Jaké umělé světlo může být ze zdravotního hlediska nejvhodnější pro osvětlení domácnosti?

Každý člověk je během dne vystaven nějaké formě světla. Množství i kvalita světla mohou mít vliv na fungování našeho těla a zdraví. Nejpřirozenější formou světla je sluneční světlo, které však často nahrazujeme světlem umělým. 

LED osvětlení

LED osvětlení je založeno na jevu zvaném elektroluminiscence. Tento jev lze obecně popsat jako přeměnu elektrického proudu přímo na světlo. Diody jsou schopny fungovat na základě polovodičů, které se skládají ze dvou vrstev. Po připojení elektrického proudu se elektrony začnou přesouvat z jedné vrstvy do druhé. Při svém pohybu vytvářejí energii ve formě světla.

Kladný náboj je neustále přiváděn přes anodu LED do vlákna. Druhá část diody je připojena k vodivému rámečku, který vede od katody k zápornému pólu. Chemické složení polovodiče určuje barvu světla, kterou bude dioda vyzařovat. 

Epoxidová pryskyřice, ve které se vyskytuje veškeré světlo LED, má tři hlavní funkce. Za prvé je navržena tak, aby propouštěla maximální množství světla. Dále upravuje úhel, pod kterým se světlo šíří, a chrání LED před škodlivými vlivy vnějšího prostředí.

Pouzdro, v němž je světlo LED umístěno, zvyšuje jeho odolnost proti poškození a neobsahuje žádné pohyblivé části. Pokud ji charakterizujeme jako polovodičové zařízení, které reguluje průchod proudu, aniž by došlo k přepálení vlákna, je zároveň velmi spolehlivé.

Typy LED diod 

Vícebarevné LED se skládají z nejméně dvou paralelně nebo s obrácenou polarizací zapojených diod, přičemž každá dioda má jinou barvu. To umožňuje zobrazit dvě různé základní barvy nebo řadu barev smíchaných změnou poměru svítivosti.

Jiné obsahují sadu diod různých barev uspořádaných do skupin spojených se společnou anodou nebo katodou. To umožňuje dosáhnout širší škály různých barev, aniž by bylo nutné měnit polaritu napájení. 

Dokud jimi prochází proud, svítí nepřetržitě, ale je možné i blikání. Ty mají stejný technologický základ, navíc obsahují klopný obvod, který způsobuje blikání LED, nejčastěji s periodou jedné sekundy. Nejběžněji jsou k dispozici v červené, žluté nebo zelené barvě.

Existují i speciální typy LED se zabudovanými rezistory. Tím lze ušetřit místo na desce plošných spojů. To může být užitečné zejména při konstrukci prototypů nebo při změnách zamýšleného zapojení. 

Infračervené záření není pouhým okem viditelné, ale senzory v digitálních kamerách jsou na toto záření citlivé, proto jsou infračervené LED diody součástí některých bezpečnostních kamerových systémů. Ultrafialové LED diody se vyrábějí pro speciální účely a najdeme je v zařízeních pro kontrolu ochranných prvků bankovek a jiných dokumentů.

Výhody LED diod

Jednou z výhod, o které lze u osvětlení LED hovořit, je možnost dosáhnout různých barev světla bez použití filtrů, které převádějí bílé světlo na červené, modré nebo zelené. Filtry snižují intenzitu světla a barvy postrádají sytost.

LED žárovky vydrží déle než tradiční žárovky. Mají vyšší průměrnou životnost. S výhodami LED osvětlení je třeba zmínit i přínosy pro životní prostředí. Přispívají ke snížení emisí oxidu uhličitého. Ve srovnání s tradičními žárovkami spotřebovávají méně elektřiny, což přispívá k dosažení úspor na účtech za elektřinu. 

Možná zdravotní rizika LED osvětlení

LED žárovky postrádají frekvenci blízkého infračerveného záření, které je schopno vyvážit frekvenci modrého světla. Frekvence infračerveného záření ovlivňují zdraví a stimulují buňky sítnice k opravě a regeneraci. Nedostatek infračerveného záření v kombinaci s modrým světlem vytváří reaktivní formy kyslíku, což vede ke zvýšenému poškození buněk.

Modré světlo snižuje večerní produkci melatoninu. V sítnici jsou buňky, které jsou zodpovědné za produkci melatoninu, který má za úkol regenerovat sítnici během noci. Pokud používáte LED osvětlení po setmění, snižujete regenerační a léčebné schopnosti očí.

Nedostatečná tvorba melatoninu ovlivňuje také kvalitu spánku, což může mít následky pro vaše zdraví. Světlocitlivé buňky v očích zachycují modré světlo, které spouští různé procesy. Jedním z nich je zpráva o nadbytku modrého světla, která by měla zpomalit produkci melatoninu, a tím napomoci bdělosti.

Za normálních podmínek, kdy slunce zapadá a intenzita modrého světla se snižuje, se produkce melatoninu zvyšuje, což člověku pomáhá usnout. I když je to možné, využití slunečního světla je nejlepší volbou. Pokud je příliš silné, můžete zkusit použít římské rolety, které regulují přísun světla. Když jste pravidelně vystaveni modrému LED světlu, je tato večerní sekvence narušena, což může vést k problémům se spánkem.

Stačí, když večer zíráte do tabletu, počítače nebo mobilního telefonu, abyste potlačili přirozený noční nárůst tohoto hormonu a oddálili spánek. 

Kombinace osvětlení místnosti a elektronických displejů narušuje odpočinek člověka. Modré světlo je to, na co myslet při práci se zobrazovacími jednotkami. Většina displejů nedokáže toto světlo odfiltrovat, a proto jsou ovlivněny spánkové biorytmy.

Wolframové žárovky

Žárovka je typ elektrického světelného zdroje, ve kterém světlo vzniká rozžhavením pevného tělesa průchodem elektrického proudu. První žárovky měly uhlíkové vlákno, ale dnes se nejčastěji používá wolfram, který je stočen do spirály, aby lépe odolával vysokým teplotám. 

Proud, který vláknem prochází, ho zapálí na velmi vysokou teplotu. Při této teplotě wolfram vyzařuje bílé světlo. Samotné vlákno je náchylné k hoření na vzduchu, proto je umístěno v baňce, která obsahuje čerpaný vzduch a je doplňována argonem pod nízkým tlakem. Žárovkové banky mohou být také plněny halogenovými plyny.

Žárovka spotřebovává pouze zlomek příkonu pro svícení. Velká část energie se spotřebuje v jiných spektrech, například na teplo. Provedení baňky žárovky je nejčastěji čiré nebo matné. Čirá úprava poskytuje jasné ostré světlo a matná úprava poskytuje měkčí rozptýlené světlo. 

Výhody wolframových žárovek:

• výhodný tvar
• jednoduchá konstrukce
• malé rozměry a hmotnost
• snadné napájení
• nízká cena
• okamžitý start a stabilní osvětlení 
• kontinuální spektrum vyzařování
• široký rozsah výkonů a napětí
• nezávislost na okolní teplotě
• ekologická a neškodná likvidace

Nevýhody wolframových žárovek:

• nízká účinnost
• nízká životnost
• nízký měrný výkon
• závislost provozních parametrů na stabilitě napájení

Halogenové žárovky

Tyto žárovky mají stejný světelný výkon jako klasické žárovky. Jsou levnější a mají delší životnost. Po zapnutí svítí okamžitě na maximum, takže je lze použít i v koupelně nebo na schodištích, kde žárovky s delším náběhem světla nejsou vhodné.

Fungují na stejném principu jako klasické žárovky. Světlo vzniká elektrickým proudem, který zapálí jemný drátek. Obsahový náboj je však jiný, a proto je halogenová žárovka účinnější.

Při svícení vytvářejí velké množství tepla, proto nejsou vhodné pro nábytek. Jsou vhodné spíše pro krátkodobé osvětlení. Lze je použít i tam, kde je zapotřebí okamžité světlo, např. v bodových svítidlech pro zrcadla, pro osvětlení plochy na stěně nebo i na psacím stole může být halogenová žárovka. 

Úsporné žárovky

Úsporná žárovka obsahuje rtuťové páry, v nichž při průchodu proudu vzniká elektrický výboj, jehož výsledkem je ultrafialové záření. Toto záření je pak luminoforem umístěným na stěnách žárovky přeměněno na světlo.

Životnost tohoto typu žárovky je delší než u běžných žárovek. Vyšší je také účinnost, což v konečném důsledku znamená úsporu energie při stejné úrovni osvětlení. Díky své technologii jsou robustnější, takže nejsou vhodné pro některá svítidla. Některé žárovky mají delší dobu náběhu a při rozsvícení mohou vydávat tlumené světlo.

Rtuť v žárovkách

Úsporné žárovky neobsahují velké množství rtuti, takže riziko poškození zdraví při jejich používání by mělo být mnohem nižší, např. ve srovnání se rtuťovými teploměry. 

Faktem však zůstává, že rtuť může v případě poškození nebo rozbití žárovky krátkodobě způsobit vážné znečištění ovzduší v interiéru. Míra znečištění závisí na několika faktorech, kterými mohou být způsob větrání místnosti, typ použité lampy a stav žárovky.

Ve vzduchu nadměrně znečištěném rtutí může vdechování rtuťových par způsobit otravu organismu. Krátkodobé vystavení organismu takovému vzduchu se projevuje především bolestmi hlavy, nespavostí a depresemi. K vážnějšímu poškození zdraví může dojít zejména při opakovaném vystavení rtuti v důsledku jejího hromadění v těle.   

Nejcitlivější, a tedy nejzranitelnější částí populace jsou děti a těhotné ženy. Návody, jak si zútulnit domácnost mohou zahrnovat používání úsporných žárovek pro jejich výhodné vlastnosti, ale z bezpečnostního hlediska se nedoporučuje jejich používání v místnostech, kde se často vyskytují děti. 

Situaci, kdy dojde k poškození žárovky, lze předejít zvýšenou opatrností při manipulaci, skladování nebo výměně žárovky ve svítidle. Při výběru vhodného svítidla je třeba myslet také na ochranný kryt.

Pokud dojde k rozbití žárovky, je třeba místnost větrat, aby byla zajištěna nižší koncentrace rtuti ve vnitřním prostoru. Doporučuje se okamžitě otevřít okna, vypnout klimatizaci a topení.

Rtuť je vzhledem ke svým toxickým vlastnostem nebezpečná nejen pro člověka, ale i pro životní prostředí. Likvidace komunálního odpadu obsahujícího rtuť znečišťuje ovzduší, půdu a následně i další složky životního prostředí. Žárovky obsahující rtuť by proto v žádném případě neměly končit v popelnicích na komunální odpad nebo v kanalizaci.

Denní biorytmus

Denní světlo uvolňuje v lidské sítnici dopamin, který zpomaluje růst oka, a tím v konečném důsledku zpomaluje prodlužování oka a změny vidění.

Mnohá zdravotní rizika způsobená umělým osvětlením nebo nesprávným biorytmem světla a tmy lze napravit úpravou světelného prostředí a opětovnou synchronizací těla s přirozenými cykly. Navzdory své energetické účinnosti a ceně mohou být LED žárovky zdraví nebezpečné a neměly by se podceňovat. 

V místech, kde se lidé během dne a večera nejvíce soustředí, jako je kuchyně, jídelna, obývací pokoj a kancelář, lze LED žárovky nahradit běžnými žárovkami. Pro příjemné zařízení koupelny to lze udělat také. LED žárovky jsou vhodnější pro prostory, jako jsou chodby, toalety, garáž, kde jedinec netráví tolik času.

Během dne musí být člověk vystaven přirozenému dennímu světlu. Intenzita světla je důležitá, protože umožňuje buňkám synchronizovat se s cyklem světlo-tma. Pro dobrý spánek a odpočinek potřebuje člověk správně sladěné cirkadiánní rytmy. 

Epifýza produkuje melatonin, když člověk není přes den vystaven jasnému slunečnímu světlu a v noci úplné tmě. Když je člověk celý den ve tmě, tělo to nedokáže rozlišit a produkci melatoninu neoptimalizuje.

Melatonin funguje jako biologické načasování. Za normálních podmínek začne mozek večer postupně zvyšovat produkci hormonu melatoninu, což je důvod, proč se cítíme ospalí. Důležitá je však také vlnová délka. Červené a žluté světlo produkci melatoninu nepotlačí. Modré, zelené a bílé světlo však jeho produkci negativně ovlivní.

Zejména modrým vlnovým délkám bychom se měli vyhýbat po setmění. Patří sem umělé osvětlení a světlo vyzařované elektronickými zařízeními, jako jsou obrazovky televizorů, počítačů, tabletů a dalších elektronických zařízení. Pro pohodlnou ložnici, ve které si vychutnáte kvalitní spánek, je nejlepší tato zařízení odstranit.

Při používání počítače, chytrého telefonu nebo tabletu existuje možnost nainstalovat software, který blokuje modré světlo. Toto světlo lze také odfiltrovat zabudováním skla, které zabraňuje jeho pronikání. Tímto způsobem můžete také zlepšit kvalitu svého spánku.

Když se rozhodnete jít spát, musíte zajistit, aby místnost, ve které spíte, byla zcela tmavá. Vystavení se osvětlení místnosti potlačuje tvorbu melatoninu, ale k jejímu snížení stačí i malá lampička na nočním stolku. Pouhé zavření očí nestačí, protože světlo je schopno proniknout přes oční víčka.

Cirkadiánní biorytmus

Těla všech rostlin a živočichů mají vnitřní hodiny, které vytvářejí biorytmus, jemuž říkáme cirkadiánní rytmus. U člověka je centrum umístěno hluboko v mozku, odkud je regulována produkce řídicích hormonů, které vysílají informace do buněk. 

Tento rytmus je pravidelně stabilizován faktory vnějšího prostředí, zejména barvou a intenzitou světla. Nedostatek modrého světla dává tělu představu, že je noc. S rozvojem LED osvětlení a obrazovek elektronických zařízení začalo modré světlo figurovat i ve večerních hodinách. Pro mozek tak vzniká falešný den a jednotlivé tělesné procesy vykazují aktivitu jako ve dne.

LED osvětlení vytváří světelné spektrum s modrou složkou, které se podobá slunečnímu. Toto světlo prostřednictvím oka signalizuje mozku, že je den, i když ve skutečnosti již může být noc. Tím se spustí kaskáda rušivých biochemických procesů, které se zpožďují nebo uvádějí do chodu.

Nejčastějším důsledkem narušeného cirkadiánního rytmu je nedostatek ranní energie nebo problémy s váhou. Dlouhodobě narušený rytmus negativně ovlivňuje postavu, hormony a metabolismus člověka. 

Cirkadiánní rytmus ovlivňuje způsob, jakým tělo využívá kalorie z potravy, rychlost metabolismu a také spotřebu tuků. Spolu s biologickým rytmem to vše ovlivňuje také spánek. Narušení těchto dvou faktorů vytváří negativní dopad na pocit sytosti a hladu. 

Tento rytmus je také velmi důležitý při kontrole hladiny glukózy v krvi. Pokud nefunguje správně, tělo ukládá přebytečné sacharidy z potravy do tukových tkání. 

Cirkadiánní rytmus také reguluje rychlost metabolismu. Tento vliv se uskutečňuje prostřednictvím hormonů štítné žlázy, které rovněž podléhají přirozenému biorytmu. Hormony štítné žlázy mají vliv na přeměnu živin, produkci energie a tepla. Cirkadiánní rytmus tedy komplexně řídí nejen metabolismus a příjem potravy, ale také energetickou rovnováhu.

Vnitřní hodiny synchronizují a ovlivňují metabolismus, využití kalorií z potravy, ukládání tukové tkáně i spalování energie. Umělé osvětlení může do tohoto procesu zasahovat, a proto může mít negativní vliv na postavu člověka, jeho energii nebo rozvoj nadváhy a obezity.

Tip pro regulaci světla v místnosti: Ušijte si z kvalitních závěsových látek vlastní závěsy.

Modré světlo

Modré světlo je označení pro elektromagnetické záření s vlnovou délkou od 400 nm do 500 nm. Lze jej dále rozdělit na modrofialové a modrotyrkysové.

Zvláštností tohoto světla je, že stejně jako ostatní viditelné barvy dopadá na sítnici, ale na rozdíl od nich má tak vysokou energii, že může člověku ublížit. Podobný účinek má i ultrafialové záření, které se k sítnici nedostane, protože je odfiltrováno již na úrovni čočky a rohovky.  

Modré světlo se svou vysokou energií může ničit fotoreceptory v sítnici, což může vysvětlovat zhoršování zraku s věkem. Někteří jedinci jsou tomuto světlu vystaveni každý den při práci s počítačem, sledování televize nebo používání mobilního telefonu. 

Větší množství modrého světla může mít za následek zhoršení zraku, ale také vážnější oční problémy. Zrak je hlavním smyslem člověka, který určuje kvalitu našeho života a spokojenost. 

Optimální množství modrého světla během dne je důležité, protože fotoreceptory na základě modrého světla signalizují mozku, která část dne právě probíhá, což synchronizuje procesy v těle. Lidské oko se proto přizpůsobuje tomu, aby do určité míry absorbovalo modré světlo, a podle toho se řídí cirkadiánní rytmus. 

Modré světlo je součástí slunečního záření. Mnohem větší část z něj tvoří červené světlo ve srovnání s modrým. Tato přirozená dávka modrého světla je dostatečná pro řízení cirkadiánního rytmu, ale zároveň nepoškozuje sítnici oka. 

Kromě přirozené dávky existuje i umělá, kterou člověk dostává v podobě LED osvětlení. Toto osvětlení se skládá především z modrého světla, které má vysokou intenzitu, a žlutého luminoforu, díky němuž je světlo vnímáno jako bílé. 

Jedním z hlavních problémů modrého světla je tedy to, že oslabuje a poškozuje zrak. Dlouhodobé vystavení sítnice modrému světlu způsobuje fotochemické poškození sítnice, při kterém dochází k destrukci fotoreceptorů.

Fotoreceptory v sítnici produkují látku zvanou retinal, jejíž přítomnost je nezbytná pro tvorbu fotopigmentu. Retinal je forma vitaminu A. Při dopadu modrého světla se struktura této látky mění na toxickou verzi, která ničí ochrannou vrstvu buněk a následně i fotoreceptory.

Produkce a hromadění toxické verze vitaminu A není jediným negativním účinkem modrého světla na zdraví oka. Mezi další negativní účinky patří:

• poškozuje mitochondrie, což způsobuje předčasnou smrt buněk
• vede k produkci volných radikálů, které ničí ochrannou vrstvu buněk
• negativně ovlivňuje cirkadiánní rytmus
• vysušuje oko

Pokud člověk pracuje osm hodin denně na počítači, sleduje televizi a používá mobilní telefon, dává svým očím zabrat. To urychluje jejich opotřebení. Dlouhodobé vystavení modrému světlu způsobuje pálení nebo únavu očí, bolesti hlavy, nevolnost a poškozuje cirkadiánní rytmus. 

Účinkům modrého světla nelze zcela zabránit, ale lze je omezit. Při práci s počítačem se doporučuje pořídit si brýle blokující modré světlo. Zároveň by člověk neměl neustále zírat do počítače nebo na jakoukoli obrazovku, ale občas si stoupnout k oknu a přijímat sluneční světlo.

Na podporu ochrany a regenerace sítnice existuje mnoho doplňků stravy. Zároveň je užitečné zvýšit příjem omega 3 mastných kyselin z ryb a mořských plodů.

Závěr

Nejvhodnějším zdrojem světla během dne je pro člověka sluneční světlo. Během dne není třeba používat umělé zdroje světla. Slunce nám poskytuje vše, co potřebujeme. 

Většina domácností se snaží uspořádat své bydlení tak, aby měla přístup k co největšímu množství slunečního světla. Na co myslet před nákupem záclon do domu, je dobrá otázka, protože okna propouštějí přirozené záření, které potřebujeme a chceme ho mít co nejvíce. 

Po západu slunce se člověk musí uchýlit k umělým zdrojům světla. V dnešní době již trh nabízí mnoho možností. Používají se halogenové, wolframové nebo úsporné žárovky. Všechny tyto typy žárovek jsou se vzrůstající tendencí nahrazovány LED osvětlením.

LED osvětlení je využíváno díky svým výhodným vlastnostem. V úvahu je třeba brát také vliv osvětlení na lidské zdraví. Úsporné žárovky obsahují olovo, které je samo o sobě toxické, zatímco LED vyzařují modré světlo, které je škodlivé pro celý organismus.

Každý typ a druh žárovky má své výhody a nevýhody. Jsou vhodné do jiných částí domácnosti, protože LED světlo není vhodné do místnosti, která je často osvětlena.

Modré světlo, které je hlavní složkou LED osvětlení, negativně ovlivňuje organismus. Dává mu falešnou informaci o tom, jaká část dne právě probíhá, a to způsobí nežádoucí změny v biorytmu člověka, což může způsobit řadu dalších onemocnění a poruch. Zároveň toto světlo také poškozuje zrak.

Úsporné žárovky jsou vysoce účinné, mají dobrou životnost a šetří energii. Jejich nevýhodou je, že obsahují olovo, které může znečišťovat ovzduší a také způsobovat zdravotní problémy.

Nakonec je nejbezpečnější a nejvhodnější používat sluneční energii a záření. Pokud to není možné, měli bychom se soustředit na to, abychom se co nejméně vystavovali modrému světlu.

Michal Horváth, specialista na optimalizaci webových stránek – Naučte se, jak nastavit základní SEO on page faktory na svých webových stránkách.