Kuidas valgus mõjutab bioloogilisi süsteeme

Kuidas valgus mõjutab bioloogilisi süsteeme

Valgustingimuste muutustel on laialdane mõju erinevatele füsioloogilistele ja käitumuslikele funktsioonidele, sealhulgas ööpäevarütmile, meeleolule ja kognitsioonile (LeGates jt, 2014).

Päikesetsükli stabiilsus toimib olulise signaalina imetajate käitumise reguleerimisel, mõjutades peamiselt meeleolu ja kognitiivset funktsiooni. Neid mõjusid on põhjalikult uuritud nii laboriloomadel (Bedrosian jt, 2011; LeGates jt, 2012) kui ka inimestel (Vandewalle jt, 2010).

Valgusega kokkupuute häired, olgu need põhjustatud looduslikest keskkonnateguritest või inimtegevusest, näiteks ajavööndite ületamine ja ajavahega seotud väsimus, samuti vahetustega töö, on seotud depressiivsete sümptomite ja kognitiivsete häiretega (Roh jt, 2016).

Tsirkadiaanrütm

Tsirkadiaantervis on oluline inimeste sisemiste bioloogiliste kellade joondamiseks looduslike valguse ja pimeduse tsüklitega. See on ülioluline üldise heaolu jaoks ning mõjutab und, meeleolu ja ainevahetust.

See sisemine kell asub väikeses rakuklastris, mida nimetatakse suprakiasmaatilise tuumaks (SCN). SCN asub aju osas, mida nimetatakse hüpotalamuseks. Päeva jooksul saadavad SCN-i sisemised kellageenid signaale, et kontrollida aktiivsust kogu kehas.

^{Joonis 2. Tsirkadiaanrütm, allikas: https://www.okoa.org/articles/circadian-rhythm-see-what-is-it}

Läbipaistva päevavalguse poolt moodustatud tsirkadiaanvalgustingimused pakuvad võimalusi nii energiatõhususe kui ka sisekeskkonna tervise parandamiseks. Need tsirkadiaanpäevavalgust mõjutavad tegurid saab jagada nelja mõõtmesse. Need mõõtmed on: a) päevavalgusallika varieeruvus, mis sõltub päikese ja taeva tingimustest; b) aknaklaasi optilised ja morfoloogilised omadused, mis muudavad tõhusalt edastatud valguse spektraalset jaotust ja intensiivsust; c) sisekujundus ja pindade spektraalsed omadused, mis mõjutavad valguse jaotust ruumis; ning viimane on d) inimtegurid, mis mõjutavad tsirkadiaanpäevavalgusele kokkupuute hulka, muutes inimese pilgu suunda ja sarvkesta kõrgust. Insenerid ja arhitektid saavad keskenduda nendele neljale tegurile vastavatele mõõtmetele. Aknate omadused ja sisekeskkonna tingimused soodustavad tervislikku sisekeskkonda, mida mõjutab tsirkadiaanvalgus, kuna päevavalgusallika mõõtmed ja inimtegurid on ettearvamatud ja kontrollimatud (Ardabili jt, 2025).

Pupillirefleks: Kuidas meie silmad reageerivad valgusele?

Meie pupilli võime muuta suurust on oluline füsioloogiline reaktsioon, mis reguleerib võrkkestale langeva valguse hulka, et optimeerida nägemist ja kaitsta võrkkesta. Pupillid tõmbuvad kokku ereda valguse korral, samas kui nad laienevad pimedates tingimustes (tuntud kui pupillaarne valgusreaktsioon või refleks). Kuigi need reaktsioonid on omavahel seotud, arvatakse, et neid juhivad erinevad närviteed (Mathôt, 2018).

^{Joonis 3. Silm ja aju, allikas: VectorMine/Shutterstock}

Inimeste taju ja käitumine

Korrelleeritud värvustemperatuur (CCT) ja termiline aisting on olulised tegurid, mis mõjutavad siseõhkkonda ning avaldavad märkimisväärset mõju ruumis viibijate mugavusele, stressitasemele ja töösooritusele. Valgustuse mõju töösooritusele, stressile ja termilisele aistingule töökeskkonnas (Erkan jt, 2025). Korrelleeritud värvustemperatuur (CCT) kirjeldab valgusallika valguse väljanägemist selle värvitooni poolest. Tavaliselt liigitatakse see soojuse või jaheduse järgi: madalamad CCT väärtused vastavad soojemale, kollakamale valgusele, samas kui kõrgemad väärtused viitavad jahedamale, sinakamale valgusele (Liu jt, 2022).

^{Joonis 4. Aju ja termiline aisting, allikas: https://www.waseda.jp/top/en/news/83173}

Inimeste subjektiivne taju termilisest keskkonnast on kriitilise tähtsusega ruumis viibijate mugavuse määramisel ning on tihedalt seotud töösooritusega siseruumides (Soto jt, 2022). Inimeste termiliste eelistuste arvestamine on oluline mugavuse ja tootlikkuse edendamiseks, eriti töökeskkondades. Uuringud on näidanud, et kui inimesed kohanevad oma termiliste tingimustega, kogevad nad suuremat mugavust, kõrgemat töörahulolu ja paremat kognitiivset sooritust (Yeganeh jt, 2018).

Stress on keha reaktsioon ebakindlusele või konkreetsetele nõudmistele. See avaldub tavaliselt häire-, vastupanu- ja kurnatusfaasis. Need etapid peegeldavad keha füsioloogilisi pingutusi stressiga toimetulekul ning neid iseloomustab kortisooli vabanemine, südame löögisageduse tõus ja adrenaliini eritamine. Kui stressor jääb lahendamata, võib keha jõuda lõplikku kurnatusfaasi (Seley, 1956).

Töökeskkonnas tähendab stress füsioloogilisi ja psühholoogilisi reaktsioone, mida inimesed kogevad, kui nad tajuvad nõudmisi või pingeid, mis ületavad nende toimetulekuvõime (Awada jt, 2023). See stress võib avalduda mitmesuguste füüsiliste sümptomitena, sealhulgas suurenenud südame löögisagedus, kõrge vererõhk, lihaspinge, ärrituvus, keskendumisraskused ja vähenenud kognitiivne sooritus (Askaripoor jt, 2018). Kõrge stressitase töökohal võib oluliselt mõjutada töörahulolu, tootlikkust ja sooritust. Liigne stress võib kaasa tuua ka negatiivseid tagajärgi, nagu motivatsiooni langus, halvenenud otsustusvõime, madalam loovus ja suurenenud töölt puudumine (Altindag, 2020).

Elektroentsefalogrammi (EEG) ja südame löögisageduse varieeruvust (HRV) kasutatakse sageli stressi hindamiseks (Diaz jt, 2019). EEG mõõdab aju elektrilist aktiivsust, pakkudes ülevaadet stressiga seotud kognitiivsetest ja emotsionaalsetest protsessidest (Choi jt, 2015). HRV jälgib omakorda südame löökide vahelist aega, näidates, kuidas autonoomne närvisüsteem stressi reguleerib (Kaklauskas jt, 2011). Kasutades EEG-d ja HRV-d objektiivsete näitajatena, püüavad neuroarhitektuuri uurijad paremini mõista füsioloogilisi reaktsioone erinevatele valgustus- ja termilistele tingimustele siseruumides (Li jt, 2023).