Více světla pro zdraví a vitalitu nejenom na školách

Okem viditelné světlo je složeno z mnoha barev světelného spektra, jejichž poměr se během dne mění. Mění se i celková intenzita světla, děje se tak každý den po milióny let. Naše oči jsou tomuto přírodnímu rytmu dokonale přizpůsobeny a pro svou dobrou funkci jej potřebují. Spojitostí mezi kvalitou světelného prostředí a kvalitou života se posledních 20 let intenzivně zabývají také vědci v oboru chronobiologie, tj. nauky o biologických rytmech v organismech. Díky technologii LED mohou vědci volit spektrální složení, a tím podrobně sledovat účinky jednotlivých částí barevného spektra. Experimenty ukazují, že aktivitu, odpočinek a řadu dalších biologických procesů, mimo jiné ovlivňujících zdraví člověka, výrazně ovlivňuje právě intenzita a spektrum světla v našem okolí. Praktické aplikace těchto poznatků se v současnosti postupně objevují například ve formě tzv. biodynamického osvětlení.

Plnospekrální LED zdroje

Ještě o jeden technologický krok dále jsou nové, v České republice vyvinuté plnospektrální LED světelné zdroje. Ve spolupráci s Platformou pro zdravé osvětlování z UCEEB ČVUT Praha a s podporou odboru školství Magistrátu hlavního města Prahy provedla společnost Spektrasol v pražském gymnáziu Na Pražačce pilotní instalaci tohoto bio-optimalizovaného pro-kognitivního LED osvětlení. Součástí projektu bylo i podrobné vyhodnocení vlivu nově instalovaného osvětlení na soustředění, paměť a řadu dalších fyziologických procesů u studentů i učitelů. Výzkum vlivů světla prováděl odborný tým z UCEEB ČVUT po celý rok.

Inovativní vlastností nového osvětlení věrně imitují spektrální složení denního světla, nejen jeho barevný tón, jak je tomu běžné u standardně používaných LED zdrojů. Díky vysoké instalované osvětlenosti i spektrálním vlastnostem LED světelných zdrojů se osvětlení v učebnách se blíží světlu dennímu. Laboratorní studie potvrzují, že denní světlo, tj. světlo s plnohodnotným zastoupením všech spektrálních složek, výrazně podporuje koncentraci, pozornost, paměť, zkracuje reakční čas a zvyšuje rychlost rozhodování. Dostatek kvalitního světla má prokazatelně pozitivní vliv i na náladu a celkovou spokojenost lidí. Charakter osvětlení v gymnáziu Na Pražačce tyto požadavky splňuje, řada výše jmenovaných pozitivních efektů se u sledovaných osob také projevila. Díky prokazatelnému vlivu na kognitivní výkon je možné označit toto osvětlení jako „prokognitivní“.

Porovnání zdrojů světla
Spektrální složení plnospektrálního LED zdroje (zcela vpravo) je kvalitativně blízké světlu dennímu. Odchylka v zastoupení vlnových délek v pásmu 450–650 nm u něj nepřesahuje +/−15 %. Obdobná kvalita byla prozatím u elektrického světla nedosažitelné, a i pro současné LED technologie je výjimečná. Čárkovaně je ve schématech vyznačena zraková citlivost

Zadání a výsledky experimentu

Experiment porovnával řadu subjektivních i objektivních parametrů u žáků z učeben vybavených běžným a prokognitivním osvětlením a současně sledoval meziroční změnu v prospěchu a počtech pozdních příchodů žáků. Výsledky experimentu ukázaly meziroční statisticky významné zlepšení prospěchu u žáků, kteří se učili pod prokognitivním osvětlením. Snížil se také počet jejich pozdních příchodů, kognitivní testy sledující krátkodobou paměť ukázaly na lepší výkonnost. Přestože hladina osvětlenosti byla v obou prostorech shodná a relativně vysoká, v plnospektrálním osvětlení vnímalo přesvětlení prostoru méně studentů. Zejména dívky, tj. osoby se zpravidla větším barvocitem, hodnotily kvalitu barev pod inovovaným osvětlením jako významně lepší.

Výsledky pilotní instalace v gymnáziu Na Pražačce tak potvrzují oprávněnost instalace kvalitních, plnospektrálních LED zdrojů do interiérů, jejichž uživatelé se věnují náročné duševní činnosti. Osvětlení školních učeben, tzn. prostorů, kde je hlavním cílem vzdělávání, učení se, je jednou z významných aplikací, kde mohou tyto osvětlovací systémy přispět k vytvoření zdravého prostředí. Platforma pro zdravé osvětlování UCEEB ČVUT v Praze se podobným aplikacím dlouhodobě věnuje. Konkrétně se zájem o řešení osvětlení v učebnách vychází z předchozí zkušenosti Lenky Maierové, které získala během práce ve Švýcarsku. Tam během dvouletého chronobiologického experimentu sledovala vliv světla na adolescenty, dle jejich chování, výkonnosti a hormonálních analýz vyhodnocovala jejich citlivost na světlené prostředí.

Interiéry Gymnázia Na Pražačce

Světlo pro zdraví a vitalitu všech

Přestože jsou lidé v období dospívání jsou jednou z nejcitlivějších skupin a současně je jejich hlavní aktivitou ve škole učení se, osvětlovací systémy v prostorách pro výuku jsou často zastaralé, z hlediska chronobiologických potřeb nevyhovující. V běžných středoškolských učebnách dosahuje osvětlenost na desce školní lavice přibližně 500 luxů. Z hlediska biologických potřeb lidského organismu by však bylo vhodné zajistit během denní doby více než dvojnásobek. Svítidla v současných učebnách, kromě nízké svítivosti, často také poblikávají a vyzařují světlo, ve kterém chybí množství barevných složek a jejich spektrum je výrazně méně vyrovnané než u světla přirozeného. Nehledě na podráždění očí, poblikávání a nízká kvalita světelného spektra může způsobovat pocitovou i fyziologickou nepohodu. A nejen to. Zejména nižší zastoupení modré spektrální složky během dne může mít dlouhodobý negativní vliv na náš fyzický a kognitivní výkon, na funkci imunitního systému nebo i kvalitu spánku během následující noci. Naopak po dni stráveném v plnohodnotném osvětlení je organismus schopen lépe se regenerovat v průběhu nočního spánku. Proto může mít nová technologie zásadní vliv na zdraví a vitalitu osob, v daném případě studentů a pedagogů.

Potřeba kvalitního osvětlení se jistě netýká pouze škol. Osvětlení, které podporuje zdravý biologický rytmus, je důležité i v řadě dalších objektů. Platforma pro zdravé osvětlování v čele s Lenkou Maierovou dlouhodobě vytváří koncepty osvětlení pro další skupiny citlivých osob. Ve spolupráci s Národním ústavem duševního zdraví se věnuje projektům pro seniory, novorozence, osoby s psychickými potížemi, ale i všem osobám, které tráví většinu dne v budovách.