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密闭空间健康管理之光环境篇


前面大家了解到BLSS中重要的植物单元离不开光,而光更是乘员必不可少的生存条件。除了给我们提供基本的视觉保障,光还在某种程度上满足机体的生理、心理需求,促进身心健康发展,如改善睡眠质量、提高工作效率、缓解消极情绪、增加主观幸福感等[1-3]。而光又是怎样对我们人体产生如此重要的影响呢?(敲黑板,开始划重点……

早期,科学家们一致认为人类视网膜上只存在两种感光细胞——视杆细胞和视椎细胞,直到2002年,美国Brown大学的Berson[4]发现了第三类感光细胞视网膜特化感光神经节细胞(ipRGCs),而这种细胞主要对机体的生物节律、褪黑素分泌、个体行为反应及情绪状态等非视觉作用产生显著影响[5-6]ipRGCs可直接作用于下丘脑的松果体,影响褪黑素的分泌,而褪黑素与生物钟节律相关联,并且对人体衰老、睡眠、抗癌等有着广泛的影响[7]。也就是说,光不仅对机体生理的影响是全面而直接的,光也可对心理产生影响,一方面可直接通过ipRGCs对情绪产生影响,另一方面可通过影响睡眠或者生物钟,间接对情绪和认知产生影响[8]

在密闭空间环境中,为了保证部分设备的运行和维护,工作区部分采用非24小时光暗周期。有研究表明[9],工作人员长期处于单一光源下,容易导致生物节律紊乱、视觉简单反应时间延长、记忆能力下降、舒适感降低、易疲劳的症状,从而导致工作效率降低。(温馨提示:虽然你们有太阳当空照,也一定要规律作息哦)。除此之外,由于缺少日光照射,处于密闭空间的人体健康面临维生素D缺乏、新陈代谢紊乱、免疫力下降等问题,对工作能力和生活状况产生重要影响。

面对如此强大的光BOSS,我们又该怎样机智应对呢?要知道不同光源、光色和照度对机体生理和心理都产生不同的影响。好的照明设计能够起到保健作用,而不恰当的照明也会危害健康。“月宫”工作区和休息区照明采用LED光源,其环保节能、光照均匀的优点,适用于生保系统的长期高效运行。植物舱设计了利于植物生长的特殊光源,工作人员光下操作时佩戴防护眼镜,避免了部分光谱对人眼产生的不利刺激。综合舱设计的光纤导光器,提供了科学的动态照明环境,并且去除了对人体有害的部分紫外与红外光谱,提供了促进维生素D合成的中波紫外光以及促进人体血液循环和新陈代谢的近红外光。所以,我们在里面也可以抬头看看太阳大不大,偶尔也能“晒晒”太阳。




动态照明方案示例(来源于网络)

办公室动态照明方案,室内照明模拟一天不同时刻自然光变换,呈现不同的色温和照度,给办公环境带来舒适效果。

生物再生生命保障系统的地面模拟实验是良好的人工照明方案实验平台,探究出科学的照明方案,不仅对载人航天有一定的意义,还可应用于深海长航,地下和水下设施,大型客机,长期不见太阳光的地下室,无窗的生活、工作和娱乐场所,北方地区的冬季。解决这些特殊环境条件下人员缺光导致的各种心理和生理问题。也可有助于生物节律退化的部分老年人和时差引起的生物钟紊乱的人群,提高生活质量和工作效率。




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胡大伟, 高建国
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