Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Электротехническая энциклопедия

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка Подписчиков 13.406 RSS
←   Июль 2006   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней 2 выпусков (1-2 раза в 2 месяца)


Сайт рассылки: http://electrolibrary.info/
Открыта: 23-12-2005

Автор
Андрей

Статистика

13.406 подписчиков
-1 за неделю
←   Все выпуски   →

Электротехническая энциклопедия #12 Свет в жизни человека


"Электротехническая энциклопедия"  #12
Электронная рассылка для облегчения жизни специалистов-электриков
2006-07-21
Содержание выпуска

  • Свет в жизни человека
  • Полезные ссылки
  • Зеленая электростанция

Свет в жизни человека

Два века назад человечество вставало "с петухами" и ложилось спать с заходом солнца. Светло – бодрствую, темно – сплю: по такому суточному циклу "день-ночь" строилась жизнь человека. Со времени промышленной революции и изобретения электрического освещения общество постепенно увеличивало активный период жизни до 24-часового.

 

Сегодня, в эпоху глобализации деятельности многих компаний, информационнотехнологического сервиса и межконтинентальных путешествий, количество людей, живущих и работающих в рамках "подвижного суточного графика", резко возросло: в разных странах это число колеблется от 15 до 25% всех занятых в производстве, сфере обслуживания и на транспорте. Справиться с последствиями неестественного ритма жизни им могут помочь не чудо-лекарства, а… обычный дневной свет. Его благотворное воздействие на организм человека известно с давних пор и получило название "гелиотерапии".

 

По-настоящему популярной гелиотерапия – лечение светом – была в 30-х годах прошлого века. Затем, после изобретения пенициллина, ее сменила фармацевтика. И лишь в последние 20 лет, благодаря различным открытиям в биологии и медицине, свет в качестве важной составляющей здоровья и хорошего самочувствия опять стал оцениваться весьма высоко. Особенно после того, как стало известно о свойствах и механизмах воздействия так называемого окулярного света (то есть света, проходящего через глаз, но связанного не только со зрительным восприятием).

 

После проведения исследований по фотобиологии стало очевидно, что именно окулярный свет является связующим и контролирующим звеном большого количества физиологических и психологических процессов в организме человека. В частности, он контролирует "биологические часы" человека и напрямую влияет на его настроение и самочувствие.

 

Старинные часы еще идут В хронофотобиологии свет является самым важным фактором в контроле наших внутренних биологических часов. Они расположены в особом отделе гипоталамуса мозга – его супрахиазматическом ядре (СХЯ). Окулярный свет передает сигналы в специальные ганглиозные ячейки ретины (они, кстати, были открыты учеными лишь в феврале прошлого года). Оттуда по нервам сигналы, входя в СХЯ, контролируют суточный (циркаидальный) и сезонные (циркануальные) ритмы.

 

Суточные ритмы напрямую связаны с гормональными колебаниями в организме человека. Утром падает уровень "гормона сна", мелатонина, зато возрастает уровень кортизола – идет подготовка тела и разума к активности наступающего дня. Вечером, напротив, возрастает уровень мелатонина, повышается сонливость, а работоспособность падает – мы готовимся к циклу сна. В естественных условиях окулярный свет синхронизирует внутренние часы относительно 24-часового земного цикла "день-ночь". Но в отсутствие света биологические часы начинают срабатывать с периодом около 24 часов 15 минут и, соответственно, отстают день ото дня от часового времени окружающей среды. Симптомы такого "отставания" знакомы всем, кто совершает перелеты на реактивных самолетах через разные временные зоны. Они исчезают лишь спустя несколько дней, когда свет "подстраивает" десинхронизированные внутренние часы под новый режим дня и ночи, и привычный суточный ритм восстанавливается.

 

Светлое настроение В течение суток мы не раз переживаем приступы сонливости, бодрости, усталости, повышение и понижение работоспособности и колебания настроения. На смену ритмов, впрочем, влияет не только время суток, но и сезон, погода, даже окружающая зрительная среда. В наших широтах сезонные отличия в настроении, уровне энергии и жизненных сил наблюдаются у существенной части населения.

 

Многочисленные исследования показывают: воздействие "сезонных колебаний" можно снизить или вовсе нейтрализовать, грамотно используя освещение. Даже один час работы под яркой настольной лампой (обеспечивающей освещённость 2500 лк) улучшал показатели самочувствия, настроения и уровня энергии более чем у половины (точнее, у 62%) испытуемых – здоровых офисных служащих.

 

Изучение уровня стресса и недовольства людей проводилось в условиях комбинированного освещения – электрического и дневного. И было замечено, что постоянное искусственное освещение того же уровня освещенности, что и дневной свет, сводит на нет различия в уровне стресса летом и зимой. Если же сотрудники работали в светлое время при дневном освещении, а вечерами и ночью – при электрическом, с разными уровнями освещенности, показатели стресса летом и зимой сильно различались (не в пользу зимы, разумеется).

 

Ученые сделали вывод: большая составляющая дневного света летом обеспечивает уменьшение уровня стресса. Яркий свет зимой может компенсировать это различие. От прогулов света белого не видел Научно подтверждено, что в дневное и ночное время работы – разные показатели бодрствования, работоспособности, по количеству несчастных случаев и их риску, а также по прогулам. Другими факторами являются индивидуальные различия, условия работы, зрительные задачи и биологические часы.

 

Ночная смена, в частности, гораздо более трудна для выполнения многих типов зрительных задач и куда более травмоопасна, нежели дневная. В некоторых исследованиях показано, что за ночную смену происходит на 20% больше несчастных случаев, чем в дневную (при этом на 80% больше тяжелых), вполовину больше аварий, а работоспособность падает по сравнению с дневной сменой на 10–20%. На рисунке видно, что наибольший спад приходится на период от полуночи до 6 утра, а второй – с полудня до 16 часов.

 

Причина второго, "послеобеденного спада" – наличие сильного 12-часового цикла склонности ко сну, второй пик которого приходится на вторую половину дня и мало зависит от наличия собственно "обеда". Свести к общему знаменателю данные о прогулах сложнее – уж очень разные методики изучения использовали ученые. Но большинство исследований показывают более высокую степень недовольства и заболеваемости для сменных работников по сравнению с теми, кто работает только днем. И хотя визит к доктору в течение рабочего дня нельзя считать прогулом, работодателю от этого не легче: сотрудник в любом случае отсутствует на своем рабочем месте.

 

Как сделать свет здоровым? К сожалению, до сих пор уровень освещенности в помещениях измеряется на горизонтальных поверхностях. Гораздо правильнее было бы измерять ее "на глазок" – точнее, непосредственно на глазах. Если на глаза "подопытного" три часа воздействовать светом в 1000-2000 лк, это может привести к временному сдвигу его "биологических ходиков" от 2 до 4 часов. Причем фаза будет опаздывать (если эксперимент проводить поздним вечером или в начале ночи перед тем, как установится минимальная суточная температура тела), или забегать вперед (если экспозицию проводить около 6 часов утра).

 

Адаптировать суточные часы к работе в ночную смену, улучшить качество сна и периода бдительности поможет яркий свет и освещенность в несколько тысяч люкс. Фазовый сдвиг дают и "жизнь без дневного света" и ношение темных защитных очков в свободное от работы время. Но не только время суток и уровень освещенности влияют на биологические часы человека. Имеет значение и спектр излучения.

 

Недавние исследования по подавлению мелатонина и открытие нервного ганглиозного элемента показали, что "гормон сна" подавляется наиболее успешно, если длины волн, которые воздействуют на глаз человека, находятся в диапазоне 410–460 нм. Другими словами, для того, чтобы сделать свет наиболее здоровым, нужно думать не только о том, когда светить и сколько светить, но и как светить. И в каждом конкретном случае использовать лампы с различным специальным спектральным распределением излучения.

 

Многие медицинские и биологические исследования доказали, что электрический свет может быть таким же эффективным, как и естественный. Но лишь при условии, что он будет достаточно интенсивным. Ведь обычно искусственная освещенность в помещениях значительно ниже даже самой "тусклой" естественной. Сравните: если уровни горизонтальной освещенности в помещениях без дневного света составляют только 100–500 лк, то естественная освещенность даже в пасмурный день – от 1000 до 2000 лк и более. Что уж говорить про ясное солнечное утро, когда эта цифра вырастает под открытым небом до 100 000 лк. К сожалению, от этих "лк" нам мало что остается – во многих случаях малая доля дневного света поступает внутрь здания только на несколько часов в день. Ч

 

тобы понять, к какому идеалу стремиться работодателю, которому страшно не повезло с офисом "без окон без дверей", стоит запомнить следующее. Согласно данным исследований, люди предпочитают работать в комнатах с преобладанием дневного освещения и высоким уровнем дополнительного электрического освещения (в среднем 800 лк). Именно в этом случае свет на рабочем месте будет по-настоящему "оздоровляющим", а люди – бодры и веселы.

 

Чем болеют дети подземелья. Последствия плохого освещения в помещениях, где люди вынуждены проводить существенную часть суток, крайне неприятны. Это повышенная усталость, утомление глаз, частые головные боли, повышение уровня стресса, снижение внимания и работоспособности. Чем меньше приспособлены источники света для решения конкретных зрительных задач, тем выше негативные последствия.

 

Головные боли и стресс иногда возникают также из-за пульсации света – она появляется при использовании разрядных ламп с электромагнитными балластами, работающих при частоте сети электропитания (50 Гц). Поэтому такие балласты следует заменять на электронные, работающие на высоких частотах (0,4–25 кГц) и не вызывающие вредного воздействия пульсации.

 

Другим возможным вариантом снижения воздействия пульсации является расфазировка люминесцентных ламп в многоламповых светильниках с электромагнитными ПРА. Словом, свет имеет важное биологическое значение для человеческого здоровья и самочувствия, физиологических и психологических ритмов, настроения. Новые решения в освещении, основанные на недавних открытиях в области рецепторов сетчатки и их спектральной чувствительности, могут существенно улучшить производительность и организацию труда.

 

Но, конечно, увеличение производительности труда лишь частично обусловлено улучшением зрительных условий. Если работник ленив и неаккуратен, к порядку его не призовет даже круглосуточное ясно солнышко над головой.

 

Автор статьи: Г. Ван Ден Бельд 

Источник информации: http://www.illuminator.ru/ - "Журнал световых решений". 2(4)-2003  

 

Полезные ссылки

 

ИДЕИ ДОМАШНЕГО БИЗНЕСА И СЕКРЕТЫ НАРОДНЫХ УМЕЛЬЦЕВ. http://www.tehnoidei.com.ru/ На этом сайте, Вы найдёте огромное количество идей, методик, технологий, ноу-хау и изобретений о которых мало кто знает, а те кто знает, предпочитает молчать. Все самые последние технологии, которые можно разработать самостоятельно в домашних условиях, представлены на http://www.tehnoidei.com.ru/.

 

ПОИСК ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: http://electrolibrary.narod.ru/b_search.htm

 

ДОСКА БЕСПЛАТНЫХ ОБЪЯВЛЕНИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕМАТИКИ: http://forum.userline.ru/myforum26109297/

 

 

        Сегодня я хочу также познакомить Вас с одной статьей из моей новой рассылки “Чудеса и тайны мира растений”.

 

Зеленая электростанция

 

В последние годы человечество столкнулось с дефицитом энергоресурсов. Грядущее истощение запасов нефти и газа побуждает ученых искать новые, желательно возобновляемые источники энергии, к числу которых принадлежат растения. Именно способность хлорофилла под действием света отдавать и присоединять электроны лежит в основе работы генераторов, содержащих хлорофилл.

 

М. Кальвин в 1972 году выдвинул идею создания фотоэлемента, в котором в качестве источника электрического тока служил бы хлорофилл, способный при освещении отнимать электроны от каких-то определенных веществ и передавать их другим. Кальвин использовал в качестве проводника, контактирующего с хлорофиллом, оксид цинка. При освещении этой системы в ней возникал электрический ток плотностью 0,1 микроампера на квадратный сантиметр. Этот фотоэлемент функционировал сравнительно недолго, поскольку хлорофилл быстро терял способность отдавать электроны.

 

Для продления времени действия фотоэлемента был использован дополнительный источник электронов — гидрохинон. В новой системе зеленый пигмент отдавал не только свои, но и электроны гидрохинона. Расчеты показывают, что такой фотоэлемент площадью 10 квадратных метров может обладать мощностью около киловатта.

 

Японский профессор Фудзио Такахаси для получения электроэнергии использовал хлорофилл, извлеченный из листьев шпината. Транзисторный приемник, к которому была присоединена солнечная батарейка, успешно работал. Кроме того, в Японии проводятся исследования по преобразованию солнечной энергии в электрическую с помощью цианобактерий, выращенных в питательной среде. Тонким слоем их наносят на прозрачный электрод из оксида цинка и вместе с противоэлектродом погружают в буферный раствор. Если теперь бактерии осветить, то в цепи возникнет электрический ток.

 

В 1973 году американцы У. Стокениус и Д. Остерхельт описали необычный белок из мембран фиолетовых бактерий, обитающих в соленых озерах Калифорнийских пустынь. Его назвали бактериородопсином. Любопытно отметить, что бактериородопсин появляется в мембранах галобактерий при недостатке кислорода. Дефицит же кислорода в водоемах возникает в случае интенсивного развития галобактерий. С помощью бактериородопсина бактерии усваивают энергию Солнца, компенсируя тем самым возникший в результате прекращения дыхания дефицит энергии.

 

Бактериородопсин можно выделить из галобактерий, поместив эти солелюбивые создания, прекрасно чувствующие себя в насыщенном растворе поваренной соли, в воду. Тотчас же они переполняются водой и лопаются, при этом их содержимое смешивается с окружающей средой. Бактериородопсин устойчив к кислотам и различным окислителям. Причина его высокой устойчивости обусловлена тем, что эти галобактерии обитают в чрезвычайно суровых условиях — в насыщенных солевых растворах, какими, по существу, являются воды некоторых озер в зоне выжженных тропическим зноем пустынь. В такой чрезвычайно соленой, да к тому же еще и перегретой, среде организмы, обладающие обычными мембранами, существовать не могут. Это обстоятельство представляет большой интерес в связи с возможностью использования бактериородопсина в качестве трансформатора световой энергии в электрическую.

 

Если выпавший в осадок под воздействием ионов кальция бактериородопсин осветить, то с помощью вольтметра можно обнаружить наличие электрического потенциала на мембранах. Если выключить свет, он исчезает. Таким образом, ученые доказали, что бактериородопсин может функционировать как генератор электрического тока. В лаборатории известного советского ученого, специалиста в области биоэнергетики В. П. Скулачева тщательно исследовались процесс встраивания бактериородопсина в плоскую мембрану и условия функционирования его в качестве светозависимого генератора электрического тока. Позднее в этой же лаборатории были созданы электрические элементы, в которых использовались белковые генераторы электрического тока.

 

В этих элементах имелись мембранные фильтры, пропитанные фосфолипидами с бактериородопсином и хлорофиллом. Ученые полагают, что подобные фильтры с белками-генераторами, соединенные последовательно, могут служить в качестве электрической батареи. Исследования по прикладному использованию белков-генераторов, выполненные в лаборатории В. П. Скулачева, привлекли к себе пристальное внимание ученых. В Калифорнийском университете создали такую же батарею, которая при однократном использовании в течение полутора часов заставляла светиться электрическую лампочку. Результаты экспериментов вселяют надежду, что фотоэлементы на основе бактериородопсина и хлорофилла найдут применение в качестве генераторов электрической энергии.

 

Проведенные опыты — первый этап в создании новых видов фотоэлектрических и топливных элементов, способных трансформировать световую энергию с большой эффективностью.

 

Полную версию статьи “Зеленая электростанция”, а также много других полезных и интересных статей Вы сможете прочитать, подписавшись на мою новую рассылку “Чудеса и тайны мира растений”: http://subscribe.ru/archive/rest.interesting.flora/ , а также посетив сайт www.mir-rasteniy.narod.ru.  

 

Рассылка связана с моими давними увлечениями и посвящена различным загадкам, тайнам и интересным фактам растительного мира. Вам интересны вопросы физиологических процессов, протекающих в растительных организмах? Вас интересует, почему растения цветут в определенное время года, когда и почему у них повышается температура, как такие факторы, как вода, свет, магнитное поле, электричество, музыка влияет на их рост? Это и многое другое, вы сможете узнать, подписавшись на мою новую еженедельную рассылку “Чудеса и тайны мира растений”. Архив рассылки: http://subscribe.ru/archive/rest.interesting.flora/

 

 

Автор рассылки: Повный Андрей
В избранное