Пермские ученые рассказали, каким должен быть свет для дома и работы

Людмила Веденеева, кандидат технических наук, доцент кафедры безопасности жизнедеятельности ПНИПУ, объясняет, что спектр излучения — важнейшая характеристика любого источника света, непосредственно влияющая на комфорт зрительного восприятия.

Состав спектра характеризуется цветовой температурой (измеряется в градусах Кельвинах), по которой можно оценить в излучаемом источником света спектре преобладание красных или синих составляющих. Цветность света делят на теплый белый свет (менее 3300 К), нейтральный (естественный) белый свет (3300–5000 К), холодный белый свет (более 5000 К). Температуру лампы обычно указывают на упаковке.

Как уровень мелатонина зависит от цветовой температуры

По словам эксперта ПНИПУ, исследования ученых подтверждают, что воздействие синего света вредит здоровью глаз. Поэтому цветовая температура выше 5000 К может быть вредной для человека. Фотохимическая реакция, возникающая при воздействии такого света, усиливает выработку свободных радикалов, которые способны накапливаться в сетчатке и оказывать негативное влияние на зрение. Излучение синего света вызывает возрастную дегенерацию макулы — центральной части сетчатки, где фокусируются световые лучи.

В результате возможна полная потеря зрения. Наиболее восприимчивы к синему спектру излучения дети в возрасте 10–12 лет, так как их хрусталик имеет более прозрачную структуру, чем у взрослых. Кроме того, большему риску подвержены люди, которые перенесли операцию по замене хрусталика на интраокулярную линзу. В детских учреждениях использовать светодиодные лампы (LED-лампы) с цветовой температурой выше 4000 К не рекомендуется.

«С осторожностью стоит относиться к светильникам, дающим ярко-синий или насыщенный фиолетовый свет. В первую очередь они представляют опасность для детей. Поэтому родителям не рекомендуется покупать для своих детей светодиодные игрушки яркого синего света. Особенно, если они очень близки к фиолетовой составляющей спектра», — добавляет Нина Вишневская, доктор медицинских наук, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности Пермского Политеха.

Второй негативный эффект синего спектра излучения заключается в его воздействии на естественные биоритмы, отмечает Людмила Веденеева. Воспринимая свет, фоторецепторы, расположенные в глазах, посылают сигнал в мозг на выделение гормона мелатонина. Его секреция напрямую связана с уровнем освещения. Чем освещение сильнее, тем меньше выделяется мелатонина. У некоторых LED-ламп (светодиодов) цветовая температура находится близко к синему спектру (6000 К), поэтому они подавляют выработку этого гормона. Нехватка мелатонина сбивает внутренние часы, что сначала проявляется в виде бессонницы, усталости, депрессии, а впоследствии способна привести к усугублению хронических заболеваний из-за ослабления иммунитета. Известно, что мелатонин препятствует повреждению ДНК канцерогенными веществами, останавливает действие механизмов, приводящих к образованию раковых опухолей.

Цвет самого света влияет также на психику человека и способен изменить его настроение, отмечает Нина Вишневская. Например, белое свечение наиболее приближено к естественному свету. Оно положительно влияет на инициативность и работоспособность. Лампы, излучающие желтый цвет, дарят радость и хорошее настроение. Зеленое освещение идеально для спален, потому что снимает стресс и помогает расслабиться. Красный цвет бодрит, но также может вызвать агрессию. Злоупотреблять им нельзя. Оранжевый цвет очень позитивен, пробуждает аппетит и поднимает настроение. Синий и фиолетовый цвета угнетают.

«Предполагается, что воздействие цвета на нас связано с ассоциациями на соответствующий цвет. При этом они могут быть не только индивидуальными, схожие ассоциации могут выдавать люди, выросшие в одной культуре. Ученые лишь предполагают, что цвет физиологически может воздействовать на головной мозг и нервную систему, но эта теория пока не доказана», — считает Юлия Неверова, старший преподаватель кафедры социологии и политологии Пермского Политеха.

Чем опасна высокая пульсация света?

Любой искусственный источник света пульсирует. Человек зрительно различает пульсации светового потока с частотой в диапазоне от 35 до 60 Гц. Показатель выше 400 Гц не имеет заметного влияния на организм человека, пульсации на таких частотах просто не воспринимаются сетчаткой глаза. Коэффициент пульсации показывает относительную глубину колебаний освещенности в светильнике и зависит от частоты тока в сети питания.

«Безопасной для человека является пульсация до 20 процентов. Например, в современных качественных LED-лампах коэффициент составляет менее пяти процентов, что согласно санитарным нормам, является максимально допустимым значением для рабочих мест, оснащенных персональными компьютерами. При этом в классической лампе накаливания показатель достигает 5–10 процентов, а в люминесцентных лампах — 30–40 процентов. Если пульсация превышает норму, это может отражаться на самочувствии и сопровождаться головными болями, усталостью глаз, головокружением. Могут также появиться проблемы с концентрацией и нервная сверхчувствительность», — рассказывает Людмила Веденеева.

Нина Вишневская, доктор медицинских наук, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности Пермского Политеха, объясняет, что мерцающий свет может вызывать различные физиологические реакции у человека. Например, повысить артериальное давление и частоту сердечных сокращений, усилить дыхание. Он оказывает влияние на секрецию некоторых гормонов, включая эндорфины, которые естественным образом уменьшают боль и повышают уровень удовольствия.

Воздействие мигающего света на состояние и настроение людей может быть как положительным, так и отрицательным. Некоторые исследования показывают, что мигающий свет способен повышать уровень энергии и активности человека, способствуя его бодрствованию и концентрации. При этом стробоскопические источники света, которые активно применяются в ночных клубах и на различных музыкальных фестивалях, повышают вероятность развития эпилептических приступов в три раза. Исследователи предупреждают, что стробоскопы могут спровоцировать приступ даже у тех, кто ранее от приступов эпилепсии не страдал. Негативный эффект усиливает нехватка сна и воздействие наркотических препаратов.

Какой свет выбрать для работы и дома?

«Количество света влияет на нервную систему, следовательно, на настроение и работоспособность. Уже давно замечено, что в холодный сезон у человека развиваются апатия, хандра и вялость — все это вызывает недостаток света», — отмечает Нина Вишневская.

Чтение при плохом освещении приводит к снижению остроты зрения, а некомфортная пульсация — к ощущению мелкого песка в глазах. В темноте человеческий зрачок рефлекторно расширяется. Чем больше его размер, тем больше света попадает на сетчатку. Благодаря этому глаз различает объекты в сумерках. Однако эта реакция приводит к переутомлению зрительных органов. Появляется сухость, становится трудно выбрать расстояние от глаз до текста, и, возможно, у читателя возникает головная боль. Для детей и подростков, особенно с близорукостью, важно читать при оптимальном свете, поскольку недостаток освещения приведет к прогрессированию болезни. У взрослых с начальной стадией катаракты и дальнозоркостью чтение при низкой освещенности может спровоцировать приступ глаукомы — так называют группу заболеваний, при которых из-за повышения внутриглазного давления разрушаются сетчатка и зрительный нерв, что впоследствии способно привести к слепоте.

«В настоящее время существуют источники с регулируемым режимом цветовой температуры и интенсивностью свечения. Поэтому для дневной работы следует выбирать бодрящий естественный и холодный вариант, а для вечернего чтения подойдет теплый, успокаивающий свет», — добавляет Нина Вишневская.

Яркое освещение стимулирует работу мозга, придает энергии для создания рабочей обстановки в офисе и производственном цехе. Однако слишком яркий свет негативно влияет на психику. Он вызывает излишнее напряжение и нервозность, из-за чего потом могут возникать раздражение, неспособность сосредоточиться и проблемы со сном.

В рабочих условиях целесообразно расположить источник света так, чтобы свет был равномерным, без резких теней, считает профессор Пермского Политеха Нина Вишневская. Для этого возможно применять общее и местное освещение. Следует также учесть характеристики лампы и выбрать ту, которая удовлетворит требования конкретного рабочего места. Лампы накаливания дешевы, дают мягкий, приятный для глаз свет, но неэкономичны, пожароопасны, поэтому их лучше не использовать. Галогенные лампы (используются для создания декоративного освещения, а также в прожекторах и автомобильных фарах) имеют больший срок службы, чем лампы накаливания, но сохраняют их недостатки.

Люминесцентные лампы ярко светят, потребляя при этом мало электроэнергии. Из-за своей экономичности они востребованы на производстве и в офисах, но содержат ртуть, что повышает опасность их использования. Эти лампы подходят для помещений временного пребывания, поскольку их свет не комфортен для человека, может раздражать, вызывать нервозность. Еще один их недостаток — высокая пульсация светового потока, но проблему можно решить, подключив светильники с такими лампами в разные фазы или через электронные пускорегулирующие аппараты. Это позволит снизить коэффициент пульсаций до санитарных норм даже для помещений с  персональными компьютерами. Безопасно подключить такие лампы может только квалифицированный электрик.

Светодиодные лампы излучают комфортный свет, максимально приближенный к естественному, потребляют мало электроэнергии, имеют широкий спектр применения и практически неограниченный срок службы. Эти лампы пожаробезопасны, не нагреваются и имеют разнообразную цветовую палитру. Но стоят относительно дорого и требуют установки специального оборудования — драйверов.

«Следует сделать выбор в пользу энергосберегающих ламп с наибольшей световой отдачей и сроком службы. Для общего и местного освещения необходимо использовать источники света с цветовой температурой от 2700 K до 5000 К. Интенсивность ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 320–400 нм не должна превышать 0,03 Вт/м2. Наличие в спектре излучения длин волн менее 320 нм не допускается», — заключает Людмила Веденеева, доцент кафедры безопасности жизнедеятельности ПНИПУ.

Неправильно подобранное освещение не только может испортить и ослабить иммунитет. При этом высокий коэффициент мерцания и цвет света негативно влияют на наше самочувствие, настроение и поведение. Следует подбирать экономичные и пожаростойкие лампы, а также учитывать назначение светильника — используется он для выполнения точной работы, например, или для домашних дел.  

ПНИПУ

630 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше