Světlo a osvětlení
Mgr. Aleš Peřina, Ph. D.

Článek na TZB-info: http://www.tzb-info.cz/1303-umele-osvetleni-vnitrniho-prostredi
Küller R…: Health and behavior of children in classrooms with and without windows.  Journal of
Environmental Psychology, 1992; 12(4): 305-17. doi:10.1016/S0272-4944(05)80079-9.
Abstrakt: Cílem studie bylo posoudit účinky světla na produkci stresových hormonů, výkon ve třídě,
tělesný růst a pracovní schopnosti žáků. Do studie bylo zahrnuto asi 90 žáků, kteří byli ve svém
školním prostředí zkoumání po dobu jednoho školního roku. Žáci bylI umístěni ve čtyřech třídách,
které se lišily způsobem osvětlení (denní nebo umělé zářivkami). Výsledky ukázaly, že existuje
sezónní proměnlivost s větší produkcí stresových hormonů v létě. Žáci umístěni v učebně bez
přirozeného denního světla, které bylo nahrazeno fluorescenčním zdrojem,  vykazovali výrazné
odchylky od přirozené denní a sezónní proměnlivosti. Vysoké hladiny kortizolu v ranní době byly
spojeny se společenskostí, zatímco nízké hladiny podporovaly individuální koncentraci. Meziroční
tělesný růst byl nejmenší u dětí s nejvyššími úrovněmi ranním kortizolu. Má se za to, že produkce
kortizolu měl vliv na zdravotní dispozice.  Lze dojít k závěru, že je třeba se vyhýbat trvalému
užívání učeben bez dostatečného denního osvětlení.
Engwall M: Lighting, sleep and circadian rhythm: An intervention study in the intensive care unit.
Intensive & critical care nursing : the official journal of the British Association of Critical
Care Nurses. 2015. Elektronické vydání před tiskem. Doi: 10.1016/j.iccn.2015.07.001
Abstrakt: U pacientů na jednotkách intenzivní péče (JIP), může docházet k narušení jejich
cirkadiánních rytmů. Ve výzkumném projektu byly na výzkumných JIP nastaveny různé světelné
podmínky. Část I výzkumu měla za cíl porovnat vliv světelných podmínek ve různých pokojích.
Výsledky ukázaly rozdíly ve prospěch pacientů v intervenční místnosti (n = 48, p = 0,004), ve které
byly nastaveny podmínky kopírující přirozenou cykličnost světla v porovnání s místností, ve které
byl v nočních hodinách nastaven větší jas (n = 52). Cílem části II výzkumu bylo popsat subjektivní
vjemy pacientů. Pacienti byli dotazováni na tyto aspekty: 'Vliv osvětlení na spánek pacientů',
'Dopad osvětlení / světla na denní rytmus' a ‚uklidňující účinek osvětlení' , Většina z nich měla
zkušenosti z poruchami spánku a polovina měla noční můry / znaky narušení cirkadiánního rytmu.
Naopak v intervenční místnosti byli téměř všichni pacienti spokojeni s přirozeně cyklickým
nastavením světelných podmínek, které spolu s denním světlem podporovaly jejich denní rytmus.

Jednotky světla a osvětlení
•Elektromagnetické vlnění o vlnové délce 400 až 720 nm
–Ultrafilaové → gama záření
–Infračervené záření → rádiové vlny
•Kandela: měrná svítivost zdroje
–Historicky svítivost definované svíčky
–Žárovka 100 W…asi 120 cd, indikační LED dioda… asi 0,5 cd
–Jas…cd/m2
•Lumen: světelný tok v definovaném prostorovém úhlu (1 lm = 1 cd × 1 sr)
•Lux: intenzita osvětlení, světelný tok na jednotku plochy (1 lux = 1 lm/m2)
•Činitel denní osvětlenosti: poměr intenzity osvětlení v interiéru a exteriéru, posuzován na
srovnávací rovině
–Č. d. o. = 0,5 až 3,5 %

Sr … steradián, prostorový úhel

Fyziologie vidění
•Rohovka
•Čočka
•Sítnice
– Tyčinky a čípky
–Fotochemická reakce očního pigmentu (rhodopsinu)  po absorpci světla; resyntéza rhodopsinu je
podkladem adaptace na tmu.
• Zraková nervová dráha
http://www.optiksrott.eu/img/oko_stavba.gif

Světlo a zdraví
•Fyziologie vidění
–V závislosti na stupni adaptace: zrakový komfort, zrakový diskomfort, zraková únava
–Zrakový diskomfort a zraková únava může vést ke snížení celkové odolnosti organismu, chybám při
výkonu činnosti, u vnímavých osob ke zhoršení psychických a neurologických symptomů.
•Kritický detail
–Kritérium zrakové náročnosti práce
•Synchronizace denních rytmů
•Změny sociálního chování: ranní světlo podporuje socializaci, odpolední soustředěnost na řešení
úkolů (Küller, 1992)

Cirkadiánní synchronizace
•Sítnice → melanopsin → zrakový nerv → hypothalamus → syntéza melatoninu
•Funkce
–Synchronizace biorytmů
–Antioxidační a antistresový účinek
–Přispívá ke zkrácení doby nutné pro usnutí a ke zmírnění subjektivního pocitu únavy v důsledku
časového posunu (Zdravotní tvrzení EFSA)
•Disruptory melatoninu
–Rušivé světlo
–Transkontinentální lety
–Léky (beta-blokátory)
–Věk

Melatonin a beta-blokátory: např. Stoschitzky K. et al.: Influence of beta-blockers on melatonin
release. Eur J Clin Pharmal., 1999; 55(2):111-5.

Zdroje
•Chromatičnost
–teplota, která odpovídá teplotě absolutně černého tělesa, vyzařujícího světlo stejného
spektrálního složení (K)
–Vnímání v závislosti na světelných podmínkách a zdravotním stavu
•
•
•
•Přirozené (100.000 lx až cca 2.000 lx)
•Umělé (50 až 500 lx)
–Teplotní
•Žárovky (wolfram)
•Halogenové žárovky: princip fotochemické reakce halogenového plynu po zahřátí baňky wolframovým
vláknem
–Výbojové
•Zářivky (Hg) na principu luminiscence na pevné vrstvě stínítka
•Výbojky na principu obloukové lampy
–klasické(Hg, Na)
•LED, xenon…
Znázornění spektra s barevnou teplotou

Chromatičnost běžné žárovky v prodeji 2700 K.

Technika osvětlování
•Přímé (bodové), polopřímé, nepřímé
•Přirozené, umělé, kombinované (trvale denní + uměléú •Sdružené osvětlení je nejčastějším
technickým řešením
•Celkové a místní

Hygienické limity
•Priorita denního osvětlení
•Práce se zrakovou náročností, pokud
–se jedná o práci náročnou na rozlišování detailů
–Se jedná o práci ve zvláštních světelných podmínkách (jas, kontrast)
–Pokud se jedná o práci se zobrazovacími jednotkami (monitory)
•Vyžaduje se pracovní přestávka 5 až 10 min. každé 2 hod.
•Posuzovaná hlediska
–Intenzita a rovnoměrnost osvětlení (lx nebo č. d. o.)
–Kritický detail
–Riziko oslnění
•Nadměrným jasem
•Nadměrným kontrastem
–