Oświetlenie prozdrowotne we wnętrzu

 W modelu tym wyodrębniono podstawowe bodźce i reakcje, wydolność wzrokową z elementami oraz trzy szlaki oddziaływań oświetlenia skoncentrowane wokół systemu wzrokowego, percepcyjnego i okołodobowego. Szlaki te prowadzą do wydolności człowieka, rozumianej tutaj jako biologiczna zdolność organizmu człowieka do wykazywania skutecznej adaptacji do różnych warunków oświetlenia w środowisku. Opis ten, zawierający 34 oddziaływania i 7 interakcji, ma szczególne znaczenie dla rozwoju technik i systemów oświetleniowych, ponieważ m.in. ujmuje kompleksowo nowe biologiczne podstawy techniki świetlnej. Podstawy te stają się przesłanką do kształtowania nowych prozdrowotnych kierunków w projektowaniu oświetlenia i urządzeń oświetleniowych. Zauważyli to również autorzy normy EN 15193 w Załączniku H.

elementy prozdrowotne w oświetleniu

Elementy prozdrowotne dotyczą synergii oświetlenia i funkcji hormonów w organizmie człowieka zarządzanych przez zegar biologiczny. Dalej omówiono model zegara biologicznego, elementy procesu hamowania i wydzielania melatoniny oraz skuteczność fototransdukcji okołodobowej. 

zegar biologiczny

Mózg człowieka posiada wewnętrzny zegar, który steruje funkcjonowaniem organizmu człowieka według rytmu dnia i nocy, niezależnie od jego woli. Składa się on z zespołu komórek określanych jako jądro nadskrzyżowaniowe (SCN), które automatycznie pracują w ciągu dnia i wyciszają się w nocy. Polecenia z zegara powodują rozprowadzanie hormonów w całym organizmie. To tajemnicze SCN, nawet jeśli zostanie usunięte z organizmu, nadal oscyluje. Oscylacje te są częścią mechanizmu, dzięki któremu cztery typy genów zwanych Period (Per), Clock (clk), Cycle (Bmal1) (cyc) i Cryptochrome (cry) sterują produkcją białek, a po osiągnięciu przez nich krytycznego poziomu, zatrzymują produkcję na jakiś czas.

proces hamowania i wydzielania melatoniny

Człowiek posiada dwa podstawowe systemy sterujące funkcjonowaniem organizmu w środowisku [10]. Pierwszy to szybko działający system nerwowy, natomiast drugi, wolno działający, to system hormonalny, który zawiera gruczoły wydzielające do krwi chemiczne substancje sygnałowe, zwane hormonami. Hormony syntetyzowane są przez wyspecjalizowane komórki tych gruczołów. Są onewydzielane do krwi i z nią transportowane do narządów docelowych, w których regulują procesy fizjologiczne i biochemiczne. Obok hormonów dokrewnych, istnieją hormony tkankowe działające w bezpośrednim sąsiedztwie komórek, które je wytwarzają. Granica między hormonami a innymi substancjami sygnałowymi jest płynna. Przekaźnikowe substancje sygnałowe są wytwarzane raczej przez różnego rodzaju komórki, a nie przez wyspecjalizowane komórki gruczołowe. Po wydzieleniu substancje te działają podobnie do hormonów w swoim bliskim otoczeniu (np. przekaźniki, neuroprzekaźniki, czynniki wzrostu). Aktualnie poznano ponad sto hormonów i substancji podobnych [4]. Dobowy cykl światło-ciemność steruje m.in. procesami hamowania i wydzielania melatoniny. Mózg otrzymuje informacje o natężeniu i okresie trwania światła od neuronów zwojowych siatkówki. Bodźce świetlne są odbierane dzięki melanopsynie. Sygnały te trafiają do jądra nadskrzyżowaniowego (SCN),które z kolei przesyła je do ośrodków sterujących cyklami okołodobowymi. Najlepiej poznano proces prowadzący do wydzielania przez szyszynkę melatoniny.