1 引言

光是人类赖以生存的必须条件，人类在进化的过程中形成了许多适应光环境的机制，生理和心理都会受到光环境的显著影响。光对人的生理作用是主要通过神经系统影响生理功能，例如生物节律、免疫力等［1?2］。 光也能直接影响人的心理，不同的光源、照度、色温对人的心理影响不同［3?5］ 。

幽闭环境由于缺乏自然光照射，容易导致视觉舒适度降低、生理功能紊乱，从而产生心理疾病［6?7］。 在空间站、航天器、舰艇等特殊密闭空间中，乘员长期处于单一光源下，工作人员的生物节律容易紊乱、记忆力下降、舒适感降低、易疲劳、工作效率降低［8］。由于缺少日光照射，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［9］，对其工作能力和生活状况产生重要影响。因此，提供科学的照明环境尤为重要。

本文综合分析国内外的相关研究结果，阐述光环境对人的生理和心理健康的影响，并针对幽闭环境中的光环境提出光设计策略，为进一步深入开展研究提供参考。

2 光对人生理健康的影响

2.1 光对人体褪黑素的影响

人眼通过视秆细胞和视椎细胞进行明视觉和暗视觉体验。美国科学家Berson等人［10］发现了一种新的感光细胞——视网膜特化感光神经节细胞（Intrinsically Photosensitive Retinal Ganglion Cells，ipRGCs），可直接作用于下丘脑的松果体，影响褪黑素的分泌，而褪黑素对人体衰老、睡眠、抗癌等有着广泛的影响［11?12］ 。

松果体产生的褪黑素会随光周期变化出现昼少夜多的节律性波动，这种节律性波动具有稳定的特性，褪黑素的这种昼夜节律性变动也可以在血液、脑脊液和尿液中观察到，并且不受生活方式支配［13］。研究者们认为采用不当的光源，会影响褪黑素的分泌，从而影响人体的生理功能，导致中枢神经系统功能失调甚至可能扰乱身体的自然平衡［14］。已有研究表明褪黑素的分泌对动物的食欲产生重要影响，如Piccinetti等［15］证明了外源性褪黑素可刺激斑马鱼瘦素和黑色素受体（MC4R）的表达，并通过降低生长素释放肽、神经肽 Y（NPY）、大麻素1型受体CB1的表达，来控制对食物的摄取欲。

目前也有学者研究调查了光在人体调节食欲的效果，与食欲相关的瘦素［16］、胃促生长素［17］都与光相关，而光对褪黑素的分泌以及褪黑素参与动物食欲控制也已被报道，如萨里大学AlBreiki等［18］进行了分组实验，10名健康被试者（5名男性和5名女性）随机交叉设计实验。昏暗条件（＜5 lux）和强光条件（＞500 lux），分组测试至少7天。每阶段从18点到次日6点完成，参与者喝等热量的和含咖啡因的晚餐（1066 kcal，38 g蛋白质，104 g总胆固醇、54 g脂肪和7 g纤维素）。基于参与者的连续48 g的尿液收集获得的褪黑素分泌情况（昏暗条件下褪黑素水平），进餐时间被个体化。餐后5 h进行食欲监测，包括3项参数报道：饥饿感、饱腹感和预期食物消耗。

如图1、图2所示，昏暗环境下人的饥饿感和摄食欲是降低的。这为一些激素包括瘦素、胃促生长素对食欲控制的影响提供了更多的研究信息。这一结果也支持了褪黑素在昏暗环境下降低人的食欲的观点。光环境对人的食欲的影响目前的研究很少，还需更多研究证实以上结论。

图1 饥饿率对比结果［18］Fig.1 Comparison of hunger rating［18］

图2 摄食欲对比结果［18］Fig.2 Comparison of appetite［18］

2.2 照度、色温对人的视觉影响

2.2.1 照度对人的视觉影响

当人从明亮的地方走进黑暗的地方，光线变化使得眼睛什么也看不见，需要一段时间后，视网膜的敏感度才逐渐增高，并能逐渐看清黑暗处的物体，这就是暗适应。由暗处到亮处，特别是强光下，最初会感到光线刺眼，几乎看不清外界事物，几秒钟之后逐渐看清物体，这个过程称为明适应。

由于视锥细胞明适应的过程非常迅速，使得明适应时间很短，大概几秒就能完成。而暗适应的反应时间较长，大约需要30 min。在幽闭环境中，例如隧道照明中尤其明显［19］，当驾驶员白天进入隧道时，隧道的灯光条件没有外面明亮，驾驶员视线受到光线干扰，产生暗适应现象。而如果隧道照明条件不合理，容易发生安全事故。

不同照度下，视敏度随照度递增而升高，而不同性别在相同照度下视敏度并无显著差别。李道芝［20］在200～400 lux照度下测定男女学生的视力（表1），结果显示视敏度有显著上升，而在400 lux以上，随着照度提高而视敏度的上升较慢，无显著差异。