Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2019 vyšlo tiskem 4. 12. 2019. V elektronické verzi na webu 4. 1. 2020. 

Téma: Měřicí přístroje, metody měření a dálkové měření

Hlavní článek
Inovativní postupy při diagnostice částečných výbojů při AC a DC napětí

Číslo 6/2019 vyšlo tiskem 9. 12. 2019. V elektronické verzi na webu 9. 1. 2020.

Činnost odborných organizací
Svetelnotechnická konferencia Vyšehradských krajín LUMEN V4 2020 – 1. oznámenie
23. mezinárodní konference SVĚTLO – LIGHT 2019
56. konference Společnosti pro rozvoj veřejného osvětlení v Plzni
Co je nového v CIE

Osvětlení interiérů
Halla osvětlila nové kanceláře Booking.com v centru Prahy

Aktuality

Cenu ABB za výzkum získal projekt bezbateriového senzoru Grant ve výši 300 000 amerických dolarů získal Ambuj Varshney, který jej využije na…

Rating ČEPS na úrovni Aa3 se stabilním výhledem Ratingová agentura Moody´s aktualizovala ohodnocení akciové společnosti ČEPS na úroveň…

Finále celorepublikové soutěže Energetická olympiáda proběhne na FEL ČVUT v Praze Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá v pátek 15. listopadu od 8.30 hodin Den…

Chystaná digitalizace stavebnictví pomůže zkvalitnit budovy a ušetřit miliardy Od roku 2022 bude muset být u všech nadlimitních veřejných zakázek v českém stavebnictví…

Více aktualit

Člověk – vliv světla a prostředí

30.09.2019 | Ing. Jana Lepší, Anna Lepší | www.zuusti.cz

Zrak je jedním z nejdůležitějších smyslů člověka. Prostřednictvím zraku člověk přijímá až 80 % informací o svém okolí, rozpoznává tváře, barvy, orientuje se v prostoru, pracuje. Za světla je aktivní, za šera či tmy pasivní.

V čem žijeme

Lidstvo nikdy netrávilo v interiérech tolik času jako dnes. Podle některých zdrojů tráví lidé v interiérech až 90 % času. Není to příliš?

Fyziologické optimum pro trvalý pobyt člověka v interiéru je 2 000 až 5 000 lx. To je však omezeno ekonomickými hledisky. Hladina osvětlenosti se proto odvíjí od činnosti, kterou člověk vykonává. Minimální hodnota osvětlenosti při trvalém pobytu je podle naší legislativy pro místa s vyhovujícím denním osvětlením či sdruženým osvětlením 200 lx. Pro prostory bez denního světla je to 300 lx.

V průběhu dne i noci přirozeně nastávají změny v činnosti jednotlivých orgánů, produkci hormonů apod. To vše se koordinuje na základě tzv. cirkadiánních rytmů („vnitřních hodin“), jejichž regulace je kromě jiného zajišťována sekrecí melatoninu. Melatonin je hormon, jehož hladiny jsou nejvyšší v noci, světlo jeho sekreci tlumí.

Uvědomme si, že cirkadiánní rytmy mohou být rovněž narušeny, nejsou-li úroveň a trvání denního osvětlení dostatečné. Pro synchronizaci je zapotřebí jasné světlo ve dne, úplná tma během noci.

Vědci doporučují pobyt minimálně 3 hodiny na intenzivním denním světle. V ideálním stavu by měl člověk vstávat do slunného rána. To se podaří v letních měsících, kdy slunce vychází před pátou hodinou. V zimních měsících ale vychází až o 3 h později. Podobně je tomu se západem slunce. Denní světlo je během dne od 8 h v zimě po téměř 17 h v létě. Měsíční úhrny se tak na našem území pohybují mezi 50 a 200 h.

V zimních měsících nedostatek denního světla ovlivňuje náladu, pracovní výkon i soustředěnost lidí. Nedostatek denního světla zároveň může podmiňovat i vznik tzv. sezónních depresí.

Je známo, že nemocní ležící u okna se uzdraví rychleji.


Obr. 1. Městská doprava s reklamou

Člověk zbavený světla je vystaven jednomu z nejtěžších trestů.

Velkou část roku, hlavně v zimních měsících, většina lidí vstává a jde do práce za tmy. Avšak i při denním světle jsou o ně často připravováni dopravními prostředky. V metru nikdo denní světlo neočekává, ale v tramvajích, trolejbusech i autobusech ano. Ono tam ale vlivem reklam a předvolebních kampaní často není (obr. 1). Mnohdy nelze poznat ani stanici – ještěže je většina dopravních prostředků hlásí. To všechno je na úkor denního světla.

Náš (ne)kontakt s denním světlem

Ne každý má to štěstí, že pracuje na místě s přístupem denního světla. Hodně pracovišť má pouze sdružené osvětlení. Netýká se to jen výrobních a nájemních hal (v rámci „úspor“ za světlíky – obhajované snížením přehřívání), ale i mnohých velkoplošných kanceláří. Pro zajištění soukromí pracovníků se mezi stoly umístí zástěny – někdy světlé, v horším případě tmavé (obr. 2, obr. 3). Tím se však sníží hladina denního osvětlení. Vestavky (obr. 4) v halách mají jen sekundární osvětlení.


Obr. 2. Oddělení pracovišť světlou zástěnou

V těchto prostorách tráví pracovník 8 až 12 h denně, často i více než pět dní v týdnu. Pracovníci se sice na pracovištích bez denního světla mají střídat po čtyřech hodinách, ale velmi často se to nestává, protože není s kým se střídat – jako je tomu např. v jednotkách obchodních center. Mnozí dokonce pracují i na směny.

Kromě pracovišť se sdruženým osvětlením existují také pracoviště pod úrovní terénu či z technologických důvodů bez denního světla (zpracování masa, chladírny, tiskárny, ale i velíny a operační sály).

Ti méně šťastní – bez dostatečného denního osvětlení, sice jdou o polední přestávce do místnosti s denním světlem, ale to je maximálně na půl hodiny. O kratších pauzách někteří kouří venku, zatímco nekuřáci většinou za chladných dnů raději ani nevycházejí.


Obr. 3. Oddělení pracovišť tmavou zástěnou

Po práci většina lidí jde nakupovat. Kde je dnes možné nakoupit potraviny? Přece v hyper/supermarketech. Ty jsou ale také převážně bez denního světla. V těch „lepších“ (kde byl moudrý majitel či ho k tomu přiměl osvícený hygienik) mají prodavačky světlík. V ostatních na tom nejsou lépe než v „bezokenních“ halách. Po nákupu většinou opět nastoupí do dopravního prostředku – někdo do automobilu s tónovanými skly (dobrovolná volba), někdo do vozu veřejné dopravy „vylepšeného“ nalepenými reklamami. Cesta domů s nákupem nebývá co do množství expozice dennímu světlu časově významná. Někdy následuje návštěva banky, pošty, ale ani zde u okének není dostatek denního světla.

Kdo je sportovec či má psa, vyrazí ven, zbytek zůstává převážně uzavřen v budovách. Někteří se vracejí domů za světla, avšak někdo vlivem dlouhé pracovní směny často opět za šera (kromě léta). Cestou za kulturou – do kina, divadla či výstavní síně se denní světlo převážně vůbec nevyskytuje.

Práce na směny neprospívá biorytmům. Dvanáctihodinové směny jsou nezdravé a neefektivní. Výhodnější jsou snad jen z hlediska dojíždění do zaměstnání a menšího počtu směn.

V roce 2014 zhruba každý šestý Čech pracoval v noci. Český statistický úřad zveřejnil údaje o tom, že je to až 16,2 %. Češi pracovali mezi 23. a 6. h častěji než Slováci, Poláci a Rakušané. Ženy se na této hodnotě podílely z 13,3 %.


Obr. 4. Vestavky v hale bez přímého denního osvětlení

Nejčastější potíže způsobené pracovním zatížením dlouhých směn je zhoršení zraku, bolesti kyčlí, kolen, nohou, zad, hlavy apod., a to zejména v druhé polovině směny. Aby ne, vždyť ve výrobě se mnozí smějí posadit jen o přestávce k jídlu, popř. u cigarety. Zároveň je v druhé polovině noci i nejhorší koncentrace na práci, a tudíž i riziko chybovosti a vzniku poranění. Uvádí se, že riziko poranění je v průměru o 6 % větší při druhé noční směně, o 17 % při třetí a až o 36 % při čtvrté. V dlouhodobém výhledu mohou nastávat i poruchy spánku či občasné deprese. Mladí lidé jsou sice odolnější proti účinkům dlouhých pracovních směn, ale i u nich se 24 hodin bez spánku rovná stavu opilosti, kdy se v krvi nachází 0,1 ‰ alkoholu.

Jak jsou na tom byty? Byty byly většinou projektovány s vyhovujícím denním osvětlením. Po výměně dřevěných oken za plastová se širšími rámy se činitel denní osvětlenosti sníží. Ještě horší je to v případě, když se dům zateplí – zvětší se hloubka ostění, které opět více stíní. Někteří majitelé domů však chtějí na domu vydělávat, a tak si přes okna nechají pověsit látkovou reklamu (obr. 5). V takové místnosti je šero trvale.


Obr. 5. Reklamy přes okna

Na webu lze nalézt ukázky, jak si někteří „šikulové“ rekonstruují sklepní prostory na byt. Jeden je v článku dokonce popisován jako plnohodnotný byt. Je to pro člověka vůbec zdravé bydlení? Není zde v dostatečné míře denní světlo a pravděpodobně není zajištěna ani dostatečná výměna vzduchu. Určitě by se našlo mnoho dalších nevyhovujících aspektů, jako např. vlhké zdivo, které jen podpoří růst zdraví ohrožujících plísní.

I děti jsou převážně uvnitř v budovách. Revitalizované školy podobně jako byty mají zmenšenou prosklenou plochu, tím i zmenšenou plochu s vyhovujícím denním osvětlením. Jinde je snižují stínící stromy a keře. Některé školy v rámci dotací operačního programu životního prostředí mají ve třídách rekuperaci, která je mnohde na úkor denního osvětlení (obr. 6a, 6 b). Determální fólie používané v některých mateřských školách snižují nejen množství tepla od slunečních paprsků, ale i množství denního osvětlení. Pobyt dětí venku mimo školu je často omezen množstvím kroužků, ale i sezením u počítačů či tabletů.



Obr. 6. Zmenšené okno a) pohled zvenku, b) rekuperace uvnitř učebny

Některé vysokoškolské posluchárny sice denní osvětlení mají, ale při použití dataprojektorů se okna zacloní. Prostory pro sport na tom nebývají s denním osvětlením o moc lépe.

Naše populace stárne. Důchodci vstávají převážně později než pracující. Ti ještě pohybliví si dojdou na nákup, popř. k lékaři a do lékárny. Jestliže mají psa, chodí s ním na procházky. Jinak se venku neobjevují. U zahrádkářů problém s nedostatkem denního světla nebývá. Problém nastává u lidí méně pohyblivých, zavřených v bytech, domovech důchodců a LDN. Navíc důchodci jsou mnohdy šetrní a svítí jen tlumeným světlem. Zároveň si uvědomme, že s přibývajícími léty klesají i hladiny hormonů. To se týká i melatoninu.

Světlo – dobrý služebník, který dokáže i škodit

Ultrafialové záření na člověka nepůsobí pouze v létě, ale vlastně celoročně, a to i když je zrovna lehce zatažená obloha. Vlivem UV záření dochází k přímému poškození DNA a ke vzniku kyslíkových radikálů, které dále poškozují buněčné struktury včetně DNA. Při mnohaleté kumulaci to může vést ke vzniku či urychlení šedého zákalu oční čočky (katarakty), jindy ke vzniku nádoru (např. melanomu). Nejvyšší expozice UV nastává pod úhlem dopadajícího světla okolo 40°, tj. největší riziko pro oči je dopoledne a v pozdním odpoledni.

Přirozenou reakcí kůže na expozici UV záření je její ztluštění a tvorba melaninu – pigmentu, který má schopnost pohlcovat UV záření, ale i kyslíkové radikály jako takové, a slouží tak jako ochrana. Při dlouhodobém nedostatku přirozeného světla je však přirozená pigmentace a s tím i ochrana zcela minimální. Vyrazí- li v tomto okamžiku člověk za sluníčkem s cílem krásně se opálit, je mnohem zranitelnější. Zarudnutí a případné puchýře brzy zmizí – na rozdíl od poškození na úrovni buněk, které se (i přes veškeré opravné mechanismy) kumuluje. Proto jsou nezbytností opalovací krémy s ochranným faktorem a kvalitní brýle s UV filtrem.

A co na to říkají oči?

Čím vyspělejší je společnost, tím horší má zrak. Umělé osvětlení proměnilo noc v den.

Statistiky za posledních 50 let ukazují strmý nárůst očních vad. Přibývá krátkozrakých dětí.

Podle výzkumů trpí téměř polovina Britů ve věku 25 až 29 let krátkozrakostí. V celoevropském měřítku postihuje každého čtvrtého v tomto věku. V čem lze hledat příčinu? Dlouhodobé koukání do monitorů a na obrazovky, namáhání očí čtením na mobilech a tabletech, psaní esemesek atd. Odborníci v patnácti nezávislých studiích zjistili mnohem větší pravděpodobnost krátkozrakosti u vysokoškoláků oproti těm, co ukončili studium střední školou. Důvodem je doba strávená u počítače a tabletu. Od počátku 20. století vzrostl počet krátkozrakých celkově, ve všech věkových skupinách. Lidé již méně pracují manuálně, ale více na počítačích.

Většina lidí po 40. roce věku musí nosit brýle, což je způsobeno nejen fyziologickým stárnutím. Zkontrolovat svůj zrak není těžké. Je třeba dát si tištěný text před oči a vzdalovat ho od sebe, dokud není vidět ostře. Dvacetiletý zaostří asi na 9 cm, 40letý asi na 25 cm, s dále narůstajícím věkem už ruce nestačí. S věkem se postupně vzdaluje blízký bod a vzniká tzv. vetchozrakost. Postihuje velkou část populace po čtyřicítce, ve vyšším věku se to týká až 90 % z nás. Nezbývá než navštívit očního lékaře, aby předepsal brýle na čtení. Pravidelnou oční jógou lze údajně nutnost nošení brýlí oddálit až o několik let. Tak proč to nezkusit?

Únava očí může mít více příčin: nedostatek světla, nevhodně zvolené světlo, oslnění, nadměrná zátěž očí při práci, dlouhodobé akomodační úsilí při práci na počítači. Oči zatěžuje i prašné prostředí měst, pracovišť, klimatizace, ventilátory, ale i displeje PC, tabletů a telefonů, od kterých se člověk nedokáže odtrhnout.

V případě oslňující osvětlovací soustavy odchází člověk z práce s unavenýma očima. Kdo má nevhodně umístěný monitor PC (obr. 7), může na tom být i hůř. Příčinou může též být nevhodné nastavení jasu monitoru. Ten by měl korespondovat s osvětlením okolního prostředí. Nevhodné je pracovat na PC s nastaveným vysokým jasem monitoru při nízké osvětlenosti – vede to k větší únavě očí. Nastavovat jas je nejvhodnější na bílé stránce – jestliže je jas moc vysoký, je ho třeba stáhnout. Jeví-li se stránka šedá, jas se přidá. S jasem souvisí i únava zraku ve školách při užívání dataprojektorů a interaktivních tabulí. Výbojka stárne, časem svítí méně, ale výměna je drahá. Při nízkém jasu se zatáhnou závěsy, žaluzie. Za šera si děti (studenti) často píší i poznámky.


Obr. 7. Umístění PC neodpovídá NV č 361/2007 Sb.§ 50

Někdy může pomoci snížit namáhání očí i jen větší písmo na monitoru. Je také velmi důležité dopřát očím „akomodační“ přestávky, které spočívají v zaostření na vzdálené předměty, nejlépe pohledem z okna, do zeleně. V současné době se v některých kancelářích zřizují (nejen z estetických důvodů) koutky s vertikální zelenou stěnou osázenou rostlinami nebo se zde umísťují akvária.

Při práci na počítačích se soustředěnost člověka projevuje tím, že méně mrká. Při nedostatečné tvorbě nebo při nadměrném odpařování slz oči vysychají, což se projevuje pocity pálení, řezání, ale i zhoršeným viděním nebo bolestmi hlavy. Nejde však jen o diskomfort, slzný film se významně podílí na ochraně i výživě rohovky. V dlouhodobém horizontu, když problém není řešen, dochází k poškození povrchu očí a vidění. Na „suché oko“ pomohou oční kapky, tzv. umělé slzy.

Klimatizace je kromě možnosti vzniku teplotního šoku, nachlazení, bolestí hlavy a zatuhlého krku významný faktor, který zhoršuje tzv. syndrom suchého oka. Vysychání očí vlivem proudícího vzduchu a nízké vzdušné vlhkosti narůstá. Suché oko se však někdy paradoxně může projevovat i zvýšeným slzením. Jednotlivé složky slzného filmu jsou ale v nerovnováze, s přebytkem vodní složky, kdy je nižší viskozita. Tyto slzy rychle oschnou, a tudíž neplní svou přirozenou funkci. Ještě hůře než klimatizace mohou působit různé ventilátory. Skutečná klimatizace na rozdíl od ventilátorů upravuje vzdušnou vlhkost (jinak jde jen o přívod teplotně upraveného vzduchu), avšak ani ventilátor, ani klimatizace by neměly foukat přímo na člověka. Zároveň je velmi důležité i při používání klimatizace občas vyvětrat a klimatizaci udržovat v čistotě. V opačném případě se stává zdrojem alergenů a infekce, uvnitř se může vyskytovat prach, roztoči, bakterie i plísně. Astmatici by ji proto raději neměli používat vůbec.

Nekvalitní spánek

Ne vždy je nespavost způsobena nemocemi, jako jsou bolesti kloubů, hyperplazie prostaty, syndrom neklidných nohou apod. Nejčastěji je vyvolávána všudypřítomným stresem. Poruchami spánku a nespavostí údajně trpí až 45 % populace. Stres společně s nedostatkem spánku ovlivňuje kapacitu lidského mozku.

Podle výzkumů spí dospělí v současnosti o hodinu a půl méně než naši předkové před 100 lety. Takové spánkové deficity mohou na těle i psychice napáchat nenapravitelné škody. Nekvalitní či nedostatečný spánek má vliv na regeneraci těla (včetně očí). Negativně ovlivňuje také paměť. Při dlouhodobém deficitu postupně může vzniknout úzkost a deprese. Podle výzkumu univerzity v Tel Avivu z roku 2016 nedostatek spánku výrazně snižuje schopnost rozlišit, co je důležité a co ne. Nedostatek spánku může zhoršit i např. atopický ekzém. Vyčerpaný organismus požaduje větší množství tekutin, dále slaná a mastná jídla, popř. konzumaci cukrů. Spánkový deficit se projeví i zvýšenou hladinou hormonu ghrelinu, který dává mozku zprávu o pocitu hladu, a snižuje hladinu hormonu leptinu, který podává zprávu o nasycení. To se později projeví i na rovnováze mezi příjmem a výdejem energie. Časem se naruší metabolismus glukózy, což může vést až ke vzniku cukrovky. Tělo zároveň ve zvýšené míře produkuje stresový hormon kortizol. S tím souvisí zvýšení rizika infarktu myokardu, mozkové mrtvice, snížená je i obranyschopnost – klesá schopnost bojovat s běžným nachlazením a virovými infekcemi. Nedostatek spánku vede k vyšší produkci adrenalinu. S méně než sedmi hodinami pravidelného spánku vzrůstá úmrtnost.

Lidová moudrost říká, že spánek léčí. Pro kvalitní spánek je důležitá tma. Za tmy se v šišince začne tvořit spánkový hormon melatonin. Ovlivňuje nejen spánek, ale i jiné fyziologické funkce, jako je krevní tlak, tělesnou teplotu, hladiny hormonů, metabolismus cukrů, tuků a bílkovin. Hladina melatoninu s přibývajícím věkem značně klesá. Vědci v Seattlu zjistili, že nižší hladiny melatoninu mohou mít vliv i na nádorové bujení.

Nástup či pokles hladiny melatoninu lze ovlivnit umělým světlem. Pro fázový posun je třeba intenzivní světlo 1 500 až 2 000 lx. Změny hladin nastávají již při prahové hodnotě 80 lx. (Ze zkušenosti může autorka potvrdit, že po návratu z nočních měření LED osvětlovacích soustav o intenzitách 500 lx, někdy i více nemá ona ani její kolega problémy s usínáním.)

Ohledně modrého světla z veřejného LED osvětlení koluje mnoho mýtů. Intenzity jsou však u veřejného osvětlení do 30 lx. Co je však nejdůležitější, nikdo pod ním netráví hodiny. Světlo měřené na oknech dosahuje intenzity maximálně do 10 lx. Do interiérů skrze okna projdou jen jednotky luxů. Podstatnější důvod ke stížnostem na veřejné osvětlení je nepříjemné oslnění, nerovnoměrnost osvětlení z hlediska řidičů i chodců.

Do odpočinkových prostor – našich domovů – bytů, hotelových pokojů je vhodné spíše teple bílé světlo (více podobné světlu zapadajícího slunce). Studené světlo s teplotou chromatičnosti nad 5 000 K není do bytu vhodné. Působí studeně a při nízkých intenzitách zkresluje odstíny barev. Pro mnohé je i světlo s teplotou chromatičnosti 4 000 K příliš studené. Důvodem je skutečnost, že v bytech převážně jde o nízké osvětlenosti pod 500 lx.

Shrnutí:

Nechybí zde osvěta o významu denního osvětlení pro člověka? Následky nedostatku denního světla platí zdravotní pojišťovny, ale především lidé svým zdravím.

Přemýšlíte o vlivu modrého světla na váš spánek? V této hektické době se zaměřte nejdříve na dodržování pravidel spánkové hygieny (viz Světlo 4/2019).

Je lépe trávit víkend venku než v hypremarketech – staré přísloví praví: Kam nechodí slunce, tam chodí lékař.

Chce-li člověk, aby mu oči sloužily, potřebuje intenzivní sluneční světlo i tmu, co největší rozsah očních pohybů a pohled do zeleně.

Ing. Jana Lepší, Zdravotní ústav se sídlem v Ústí nad Labem,
(jana.lepsi@zuusti.cz)
Anna Lepší, studentka LFP UK 


Vyšlo v časopise Světlo č. 5/2019 na straně 32.
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.