Vnímání světla je pro člověka důležité pro orientaci v prostoru, příjem informací, komunikaci i vyjádření svých aktuálních pocitů. Hraje ale důležitou roli i v tvorbě hormonů a s nimi spojeným psychologickým a fyziologickým stavem lidského těla. Část světelné techniky, která se zabývá veškerým světlem dopadajícím na sítnici a jeho procesy vyvolané v těle člověka se nazývá Human Centric lighting. Nevizuální systém vnímání světla je jejím podoborem a zabývá se pouze těmi účinky světla, které nezajišťují vidění a zrakový vjem. Nevizuální systém vnímání světelného podnětu je anatomicky odlišný od vizuálního [12]. Světlo projde okem přes rohovku, přední oční komoru, duhovku, následně zornicí, čočkou, sklivcem až dopadne na sítnici. Sítnice, neurální část lidského oka, je vyživována cévnatkou a obsahuje světlocitlivé buňky. Tyčinky a čípky patří mezi světlocitlivé buňky, které jsou převážně využívány pro vizuální vnímání světla, tedy vidění. Tato série příspěvků věnuje velkou pozornost buňkám ipRGCs, které jsou majoritním sensorem nevizuálního systému. Tyto buňky tvoří malou část celkové populace gangliových buněk (1–5 % dle druhu a metody hodnocení [13]) a jsou rovnoměrně rozptýleny po celé sítnici. Celý systém oka reaguje na globální změny. V sítnici se nachází nejméně pět typů buněk ipRGCs, které se liší morfologií, propojením s tyčinkami a čípky, obsahem hormonu melanopsinu a vnitřní fotosenzitivitou [13,14]. Informaci o přijatém světle však buňky iprGCs neposílají do týlního laloku mozku (zrakového centra), jak je tomu u čípků a tyčinek. Z buněk ipRGCs cestuje nervový vzruch nesoucí informaci o přijatém světle optickým nervem do malých shluků mozkových buněk tzv. suprachiasmatických jader. Suprachiasmatická jádra (také SCN) se nachází přímo v místech křížení optických nervů vedoucích z oka člověka do mozku a označují se jako sídlo biologických hodin [6,12,15,16]. Jádra se skládají z několika tisíců buněk, z nichž každá může vysílat signál v podobě elektrické energie [7]. Nejdůležitější signály pro biologické hodiny však SCN vysílají do šišinky mozkové, tzv. epifýzy. Epifýza se stará o tvorbu důležitých hormonů (melatonin, serotonin a kortizol), které mají vliv na naše chování a celkový psychický stav [8,9,16]. Mnoho experimentů dokazuje, že aktivita šišinky je řízena prvotně světlem upravujícím hodnoty hladiny hormonů v těle [5-9,12,13,18]. Avšak hlavními biologickými hodinami jsou stále suprachiasmatická jádra, po jejichž odstranění se savec stává aritmickým [15].

 

Biologické hodiny, nebo též cirkadiánní hodiny, vyjadřují u mladého člověka cca 24 hodinový cyklus [7] svázaný s otočením planety Země kolem své osy, tikají v lidském organismu celý život a řídí naše denní aktivity. Centrální biologické hodiny řídí všechny pravidelně se opakující děje v našem těle [15]. Kromě nich existují v těle další periferní hodiny, které řídí činnost plic, srdce, ledvin, jater i ostatních orgánů, ovlivňují soustředění a vnímání, stejně jako fyzickou a duševní kondici. Tato práce se zabývá cirkadiánními hodinami a jejich rytmicitou, neboli cirkadiánními rytmy. Studiem těchto rytmických tělesných procesů se zabývá věda zvaná chronobiologie. Z českých chronobiologů je nejznámější profesorka Helena Illnerová, která se svým týmem na modelu potkana zkoumala, jak změna osvětlení během střídání ročních období ovlivňuje cirkadiánní rytmus a tvorbu melatoninu v epifýze [16]. U zdravého mladého člověka je jedna perioda cirkadiánního rytmu bez působení vnějších vlivů 24 hodin, den zabírá 16 hodin z cyklu a zbylých 8 hod noční doba. Mezi jednotlivci se však může tato perioda individuálně lišit a to v rozsahu od 23,6 do 25,1 hodin [2,8,14]. Její délka je dána geneticky a každý jedinec má svou vlastní periodu se svou délkou cyklu.

Brno 16.8.2021, zdroj