LED valgustite mõju töökeskonnale
Valgustus | 1. apr. 2020
Standardid, projekteerimise ja mõõtmiste tehnilised abivahendid jms võimaldavad vältida valgustuspaigaldis projekteerimisel tehtavaid vigu. Paraku ei anna ükski tehniline dokument meile teada, kuidas inimene end ühes või teises valguskeskkonnas tunneb. Seega tuleb valgustustehnikas arvestada ka psühholoogilisi ja füsioloogilisi tegureid.
Üks juhtivatest meditsiiniala uurijatest valgustusmaailmas ja inimpsühholoogia valdkonnas on Richard Wurtman. Tema soovitab valgustuse mõju inimesele jagada otseseks ja kaudseks.
Valgustuse otsene mõju
Kui kudedel neelduv valgus tekitab keemilisi muutusi nahal, võib öelda, et tegemist on valguse otsese toimega. Sellist efekti tekitab kiirgusenergia nn infrapunakiirgus, nähtava valguse osas kui ka UV-kiirguse osas. Kaasaegsed valgusallikad, väljaarvatult hõõglamp, toodavad infrapunakiirgust väga vähesel määral. Hõõglambi kiirgusest moodustab infrapunakiirgus umbes 90 %.
Infrapunakiirgus läbib nii vaakumi kui puhast õhku kadudeta. Kohtudes oma teel mingi objektiga, muundub see soojuseks. Infrapunakiirguse mõju inimestele seisnebki energia muundumises soojuseks nahal. Selle toimudes laienevad veresooned ja higinäärmed hakkavad tööle. Sellisel viisil reguleerib keha oma temperatuuri. Seega kutsub ümbritseva keskkonna kiirgustugevuse muutumine esile soojuse või külma aistingu. Kui nahk kiirgab keskkonda rohkem energiat, tunneme jahedust, kui aga keskkond kiirgab nahale rohkem energiat, tunneme palavust.
Enamikus siseruumidest tekitab valgustusest lähtuv soojusenergia (näiteks hõõglampide puhul) ebamugavust, mille kõrvaldamiseks tuleb teha kulutusi. Samas on olemas spetsiaalsed kvartslampe, mis toodavad A- ja B-infrapunakiirgust. Sellised kiirgurid sobivad suurte kõrgete ruumide soojendamiseks, isegi kasutamiseks õues, bussipeatustes või platvormide sulatamiseks lumest. Neid ei sobi kasutada vaid tuulistes kohtades.
Nähtava kiirguse mõju.
Nähtava kiirguse (valguse) tähtsaim otsene mõju on sapipigmendi (bilirubiini) hävitamine. Kui punane verelible hukkub, vabaneb kollane ühend – bilirubiin. Kuid kui bilirubiin ei eritu normaalselt, hakkab selle kogus veres suurenema. Ihu muutub kollaseks, tekib nn kollatõbi. Bilirubiin eritub tavaliselt peale keemilist muutust maksas. Kollatõve all kannatavad paljud vastsündinud, kuna nende maks ei ole piisavalt arenenud.
See on ohtlik olukord, kuna bilirubiin, sattudes ajju, võib põhjustada pöördumatuid ajukahjustusi. 1971 aastal teostasid palju uuringuid fototeraapia kasutamiseks hüperbilirubineemia raviks. Tõestati, et valgusega kiiritamine eriti sinise lainepikkuse osas (440 nm kuni 470 nm) on efektiivne. Tänapäeval kasutatakse seda meetodit paljudes haiglates verevahetuse alternatiivina.
Täisspektraalne valgus
Täisspektraalne valgus on sama efektiivne nagu sinine valgus, kuna täisspektraalsel valgusel on sinisele lainepikkusele koondatud märkimisväärselt palju energiat. Täisspektraalsete lampide eelis monokroomsete siniste lampide ees on loomulik värviesitus, mis laseb haiglaõdedel kergelt märgata mis tahes muutust imiku naha värvis. Samas on otsesel nähtaval valgusel ka kahjulik pool – enneaegsete retinopaatia. Uurijad usuvad, et üheks põhisüüdlaseks on sünnitusmajade akendest tulev liigne valgus, teiseks aga vastsündinute kollatõve raviks kasutatav intensiivne tehisvalgus, mistõttu tuleb imiku silmi ravi ajal kaitsta.
Päevavalguse tähtsus
Kui nimese nahk ei saa pikka aega piisavalt otsest või kaudset päikesevalgust, võib organismis tekkida füsioloogiline korralagedus. Päevavalguse puudumisest tulenev D-vitamiini puudus tekitab keha kaitsevõime langust ja suurendab krooniliste haiguste tekke tõenäosust. Nähtamatud silma võrkkesta reageeringud vaigusele vahendavad hulka neuroendokriinseid hormoonfunktsioone, mis omakorda reguleerivad organismi mitmesuguseid päevarütme. Seitsmekümnendate aastate alguses tegi füüsikute, keemikute ja arstide rahvuslik komitee USAs meditsiinilisele üldsusele selgeks, et „valgusosakesi tuleb lugeda ravimiks”.
Põhimõtteliselt meis pole ühtki vaimset ega füüsilist ala, mida päike ei mõjutaks. Meie kehad on loodud seda vastu võtma ja kasutama mitmel eri viisil. Meid ei loodud selleks, et me end päevavalguse eest majadesse, kontoritesse, tehastesse ja koolidesse peidaksime. Päikesevalgus, jõudes meieni läbi silmade ja naha, teostab filigraanset kontrolli meie üle sünnist surmani, peast sabani.
Ultraviolettkiirgus.
UV-kiirguse B- ja C-ala kutsuvad esile naha erüteemi (punetust) ja silmakonjuktiviiti. UV-B põhjustab naha parkumise tulemusel ka melanogeneesi, vähile vastuvõtlikel inimestel aga nahavähki. Üldvalgustuses kasutatavad kaarlahenduslambid toodavad mingil määral erüteemkiirgust. Enamikel juhtudel nõrgendavad seda kaarlahendustoru klaas, lambikolb ja luminofoorikiht. Valgustites kasutatakse hajutitena sageli akrüülmaterjale, mistõttu enamasti jõuab valgustist välja ainult UV-A-kiirgus, millest suurem osa neeldub ehitise ja mööbli pindadel.
Kui valgustuses on tagatud ohutusnõuded, mis on eraldi esitatud valgustite standardites, ei ole UV-kiirgusega probleeme. Erandiks on metallhalogeniidlamp, mille kolvi purunemisel, kui kaarlahendustoru jätkab põlemist, tekib valuliku erüteemi ja konjuktiviidi oht. See on ka põhjuseks, miks metallhalogeniidlampide puhul peab ühekordse kolviklaasiga lampide kasutamisel olema valgustis kaitseklaas.
UV-kiirgus ei ole mitte ainult kahjulik, vaid ka kasulik, kuna see mängib olulist rolli D-vitamiini tootmisel meie kehas, mis omakorda aitab organismil omandada kaltsiumi nii, et meie luud ja hambad oleksid terved. Osa D-vitamiinist saame me toidust, kuid kuni 90 % tuleb UV-kiirgusest. Lasterahhiit ja vanurite luude hõrenemine on põhjustatud D-vitamiini puudusest, samuti võib D-vitamiini puudus põhjustada käärsoole-, rinna ja cesnäärmevähi ning diabeedi arengut. Tervele inimesele piisab 15-minutilisest päikese käes viibimisest päevas, et omastada organismile vajalik D-vitamiini kogus läbi käte ja näo.
Vanad egiptlased kasutasid UV-kiirgust fotokemoteraapias. Nad avastasid, et peale sööki päikese käes olles aitasid teatud taimed nahahaigustest vabaneda. Tänapäeval kasutatakse neid teadmisi näiteks psoriaasi ravis.
UV-kiirguse bakteritsiidne mõju
Lainepikkusel 200 nm kuni 300 nm neelavad DNA molekulid kiirgust kõige paremini. Kui DNA neelab kiirgust, siis ta kas muteerub või sureb. Seda nähtust kasutataksegi bakteritsiidlampides, mis erinevad tavalistest luminofoorlampidest selle poolest, et neis puudub luminofoor, kolb aga on valmistatud eriklaasist, mis laseb lühilainelist UV-kiirgust läbi.
Neid lampe kasutatakse näiteks haiglates kaudvalgustites bakterite hävitamiseks. Kuna ehitised peegeldavad UV-kiirgust väga vähesel määral, siis peegeldunud UV-kiirgus ei ole probleemiks. Nende lampide kasutamine otse suunatuna võib põhjustada erüteemi ja kahjustada silma võrkkesta juba aja jooksul, mil jõutakse läbi lugeda vastav hoiatussilt. Seega peab neid lampe paigutama eriti järelemõeldult, vältimaks kogemata nende alla sattumist.