Исследования биоактивного действия динамического освещения

Исследования психоневрологов, физиологов зрения, хронобиологов, специалистов в области медицины сна (сомнологов) в последние 15 лет показали, что кроме визуального действия (образования зрительных образов – обеспечения способности видеть) световое излучение, проникающее в глаза, оказывает и невизуальное действие, стабилизируя циркадные (суточные) биоритмы. А это, в свою очередь, даёт положительный эффект для всего организма, влияя на обмен веществ за счёт регуляции содержания гормонов.

Современный человек, в частности сотрудник офиса, на своем рабочем месте редко подвергается благотворному воздействию естественного света. Тем актуальнее проблема имитации естественных условий освещения, изменяющихся в течение дня, искусственным светом.

Естественный свет с изменяющейся в течение дня интенсивностью и цветностью излучения небосвода и солнца – является датчиком для «внутренних часов» организма, активно влияя на хронобиологические (циркадные) ритмы человека (день-ночь - бодрствование–сон).

Свет солнца и небосвода с преобладающей голубой компонентой Тц ≈5500 К в течение дня оказывает активирующее действие на организм, к вечеру в спектре естественного света увеличивается тёплая, красная составляющая, оказывающая успокаивающее действие и увеличивающая ощущение усталости.

Настольный светильник LUCTRA, созданный фирмой DURABLE Hunke & Jochheim на базе матрицы цветных и белых светодиодов, позволяет индивидуально регулировать как уровень освещенности, так и цветовой оттенок освещения - от холодно-белого света с повышенной голубой составляющей 6000 К до тёпло-белого 2700 К с увеличенной красной компонентой.

В течение 2,5 месяцев клиника медицины сна INTELLUX Berlin совместно с рабочей группой сомнологии и клинической хронобиологии медицинского отделения университетского комплекса Charité Berlin провела клинические исследования влияния на организм изменяющегося излучения настольного светильника LUCTRA.

Целью исследований было подтвердить позитивное биоактивное воздействие динамического освещения рабочего места - влияние света на выброс или подавление гормона усталости и сна – мелатонина, в соответствии с естественными суточными ритмами организма.

В эксперименте участвовало 16 испытуемых, которым предъявлялось 5 различных сценариев освещения: приглушённый свет (уменьшенный световой поток светильника и, соответственно, пониженная освещенность на рабочем столе); максимально яркий свет (высокая освещенность) – эти варианты были контрольными сценариями.

Три сценария отличались величиной Тц, которая варьировалась встроенным в светильник сенсорным регулятором: 6000 К,  2700 К и 3800 К.

Действие различных осветительных ситуаций оценивалось по содержанию мелатонина в слюне испытуемых. Дополнительно испытуемые субъективно оценивали и визуальный комфорт освещения.

Анализ полученных результатов привёл к однозначным выводам: все 5 сценариев освещения показали ощутимую разницу относительно интенсивности образования мелатонина.

Тёпло-белый свет, излучаемый светильником 2700 К, способствовал выбросу в кровь мелатонина (так же как и пониженный уровень освещенности).

Все остальные варианты освещения (более высокая освещенность и Тц > 3800 К)  приводили к  подавлению интенсивности выброса мелатонина (оказывая активирующее действие).

Тот, кто использует на своем рабочем месте такой регулируемый светильник, как LUCTRA, может индивидуально имитировать дневной естественный свет повышением Тц, компенсируя, например, недостаток солнечного света.

Вечером, наоборот, тёпло-белый свет светильника оказывает противоположное действие, - увеличивает выброс мелатонина, тем самым оказывая  релаксирующее действие на организм и подготавливая его ко сну.

Как было сказано выше, исследования 2000-2013 гг. показали, что световое излучение, проникая в орган зрения, а затем по нервным (так называемым незрительным) каналам в мозг, может ощутимо воздействовать как на физиологические процессы, так и на психику человека. Световое излучение – это первичный стимул, интенсивно влияющий на биологические  часы, т.е. на функционирование гипоталамуса.

Под циркадными ритмами, протекающими в течение суток за 24 часа, понимаются изменения физиологических, биохимических и поведенческих функций организма. Эти ритмы синхронизируются со динамикой  световой среды окружающего мира с  помощью внутренних молекулярных «часов», на работу которых решающим образом влияет свет.

В самом начале XXI века были опубликованы данные об открытии  в сетчатке третьего вида фоторецепторов - новых  ганглиозных  клеток, содержащих  МЕЛАНОПСИН. Эти клетки расположены в нижней зоне сетчатки глаз рядом с известными свето-цвето-чувствительными рецепторами (колбочками и палочками). Мелапсиносодержащие клетки при попадании на них светового излучения передают по нервным трактам в гипоталамус  информацию о времени суток (день или ночь, «светло» или «темно»), а этот незрительный отдел мозга «управляет» различными процессами в организме.

Циркадные фотоприёмники указанные клетки, содержащие меланопсин, характеризуются кривой спектральной чувствительности c максимумом в синей части видимого спектра = 460 нм. Особенно эффективно влияют  на циркадные меланопсиновые клетки: световое излучение открытого голубого или облачного небосвода, излучение стандартных люминесцентных ламп дневного и холодно-белого света, а также  излучение голубых и белых светодиодов с Т_ц более 4500 К.

Чтобы в течение рабочего дня использовать активирующее действие света с повышенной голубой компонентой  желательно, чтобы свет попадал в глаза сверху, по наклонной траектории. 

Целый ряд фирм уже создали светильники местного и общего освещения с дополнительными  источниками света (голубыми светодиодами с доминирующей длиной волны излучения λ = 460 нм), которые создают  «оздоровительную» подсветку.

Светильник LUCTRA удостоен двух почётных международных дизайнерских премий - «Interior Innovation Award», «Red Dot Award» и номинирован в Германии на премию «German Design Award».