IIبخش-(HCL) روشنایی انسان محور

(مشاهده بخش اول)

نور بر بسیاری از حالات و رفتار انسان تأثیر می گذارد، همه چیز از خلق و خو و خواب گرفته تا بهره وری، ادراک بصری و حتی قدرت حافظه و ترشح  هورمون های مختلف در بدن تحت تاثیر واکنش مغز انسان به نور می باشند. این نور است که بر ریتم شبانه روزی طبیعی بدن حاکم است. هنگامی که سطح نور (در واقع ریتم شبانه روزی بدن انسان) مختل می شود یعنی انسان در معرض حالت بهینه دریافت نور طبیعی در یک شبانه روز قرار نمی گیرد، (مانند شب کار کردن یا سفر در مناطق زمانی) ساعت درونی به خوبی با این تغییر سازگار نشده و بدن انسان تحت تأثیر قرار می گیرد.

یکی از راه های اثر گذاری نور، تاثیری است که روی سلول های گانگلیونی شبکیه چشم دارد. این سلول ها در هر حالتی در حال دریافت نورهایی با طول موج های متفاوت هستند. حتی زمانی که خواب هستید و چشمانتان بسته است این فرایند انجام می شود. اکنون سوال اینجاست که وظیفه این سلول ها چیست؟ سلول های گانگلیون با ساعت بیولوژیک بدن سر و کار دارند و مغز را با ساعات شب و روز هماهنگ می کنند. مهمترین وظیفه ای که ساعت بیولوژیک بدن دارد، ترشح هورمون ملاتونین یا هورمون خواب است. این نکته را فراموش نکنید که ترشح ملاتونین در محیط های تاریک بیشتر از محیط های روشن انجام می شود.

هورمون ملاتونین

ملاتونین هورمونی است که توسط غده پینه آل در مغز در پاسخ به تغییرات نور تولید می شود و مسئول همگام سازی ریتم های شبانه روزی است و برنامه خواب بدن را تنظیم می کند. هنگامی که انسان در معرض نور قرار می گیرد، نور موجود در محیط از طریق هسته سوپراکیاسماتیک (در هیپوتالاموس) به شبکیه منتقل می شود و ترشح ملاتونین را متوقف می کند. ملاتونین در مکان ها و جاهایی که تاریک بوده و نور بسیار کم است، ترشح می‌شود و در نتیجه غلظت آن در شب به بیشترین مقدار خود می رسد. این هورمون بیشتر در طول شب ترشح شده و میزان تولید آن در شب، 10 برابر روز است. ملاتونین یک هورمون محافظ است که باید به آن اجازه و امکان ترشح در ساعات انتهایی شب داده شود.

ترشح این هورمون موجب تنظیم فعالیت های بدن هنگام خواب شده و با توجه به ارتباط آن با نور، در تنظیم خواب و بیداری موثر است. این هورمون برای تقویت فعالیت در حیوانات شب‌زی عمل می‌کند و برعکس باعث افزایش خواب در حیوانات روز زی (مانند انسان) می‌شود. ملاتونین به عنوان یک هورمون محافظ سلامتی انسان و همچنین یک آنتی اکسیدان (ضد پیری) قوی در طول هزاران سال در حیوانات و گیاهان (در بند های غضروفی که به ستون فقرات مربوط میشود) وجود داشته است. سطح ملاتونین به طور طبیعی با افزایش سن کاهش می یابد و منجر به تغییر در الگوهای خواب در افراد مسن می شود. مواجهه با نور در شب و متعاقبا جلوگیری از ترشح و تولید ملاتونین با بسیاری از آسیب های وارده به بدن ارتباط دارد. تحقیقات نشان داده که خوابیدن در محلی با چراغ های روشن به طور مداوم و کار کردن و بیداری های بلند مدت شبانه می تواند موجب افزایش بیماری های قلبی و افسردگی، به خصوص در زنان شود.

هورمون کورتیزول

هورمون مهم دیگر در بدن انسان هورمون کورتیزول می باشد. کورتیزول به عنوان هورمون استرس نیز شناخته می شود. تولید کورتیزول برای زندگی ما ضروری است و به ما کمک می کند که پر انرژی،  هوشیار و آماده واکنش به عوامل محیطی باشیم، اما افزایش بیش از اندازه سطح کورتیزول می تواند خطرناک باشد و مشکلاتی در طولانی مدت ایجاد کند. افزایش مزمن تولید کورتیزول با نشانه هایی از قبیل اضطراب، اختلالات خواب ، اضافه وزن ، به هم خوردن تعادل هورمونی همراه بوده و حتی موجب مشکلات بارداری نیز می شود. هورمون کورتیزول از غدد آدرنال ترشح می شود. اختلالات خواب و سطح بالای کورتیزول روی هم تاثیر دارند و عملا رابطه ای دو طرفه بین آنها وجود دارد.

وظایف اصلی هورمون کورتیزول در بدن عبارتند از:

• تنظیم فشار خون
• تنظیم میزان قندخون
• کنترل چرخه خواب و بیداری
• افزایش انرژی و در نتیجه کاهش فشار و حفظ تعادل

باتوجه به مطالب فوق، نور اصلی ترین فاکتور در ترشح هورمون های اساسی بدن از جمله ملاتونین و کورتیزول می باشد، رابطه بین ترشح هورمون ها و ساعات شبانه روز را در شکل زیر مشاهده میکنید. تنظیم نور و روشنایی محیط با توجه به کاربرد، شرایط و زمان بمنظور قراردادن بدن افراد آن محیط در مطلوب ترین شرابط فیزیولوژی، از اهداف اصلی روشنایی انسان محور (HCL) می باشد.

ریتم شبانه روزی بدن انسان را می توان با نور مصنوعی ایی که متناسب و شبیه حرکت، شدت و رنگ نور خورشید طراحی شده است، بهبود بخشید. حالت بهینه دریافت نور همان نور طبیعی است که توسط حرکت خورشید در 24 ساعت شبانه روز ایجاد میشود. روشنایی محیط پیرامون ما به 2 روش توسط نور طبیعی و نور مصنوعی تامین می شود. روشنایی انسان محور (HCL) حامی سلامت، رفاه و بهبود عملکرد افراد می باشد که با تامین سیکل نوری متناسب با ریتم شبانه روزی در محیط با تضمین مزایای حسی و بیولوژیکی نور این عمل را محقق می سازد. درواقع دریافت سیکل نور طبیعی میزان ترشح هورمون ها و عکس العمل نورون های دیگر مغز را در بهترین حالت ممکن قرار میدهد.

اختلال سیستماتیک در ساعت بیولوژیکی برای سلامتی ما مضر است. مطالعات متعدد ثابت می کند که اختلال در چرخه خواب و بیداری ما باعث خستگی و اختلالات خواب می شود که تأثیر منفی بر خلق و خو و سلامت روانی انسان دارد و می تواند باعث اضطراب یا افسردگی و همچنین اختلالات گوارشی شود و اگر در زمان طولانی ادامه یابد، خطر ابتلا به بیماری های قلبی عروقی (سکته مغزی و حملات قلبی) و اختلالات متابولیک (مانند چاقی و دیابت) را افزایش می دهد. عدم درمان به موقع اختلالات سیستماتیک در ساعت بیولوژیکی بدن در نهایت، می تواند سیستم ایمنی بدن را تضعیف کرده و باعث ابتلا به برخی از سرطان ها شود.
باتوجه به ارتباط مستقیم عملکرد مغز در تنظیم سطح هورمون های ترشح شده در بدن با نحوه دریافت نور و روشنایی، توجه به تامین نور باکیفیت و تنظیم آن مطابق با اصول بیولوژیکی بدن انسان بسیار حائز اهمیت می باشد، همچنین بدلیل سبک زندگی انسان، شرایط آب و هوایی، شرایط محیط کار و سایر عوامل محیطی این اهمیت بمنظور حفظ سلامتی بدن انسان دوچندان می باشد. توجه به روشنایی انسان محور (HCL) با محور قراردادن نیازهای بدن انسان در رابطه با نور و روشنایی می تواند یکی از روش های مهم و اساسی بهبود سلامت جسمی و روحی انسان و پیشگیری از بروز بیماری های مختلف باشد.

همانطور که در قسمت های قبلی اشاره شد، بهترین سیکل دریافت نور، سیکل نور طبیعی می باشد اما به دلایل مختلف این سیکل در اکثر موارد در دسترس نمی باشد.

باتوجه به معماری و ساخت خانه های مسکونی و یا فضاهای اداری ، امکان دسترسی به نور طبیعی همواره وجود ندارد لذا اکثر مواقع حتی در طول روز نیاز به تامین نور و مدیریت آن با استفاده از نور مصنوعی ضروری می باشد.

همچنین با تغییر فصل ها میزان بهره مندی انسان از نور طبیعی تغییر می کند، در فصل های پاییز و زمستان با کوتاه شدن روز و همچنین ابری بودن آسمان تامین روشنایی فقط با کنترل نور مصنوعی امکان پذیر می باشد.

در مناطق جغرافیایی مختلف، سیکل نوری در طی یک شبانه روز متفاوت می باشد.بعنوان مثال در قطب شمال و کشورهای نزدیک به آن، شش ماه روز و شش ماه شب می باشد. طبق پژوهش های انجام شده بدلیل عدم وجود یک ریتم شبانه روزی مناسب، نرخ افسردگی و بیماری های روحی و جسمی در این مناطق نسبت به کشورهای دیگر بیشتر می باشد. بنابراین ریتم شبانه روزی بهینه باید توسط نور مصنوعی کنترل و مدیریت شود.

کاربردهای مختلف نور از دیگر دلایل نیاز به سیستم روشنایی انسان محور می باشد، ایجاد محیط صمیمی و آرامش بخش یک نوع نورپردازی نیاز دارد و ایجاد محیط شاداب و پرانرژی یک نوع نورپردازی دیگر. باتوجه به موارد ذکر شده نیاز به توجه بیشتر به هوشمندسازی و نورپردازی انسان محور بیش از بیش احساس می شود.

نور از دو روش طبیعی(نور خورشید) و مصنوعی (سیستم های روشنایی) تامین می شود که به دلایل مختلف اکثرا تامین نور توسط نور مصنوعی انجام می گیرد. بسیاری از عوامل از جمله شرایط معماری و ساخت ، تغییر فصل ها، شرایط متفاوت مناطق جغرافیایی و کاربردهای مختلف نور و غیره باعث شده است تا موضوع کنترل فاکتورهای نوری بمنظور بدست آوردن نتایج بهینه از شرایط موجود بسیار مورد توجه قرار گیرد و بسیاری از شرکت های معتبر این حوزه تلاش های بسیاری جهت یافتن ارتباط شاخص های روشنایی با سیستم داخلی بدن و هورمون ها انجام داده اند.

چالش مهم و اساسی در "سیستم روشنایی انسان محور" قابلیت تنظیم و کنترل شاخص های مهم نوری در هر سیستم روشنایی باتوجه به نیاز و شرایط مکانی و زمانی بر پایه اصول تخصصی HCL و ساختار بیولوژیک انسان می باشد. برخی از این شاخص ها عبارتند از:

در بخش های بعدی با بررسی اثر نورهای مختلف بر سیستم بیولوژیک و فیزیولوژیک انسان، با روش های مدیریت و کنترل شاخص های اساسی نور با توجه به مباحث HCL آشنا خواهیم شد. بصورت مصداقی بررسی خواهیم کرد که چه شدت نوری و چه دمای رنگ نوری مناسب فضاهای آموزشی می باشد؟ مناسب ترین شرایط برای سیستم روشنایی منازل مسکونی چیست؟ چگونه می توان منبع نوری با قابلیت تنظیم شاخص های نوری طراحی کرد؟ چگونه می توان با هوشمندسازی سیستم روشنایی، قابلیت تنظیم آسان شاخص های نوری را ایجاد کرد؟

باتوجه به مطالب بخش های قبل متوجه شدیم که نور تاثیر بسیار مهمی بر روی کارکرد مغز انسان و در نتیجه سلامت روحی و روانی انسان ها دارد و می تواند بر روی رفتار انسان اثر مهمی داشته باشد لذا کنترل و مدیریت نور باتوجه به کاربرد و نیاز انسان، گامی بسیار مهم در صنعت روشنایی می باشد که با بوجود آمدن تکنولوژی LED و تلفیق آن با هوشمندسازی و سیستم های رابط از جمله تلفن همراه میتوان به دستاوردهای بسیار مهمی در رفاه زندگی انسان ها دست یافت که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- بهبود ریتم شبانه روزی و کیفیت خواب

2- بالا بردن سطح تمرکز و انرژی

3- بهبود عملکرد و بهره وری کار افراد

4- افزایش سلامت روحی و روانی

5- صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای

6- کاهش آلودگی نوری

7- بهبود فاکتورهای بهداشت محیط کار و زندگی

8- هوشمندسازی سیستم های روشنایی و مدیریت منابع نوری

9- افزایش طول عمر سیستم های روشنایی

10- کاهش بیماری های قلبی و فشار خون

11- ایجاد سناریوهای نوری مطلوب باتوجه به محیط و کاربرد