Як насправді небезпечне синє світло для людського ока
Дуалізм синього світла
Експертний внесок Dr. Крістіан Лаппе, директор з наукових питань та технічного спілкування | Керівник - Експертна драбина ZEISS
Око є одним з найважливіших наших органів чуття. Його фоторецептори можуть сприймати частину спектра електромагнітних хвиль. Цей видимий для людини спектр називається світлом. Тож без світла немає ні зору, ні контрастів, ні кольору. Але світло також має інші впливи на наше тіло, на наше фізичне здоров’я, наше самопочуття або наш ритм сну і неспання. Світло контролює найрізноманітніші процеси в організмі людини. Питання, яке останнім часом було предметом багатьох дискусій та дискусій, таке: а як щодо синього світла? Чи шкідливо це для наших очей, особливо коли ми говоримо про сучасні штучні джерела світла на основі світлодіодів? А якщо це шкідливо, то наскільки?
Електромагнітний спектр, важливий для зорової системи людини, видно лише в діапазоні від приблизно 380 нм до 780 нм. Ця область також називається "світло" або VIS (для "видимого"). Коротші довжини хвиль нижче 400 нм, які прилягають до видимого діапазону, належать до ультрафіолетового (УФ) спектрального діапазону. Більші довжини хвиль понад 780 нм належать до інфрачервоного (ІЧ) спектрального діапазону.
Межі між спектром видимого світла та невидимими спектрами УФ та ІЧ перекриваються, оскільки сприйняття світла має певну індивідуальну дисперсію і також залежить від інтенсивності відповідного освітлення. Тому вказівка точної межі між діапазонами УФ, ВІС та ІЧ бажана з технічної точки зору, але не фізіологічно обгрунтована. У короткохвильовому діапазоні діапазон перекриття становить приблизно від 380 до 400 нм, де можна сприймати фіолетово-блакитне світло. Тому спектр синього світла також часто дається приблизно 380 нм в синьо-фіолетовому діапазоні до 500 нм, в якому синій спектр змінюється на зелений.
Сучасні джерела світла та їх наслідки для наших очей
Але які ефекти сучасного технічного освітлення, таких як світлодіодні лампи, ксенонові лампи, енергозберігаючі лампи або випромінювання від дисплеїв? Усі ці «нові джерела світла», які роблять наше життя простішим та кращим, випромінюють відносно більшу частку синього світла, ніж «класична лампочка» (ілюстрація). Сьогодні ми стикаємося з цим потенційно шкідливим синім світлом набагато довші періоди часу, часто до пізньої ночі. Для порівняння: Раніше людське око піддавалося лише синьому світлу, яке дуже інтенсивно виникає на сонячному світлі вдень. Зі заходом сонця в сутінках та такими джерелами світла, як свічки або каміни, які потім віддають теплий спектр світла, частка синього спектрального компонента висихає.
Синє світло та здоров’я очей
Енергія, властива електромагнітному випромінюванню, взаємодіє з біологічною тканиною та структурами, з якими вона стикається. Шкідливий потенціал ультрафіолетового випромінювання на біологічну тканину, таку як наша шкіра та очі, добре відомий. Тут часто говорять про так звану актинічну ультрафіолетову небезпеку, яка в області структури ока в першу чергу вражає кон’юнктиву, рогівку та кришталик ока.
Кілька десятиліть тому вчені з'ясували, що певний спектр активності синього світла в діапазоні довжин хвиль від 380 нм до 510 нм з максимальним ефектом при 440 нм може бути причиною можливого пошкодження сітківки. Вчені говорять про небезпеку синього світла. Деякі з них навіть впевнені, що небезпека синього світла робить значний внесок у розвиток вікової дегенерації жовтої плями (AMD).
Загалом існують різні механізми пошкодження, спричиненого радіацією (або світлом) в оці. Небезпеки, що виникають у повсякденному житті, мають фотохімічний характер, і слід підкреслити фотоокислювальні процеси на клітинному рівні. Коротко описано, тканина або певні тканинні структури пошкоджуються тим, що поглинання певної довжини хвилі у світлочутливих структурах сітківки, хромофорах, призводить до пошкодження навколишніх тканин через генерацію збуджених та реактивних молекулярних структур. Зазвичай це повільні кумулятивні процеси, які часто проявляються лише через багато років безперервного мікропошкодження, як у випадку з ВМД.
Наше тіло протидіяло цим потенційним та світлоіндукованим пошкодженням ока захисними механізмами. Прикладами є меланін або макулярний пігмент, які, однак, зменшуються із збільшенням віку. У той же час продукти розпаду окисного стресу виникають на білках. Тут слід зазначити віковий пігмент ліпофусцин. Ліпофусцин накопичується в пігментному епітелії сітківки (RPE) і, таким чином, знижує життєздатність RPE. У довгостроковій перспективі цей ефект може призвести до загибелі клітин RPE на цілих ділянках та до втрати зору або сліпоти.
Ці фотохімічні процеси можуть запускатися в сітківці людини високоенергетичним компонентом синього світла. Однак взаємозв'язок доза-реакція набагато менш відомий, ніж загальний механізм. Крім того, клінічна оцінка все ще є предметом сучасних досліджень. Але, незважаючи на поради з ретельним розглядом цієї теми, з’являються дикі спекуляції щодо того, яке джерело синього світла, що випромінює, має потенціал шкоди - наприклад, дисплей мобільного телефону або світлодіодні джерела світла в квартирних лампах.
Синє світло та візуальний комфорт
Окрім попередніх міркувань, певні ділянки синього спектра впливають на сприйняття відблисків, особливо психологічних відблисків. Результат - зменшення зорового комфорту та розслабленого зору. Як приклад, багатьом автомобілістам знайоме досить неприємне або прикрий погляд на сучасні світлодіодні або ксенонові фари від зустрічних автомобілів.
Синє світло та добробут
Через масове обговорення небезпеки синього світла люди часто забувають говорити про позитивні сторони впливу світла на наше самопочуття. Нашим внутрішнім годинником (так званою циркадною системою), крім усього іншого, керує сприйняття синього світла. Синє світло вітамінізує, не дає вам спати і пригнічує, наприклад, вивільнення гормону сну мелатоніну в організм, а отже, також впливає на якість сну, як показують сучасні дослідження нічного впливу синього світла у підлітків.
Через цей дуалізм синього світла, тобто можливий ризик для здоров’я, з одного боку, та позитивний внесок у добробут, з іншого боку, про «прокляття та благословення» синього світла іноді говорять разюче.
Корисно знати, що спектр синього світла можна розбити на діапазони довжин хвиль, кожен з яких має сильніший вплив на той чи інший ефект.
Граничні значення та стандарти
Окрім наукового розгляду, існують також граничні значення та норми із середовища стандартизації, яких слід дотримуватися. Сюди входять такі стандарти, як Американська конференція урядових гігієністів промисловості (ACGIH) або Європейська директива 2006/25/EC, обидва з яких рекомендують граничні значення впливу для захисту очей. Наукові дослідження вивчали випромінювання синього світла від цифрових дисплеїв та їх вплив на зорову систему людини, беручи до уваги ці встановлені стандарти. Однак дослідження не показують підвищеного ризику пошкодження людського ока сучасними дисплеями стосовно рекомендованих стандартів. Цей результат в основному обумовлений значно меншою освітленістю цих дисплеїв порівняно з сонцем.
Однак, розглядаючи нові висновки, слід зазначити, що стандарти, розглянуті в тестах, встановлювались лише на короткий період лише одного робочого дня. Існує дуже мало наукових досліджень щодо можливих довгострокових наслідків - у тому числі тих, які передбачають пошкодження клітин синім світлом. Однак джерела світла, що використовуються тут, мали набагато вищий рівень енергії, ніж у звичайних джерелах світла, таких як внутрішнє освітлення або сучасний дисплей
Згідно з сучасним станом наукових та клінічних досліджень, не видається гострим ризиком пошкодження сітківки через будь-яке освітлення в приміщенні (світлодіоди, дисплеї тощо) та щоденне використання мобільних пристроїв, таких як смартфони або планшетні ПК.
Проте поки що питання впливу штучного синього світла, особливо у пізніший час доби, на нашу циркадну систему і, отже, на можливі наслідки для якості сну, нашого самопочуття та здоров’я залишається відкритим. Питання про потенційну довгострокову шкоду зоровій системі людини, яка не враховувалась у згаданих стандартах, а також про можливу шкоду від компонента синього світла при значно інтенсивнішій сонячній радіації також досі залишається відкритим.
Поки не будуть отримані подальші перевірені знання, нам доведеться боротися з дуалізмом синього світла збалансовано та відповідально.