Valaistuksen biologiset vaikutukset

No Comments

Valaistus vaikuttaa kaikkeen elämään, niin kasveihin, eläimiin kuin ihmisiinkin. Valaistuksen vuorokausirytmi virittää ihmisen sisäisen kellon (suprakiasmaattinen tumake), joka puolestaan rytmittää stressihormoni kortisolin ja pimeähormoni melatoniinin tuotantoa. Jäljiteltäessä päivänvalon vuorokausirytmiä puhutaan ihmiskeskeisestä valaistuksesta (engl. human centric lighting eli HCL). Ihmisen sisäinen kello jätättää luonnostaan jonkin verran, minkä takia se pitää synkronoida käytännössä päivittäin.

Ihmiskeskeisen valaistuksen vaikutukset voivat olla elämäntavoista ja yksilöstä riippuen suuriakin. Hyvin toteutettuna se voi helpottaa muun muassa kaamosväsymyksen ja -masennuksen oireita, ehkäistä lounaan jälkeistä väsymystä, parantaa unen laatua ja lisätä henkilön tuottavuutta.

Vireystilaan vaikuttava kortisolihormoni on enimmäkseen yhteydessä päivävalaistukseen ja melatoniini taas ilta- ja yövalaistukseen. Käsitellään näitä aiheita siis omina osioinaan. Lisäksi käydään läpi, miten valaistusta käytetään kaupallisissa sovelluksissa (kuten ruokakaupoissa) ja lopuksi on vielä muutamia vinkkejä ihmiskeskeisen valaistuksen toteuttamiseen.

Luonnonvalon värilämpötilat eri päivän aikaan.
Päivänvalon vuorokausirytmi

Kortisoli, päivävalaistus ja vireys

Kortisolin tuotanto alkaa voimistua aamuyöllä ja se alkaa valmistella kehoa heräämistä varten. Aamuyön kortisolipiikin ajankohtaan vaikuttaa muun muassa tieto aamuisesta heräämisestä ja tämä onkin yksi syy siihen, miksi osa ihmisistä herää jo pari minuuttia ennen herätyskelloa. Se kuitenkin edellyttää, että sisäinen kello on viritetty oikein ja sisäisen kellon virittää, mikäs muukaan kuin päivänvalon vuorokausirytmi.

Parhaimmillaan hyvin onnistunut valaistus voi jopa vähentää sairaspoissaoloja ja väsymyksestä johtuvia työtapaturmia.

Ihmisen silmät havaitsevat valon eri aallonpituudet eli värit valoherkkien gangliosolujen avulla. Erityisesti ne vaikuttavat sinisen valon aallonpituuksilla, joita on päivänvalossa aamulla ja päivällä. Aamulla ja päivällä valaistuksen tulisikin olla kylmänsävyistä, mieluiten yli 5000 kelviniä, ja sitä tulisi olla riittävästi. Lisäksi valaistuksen tulisi olla värintoisto-ominaisuuksiltaan hyvä (laajaspektrinen) ja hieman vaihteleva, jotta valaistuksen vireyttä parantava vaikutus saadaan maksimoitua.

Tällainen valaistus auttaa pitämään vireystilaa yllä, mutta lisäksi on todettu, että se nopeuttaa paranemista sairaaloissa, lisää ihmisen tekemän työn tuottavuutta, parantaa unen laatua, lieventää kaamosväsymyksen ja -masennuksen oireita ja helpottaa ruokailun jälkeistä väsymystä. Tästä syystä eritoten työpaikoilla tulisi ottaa huomioon valaistuksen vaikutus työntekijöihin. Parhaimmillaan hyvin onnistunut valaistus voi jopa vähentää sairaspoissaoloja ja väsymyksestä johtuvia työtapaturmia.

Melatoniini sekä ilta- ja yövalaistus

Television sininen valo hämärässä huoneessa.

Melatoniinin tuotanto alkaa pimeässä kun ympäristö on noin 8 luksia tai alle. Tietysti, jos nukkumaan mennessä kädessäsi on puhelin tai tablettitietokone, niin se on yleensä aika tehokas estämään melatoniinin tuotannon. Vähintäänkin laitteeseen kannattaa ajastaa sinisenvalon suodatin, joka löytyy monista puhelimista ja tietokoneista jo suoraan asetuksista. Myös televisioissa saattaa olla esimerkiksi teatteritila tms., joka tekee television katselusta pimeässä vähemmän silmiä rasittavaa.

Valaistus yhdessä melatoniini-lisäravinteen kanssa onkin yksi tehokkaimmista tavoista siirtää unirytmiä tai lieventää jet lagia.

Päivällä saatu sininen valo rytmittää myös melatoniinin tuotantoa, kuitenkin illalla ja pimeässä se voi estää melatoniinin tuotantoa. Yleensä ihmiset kokevat kylmänsävyisen valaistuksen pimeässä ympäristössä muutenkin keinotekoiseksi.

Melatoniinin vaikutus on ihmisellä nukkumista edistävä, kun taas yöeläimillä, kuten rotilla se lisää vireyttä. Valaistus yhdessä melatoniini -lisäravinteen kanssa onkin yksi tehokkaimmista tavoista siirtää unirytmiä tai lieventää aikaerorasitusta eli jet lagia. Unirytmi on silloin parhaimmillaan kun se on säännöllistä ja korkein melatoniinipitoisuus sijoittuu keskelle unta. Parempilaatuinen uni auttaa jaksamaan paremmin, parantaa vastustuskykyä ja lisää yleistä hyvinvointia.

Valaistuksen hyödyntäminen kaupallisissa ja tuotannollisissa sovelluksissa

Aikaisemmin valaistuksen biologisiin vaikutuksiin on kiinnitetty eniten huomiota siellä, missä siitä on kaupallista hyötyä, eli maataloudessa ja myymälöissä. Valaistus vaikuttaa ihmisten ostokäyttäytymiseen ja eläinten vuorokausirytmiin.

Myös valon värilämpötilalla on vaikutusta ostokäyttäytymiseen, koska viileä valo virkistää ihmistä.

Helpoiten valaistuksen vaikutukset ostokäyttäytymiseen on ollut havaittavissa ruokakaupoissa. Jo kauan sitten on huomattu, että ihmiset ostavat enemmän kirkkaasti valaistusta kaupasta. Tästä syystä kauppojen valaistus onkin yleensä aika kirkas. Myös valon värilämpötilalla on vaikutusta ostokäyttäytymiseen, koska viileä valo virkistää ihmistä.

Kauppakeskuksissa tämä on johtanut siihen, että liikkeet kilpailevat keskenään kirkkaimmasta valaistuksesta. Toisinaan kilpailu on niin kovaa, että hämärämpi ja kotoisampi liike saattaakin herättää enemmän asiakkaan huomiota.

Led-tekniika on uudistanut myös kauppojen valaistusta siten, että yleensä yleisvalaistusta voidaan hieman laskea ja kohdevalaistusta kirkastaa. Tällöin asiakkaiden huomio saadaan kiinnittymään sesonki- ja tarjoustuotteisiin.

Valaistavalla objektilla on myös merkitystä valaistukseen. Tuoretiskillä on oltava kirkkaat viileän sävyiset valot, jotta tuotteet näyttävät tuoreilta. Sama pätee myös esimerkiksi hedelmiin. Paistopisteellä taas käytetään lämpimämpää valaistusta joka saa kypsennetyt pinnat näyttämään tuoreemmilta. Eroa voi tarkastella alla olevasta kuvasta, jossa leipäkoria on valaistu lämminsävyisellä 2500 kelvinin valolla ja hedelmäkoria viileäsävyisellä 5000 kelvinin valolla.

Leipäkulho valaistuna lämminsävyisellä valolla (2500 kelviniä) ja hedelmäkori valaistuna viileäsävyisellä valolla (5000 kelviniä)

Maataloudessa on myös jo pitkään huomattu, että tuotantoeläinten elintilojen valaistuksen tulee noudattaa päivänvalon vuorokausirytmiä. Eläinten stressitaso laskee, kun ne elävät luonnollisessa vuorokausirytmissä. Tämän seurauksena lehmät tuottavat enemmän maitoa, kanat munivat enemmän ja teuraseläinten liha on mureampaa. On siis selvää, että valolla on myös ihmiseen suuri vaikutus.

Ihminen valaistuksen keskipisteenä

Kaikkein keskeisimmät asiat ihmiskeskeistä valaistusta suunniteltaessa ovat aamupäivällä ja päivällä riittävän viileänsävyinen valaistus, sekä tarpeeksi vähän valoa illalla ja yöllä.

Kaikkein helpoimmin tämän voi toteuttaa niin että, sammuttaa iltaa kohden kaikki yli 3000 kelvinin valaisimet ja valitsee esimerkiksi jalkalamppuihin yms. lämpimän sävyiset lamput, joita voi sitten käyttää ilta -aikaan. Mieti siis lamppuja ja valaisimia ostaessa mihin aikaan päivästä todennäköisesti kyseistä valoa käytät ja valitse värilämpötila ja kirkkaus sen mukaan.

Remontin yhteydessä voi päivittää koko valaistuksen niin, että valopisteitä on eri tilanteisiin. Yleisvalona voi olla esimerkiksi 4000 kelviniä ja epäsuorissa- sekä tunnelmavaloissa lämpimämpiä sävyjä.

Lisäksi markkinoille on enenevissä määrin tulossa järjestelmiä, joilla voi ohjata myös valon värilämpötilaa. Pelkät lamput vaihtamalla on mahdollista toteuttaa laadukaskin ihmiskeskeinen valaistus älyvalaistuksella. Tällaisia järjestelmiä on muun muassa Philipsin Hue, Ikean Trådfri ja kotimainen Cozify.

Myös väyläohjattavien valaistusjärjestelmien (DALI) hinnat ovat tulleet sen verran alas, että niiden käyttö myös pienemmissä kohteissa alkaa olla järkevää. Jos haluat lisätietoja väyläohjattavista valaistuksista niin lue lisää Circadia -valaistuskonseptistamme tai ota meihin yhteyttä ja selvitetään millainen järjestelmä kohteeseesi olisi sopivin.

Aiheesta lisää

Lisää aiheesta voi lukea Aleksi Riihimäen opinnäytetyöstä, josta löytyy kattavasti tietoa ihmiskeskeisestä valaistuksesta yhdestä paikasta. Pysyvä linkki julkaisuun http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201805158171.

Legendaarisessa The Royal Institution -oppilaitoksessa järjestetyssä keskustelutilaisuudessa unesta ja siihen vaikuttavista hormooneista on hyvä taltiointi YouTubessa (englanniksi). Linkki https://youtu.be/O0Uzy35uJzU.

Previous Post
Sähkösuunnittelu

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Fill out this field
Fill out this field
Please enter a valid email address.

Menu