Лучистая энергия солнца обеспечила возникновение жизни на Земле и ее развитие. Естественный солнечный свет по соста­ву и интенсивности очень разнообразен. Он вклю­чает лучи с различными физическими свойствами и различным биологическим действием. Часть этих лучей воспринимается глазом, а часть остается невидимой. Нас интересует та часть спектра солнечной радиации, которая состоит из ультра­фиолетовых, видимых и коротковолновых инфра­красных лучей. Глаз человека воспринимает лу­чистую энергию как видимый свет на участке волн с длиной 400—760 нанометров[1]. Ультрафиолетовое излучение, лежащее в коротковолновой части спектра, а именно в области лучей короче 400 нм, обладает большим биологическим действием, вы­зывая ряд биохимических реакций в коже чело­века.

За длинноволновой частью лежит область ин­фракрасных лучей, оказывающих тепловое дейст­вие.

Огромное биологическое действие света на ор­ганизм складывается из совместного действия ультрафиолетовых, инфракрасных и световых волн в различных соотношениях.

Естественный свет характеризуется следующими свойствами: большой интенсивностью, исчисляю­щейся в несколько сотен тысяч люксов в днев­ные часы; медленным изменением освещен­ности в течение целого дня в зависимости от сезона года и географического расположения местности; большим рассеянием, так что голу­бой и белый цвета неба имеют мягкий отте­нок и не раздражают глаза; большой освещаю­щей поверхностью (весь небосвод — полусфера); относительно невысокой средней яркостью на единицу площади.

Сам источник света — солнце — удален на прак­тически бесконечное расстояние и занимает не­значительную площадь.

Один из исследователей действия света на жи­вой организм проф. А. П. Парфенов пишет: «По богатству и разнообразию действующего на зем­ную поверхность излучения Солнце не может даже приблизительно сравниваться ни с одним из искусственных источников света». И далее: «Не­обходимо постоянно учитывать, что различные солнечные лучи действуют одновременно, уси­ливая или ослабляя физиологические реакции, а иногда и качественно меняя приспособитель­ные процессы, развивающиеся в живых организ­мах».

Световые волны в этом спектре занимают не­большой участок, но имеют очень большое зна­чение.

Свет через глаз и вегетативную нервную систе­му, ведающую деятельностью внутренних орга­нов, оказывает огромное влияние на функцию всех органов и систем. При этом свет обеспечи­вает связь организма с окружающей средой и од­новременно является стимулятором, необходи­мым для нормального течения жизненных про­цессов. Живой организм очень быстро реагирует на изменения интенсивности освещения и на его качество.

Еще выдающийся русский физиолог И. П. Пав­лов установил, что при недостатке освещения по­нижается активность всего организма. Сумереч­ное освещение вызывает тормозную реакцию со стороны центральной нервной системы, вызывая сонливость и снижая восприятие всего окружаю­щего.

Поэтому при отсутствии или снижении инсоля­ции в помещениях следует говорить о световой недостаточности, сопровождающейся некоторыми нарушениями нормальной жизнедеятельности че­ловека: угнетением обмена веществ, снижением отдельных функций (понижение эластичности ко­жи и ее чувствительности) и др.

Свет и зрение. Не останавливаясь подробно на строении глаза, обратим внимание на отдельные его элементы и их особенности. Зрительный про­цесс возникает в сетчатой оболочке, состоящей из десяти слоев. Сетчатка глаза непосредствен­но связана со зрительными центрами, располо­женными в коре больших полушарий головного мозга. Светочувствительный слой сетчатки состо­ит из особых нервных окончаний — палочек и кол­бочек. Функция их при восприятии света несколь­ко различна и в сетчатой оболочке распределены они неравномерно, а именно: в центре сетчатки преобладают колбочки, к периферии — палочки. Число палочек около 130 млн., они более чувст­вительны к свету и обеспечивают зрение в сумер­ках. В палочках имеется особое вещество — зри­тельный пурпур, или родопсин. Под влиянием света зрительный пурпур выцветает, а в темноте снова восстанавливается. Колбочки в количестве около 7 млн. обеспечивают дневное зрение и раз­личение цветов и оттенков.

Наибольшую роль в акте зрения играет желтое пятно, расположенное на заднем полюсе глаза. В этом месте слои сетчатки истончаются и остает­ся только один слой палочек и колбочек. В са­мом центре остаются только одни колбочки. Это место называется центральной ямкой. Острота зрения в центральной ямке является максималь­ной. В эту центральную ямку глаз непроизвольно направляет изображение предметов, которые он должен ясно различать.

Таким образом, хотя общее поле зрения вели­ко, поле ясного различения очень ограничено и составляет участок всего в 1,7°. Весь участок жел­того пятна составляет около 8° в горизонтальном и 6° в вертикальном направлении. Остальная часть сетчатки используется для ориентировки в окру­жающем пространстве, а не для точного различе­ния. Однако раздражение этой части сетчатки оказывает влияние на различительную способность центральной ямки. Следует отметить, что глаз обладает необычайной чувствительностью к све­товому раздражению и может довольно легко приспосабливаться к тем или иным условиям освещения.

Согласно существующей теории зрения, палоч­ки воспринимают слабые световые раздражения. Колбочки же приспособлены для восприятия более интенсивных раздражений. Благодаря это­му глаз воспринимает световую энергию от самых незначительных величин (от 3-10“9 до 5-10-12 эрг/сек, по данным разных авторов) до огромно­го светового потока в условиях ясного солнечно­го дня.

Глаз позволяет человеку не только ощущать свет, но и различать цвета и многочисленные от­тенки. Установлено, что палочки на цвета не реа­гируют, поэтому в сумерках мы различаем пред­меты только по их светлоте. Недаром говорят: «Ночью все кошки серы».

И только с увеличением освещенности, когда начинают функционировать колбочки, можно различать цвета. В области видимого участка! спектра глаз благодаря колбочкам улавливает самые незначительные колебания длины волны — до 2—4 нм. Но при определенной интенсивности! освещения в акте зрения принимают участие и па­лочки и колбочки.

Наилучшие условия для полного зрительно­го восприятия создает солнечный свет, к кото­рому человек приспособился в течение миллио­нов лет.