1引言

　　2002 年,美国布朗大学Berson 等[1] 发现人眼视网膜第三类感光细胞(ipRGC)可以将信号传递给大脑的生物钟调节器———视交叉上核(SCN),从而帮助人类调节生理节律和其他生物效应。这类感光细胞能参与调解许多人体光生物效应,包括人体生命体征的变化(血压、脉搏、血氧、体温等)、激素的分泌、人体的警觉性和兴奋程度等。2005 年,YasuKouchi 等研究发现,来自于视网膜的光信号传输至大脑皮层时有视觉通路和非视觉通路,一条是由传统红锥、蓝锥、绿锥和视杆细胞负责的视觉感光系统,将接收到的信号传递给大脑皮层,形成影像视觉通路;另一条是由ipRGC接受光信号后传递到大脑的下丘脑视交叉上核(SCN),控制人体某些激素分泌的下丘脑的松果体,实现生理节律的调节和激素控制[2] 。目前已知的受光生物节律效应影响的有两种激素:褪黑激素及皮质醇。褪黑激素是睡眠激素,它在血液中的含量增加会使人疲倦、嗜睡;含量减少会使人精神、兴奋。而皮质醇是压力激素,它能为人提供能量,使人注意力集中,增强免疫力;但皮质醇长期处于过高水平时,人会感到疲劳从而降低效率。人体受光照影响分泌褪黑激素和皮质醇,使其交替控制人体的工作和睡眠周期。

　　随着第三类感光细胞的发现和LED 照明光源的发展,光与健康、安全、舒适之间的关系越来越受到重视。瑞士Basel 大学的Cajochen 等[3] 的研究表明,波长460 nm 的光能使人体体温升高,照射1. 5 h 以后能引起人体心率加快;而波长550nm 的光对人体体温和心率没有多大影响。Tsut鄄sumi 等[4] 在卧室和起居室安装不同色温的荧光灯,在不同的时间段照射人眼。结果表明:6 700K 的光源对于心率变异性和血压的影响要明显高于3 000 K 和5 000 K 的荧光灯。同济大学林丹丹等[5] 对学生在不同照度、色温荧光灯环境下的视疲劳程度、主观评价、工作绩效进行了对比研究。结果表明:对于阅读和书写等要求较高的视觉作业,高色温的光源更受欢迎;在照度大于5001x 的环境下,被试者的视觉作业的效率较高,视觉感受较好。重庆大学的严永红[6] 就教室荧光灯色温对学生学习效率和生理节律效应的影响进行了研究。结果表明:中等色温荧光灯在恰当的时间内可对学生产生适量的良性刺激,对大脑起到“唤醒冶或“放松冶的作用,达到提高学习效率、缓解视/ 脑疲劳的效果;而且不同色温的荧光灯光源,其最佳照度值并不相同。重庆大学的黄海静博士通过教室照明环境主观心理感受评价、视觉作业绩效实验和生理反应指数分析,研究了不同色温人工光源照明条件对学生的视觉环境心理和生理的影响。结果表明:在4 000 K 荧光灯下视觉作业时,学生感觉最舒适、轻松,生理指数变化率最小[7] 。复旦大学的林燕丹[8] 从照明的视觉效应和生物学效应的角度,分析了适当的蓝光照明对在低照度环境下提高照明效率和减缓操作者疲劳的作用,提出在某些工厂、医院、军用操作室等区域的照明应适当使用含有蓝光成分或较高色温光源的建议。Juslen 等[9] 对工作环境的照明度对人的生产率的影响进行了研究,结果表明,在可控的工作照明系统下允许人们选择高照明水平,测试团队的生产力比对照组增长了4. 5%。S.Lehrl 等[10] 的研究表明,蓝光与普通光照相比,更能提高警觉性和信息传递速度。上述研究表明,光对人体除了视觉作用之外,还存在生物节律作用。对于不同照明条件下光对人的生物节律效应的评价模型主要有3 种:基于褪黑激素抑制作用的模型、基于瞳孔尺寸大小变化的模型和基于生理参数测量和视亮度评价的模型。它们的光生物节律效应相应的最大响应值分别为465,491,497,530 nm。可见光对人的最大生物敏感度位于光谱的蓝绿色区域。

　　本文通过剂量作业测定、生理参数变化和疲劳评价,研究了峰值波长分别为468,457,453 nm的蓝光对人体生物效应的影响。