hřeje tak, že je to neúnosné. Takže musí projít maximum přirozeného světla a současně je třeba regulovat teplotu přehřívání dané místnosti. Opět je třeba hledat způsob zastínění, fólie na povrch skel nebo mezi ně, ušlechtilé plyny mezi skla, a to všechno bez ztráty světelného toku a degradace jeho barevného podání. .

Zdroje a odkazy: