Czy światło niebieskie jest rzeczywiście niebezpieczne?

Sprawa wpływu tzw. światła niebieskiego na wzrok to prawdziwy „evergreen” – zainteresowanie tym tematem powraca nieustannie.

Istniejący na rynku duży wybór różnych rozwiązań chroniących przed nadmierną ekspozycją oczu na promieniowanie elektromagnetyczne z tego zakresu każe nieustannie zadawać pytania o ich skuteczność.

Czemu jednak skupiamy się akurat na świetle niebieskim? Zacznijmy od początku. Zakres fal, który nazywamy widzialnym, wcale nie jest oczywisty. Najczęściej możemy spotkać się ze ścisłymi normatywnymi granicami długości 380–760 nm, które służą jako normy, pozwalające np. regulować parametry źródeł światła czy charakteryzować parametry soczewek okularowych. Jednakże zakres długości fal, w którym człowiek jest w stanie zarejestrować światło, jest znacznie szerszy, i to w ciekawy sposób. Już w latach 40. ubiegłego wieku badano zakres czułości oka ludzkiego, wykorzystując do tego celu grupę osób o relatywnie najlepszym wzroku w populacji – młodych pilotów. Ustalono, że część z nich była w stanie dostrzec światło o długości fali bliskiej 360 nm w kierunku nadfioletu, a z drugiej strony widma – o długości nawet 1 mikrometra, przy czym czułość wzroku przy końcach zakresu długości była już bardzo niska, wiele rzędów wielkości niższa niż dla maksimum czułości (zależnego od warunków: fotopowych lub skotopowych). Znaczy to, że im dalej od maksimum czułości, tym konieczne jest większe natężenie światła, by wywołać ten sam efekt jasności.

Efekt degeneracji, czyli efekt fotochemiczny

Różne długości fali światła manifestują się nie tylko różną barwą. Kluczowa okazuje się analiza energii fotonów, bowiem sposób oddziaływania światła z materią właśnie od niej zależy. Energia światła o długości fali 400 nm to 3.26 eV (elektronowolta), zaś światła o długości 760 nm – 1.63 eV, czyli dwukrotnie mniej. Większa energia oznacza potencjalnie większą szansę na destruktywne działanie, szczególnie jeśli towarzyszy jej duże natężenie światła, konieczne przy niskiej czułości oka dla uzyskania odpowiedniego wrażenia. Dodatkowo, związki chemiczne obecne w siatkówce, które uczestniczą np. w cyklu wzrokowym, posiadają tzw. maksima absorpcyjne, dla których absorpcja jest szczególnie duża.
Oddziaływanie światła na tkanki było już wielokrotnie badane w warunkach laboratoryjnych in vitro oraz na zwierzętach (myszach, szczurach, kurczakach, królikach) w rezultacie czego obserwowano, szczególnie dla dużych natężeń światła wysokoenergetycznego, czyli także niebieskiego, różne zmiany, zarówno na poziomie komórkowym (degeneracja), jak i funkcjonalnym (np. wywołanie wady refrakcji w trakcie wzrostu). Efekt degeneracji nosi nazwę efektu fotochemicznego, który zachodzi w warunkach normalnej temperatury ciała. Zachodzi głównie w przypadku długich ekspozycji, ma charakter kumulujący, przy falach o długości fali poniżej 550 nm nawet przy stosunkowo słabym oświetleniu.
Laboratoryjnie określono dwa główne typy tego efektu. Typ I zachodzi dla niskich natężeń i długich ekspozycji na krótkie fale widzialne w wyniku absorpcji w receptorach światłoczułych (najbardziej zagrożone czopki typu S), zaś typ II zachodzi dla wysokich natężeń i krótkich ekspozycji, dokonując zmian w komórkach RPE, prawdopodobnie w wyniku absorpcji przez lipofuscynę.
Czy te wyniki badań odnoszą się bezpośrednio do funkcjonowania ludzi we współczesnym środowisku wzrokowym? Czy musimy zawsze chronić się przed wysokoenergetycznym światłem niebieskim i fioletowym? Nie dysponujemy niepodważalnymi dowodami, że powszechne cywilizacyjne choroby oczu są spowodowane tym czynnikiem, wobec istnienia wielu innych czynników patologicznych, a także wobec trudności w prowadzeniu eksperymentów na ludziach. Dodatkowo należy pamiętać, że światło o długości fali około 460–480 nm powoduje pozawzrokową odpowiedź biologiczną organizmu – poprzez oddziaływanie na komórki zwojowe siatkówki bezpośrednio reagujące na światło i w rezultacie na wydzielanie melanopsyny, która odpowiada za regulację cyklu dobowego.

Dobór pomocy wzrokowych

Zatem może nie trzeba unikać światła niebieskiego? Istnieją sytuacje, kiedy warto nieco zmniejszyć jego natężenie. Zbadano, na przykład, że niektóre osoby z niewielkimi określonymi deficytami widzenia barw lepiej postrzegają barwy w okularach filtrujących światło niebieskie (BB, blue blocker). Wokół nas istnieje także wiele sztucznych źródeł światła opartych o diody elektroluminescencyjne, które z przyczyn technicznych emitują światło niebieskie o dużym natężeniu. W przypadku zawodów, w których wykorzystuje się bardzo jasne oświetlenie studyjne czy estradowe, może być wskazane stosowanie ochrony oczu. W 2014 roku wykazano, że stosowanie okularów typu BB wpływa na poziom pobudzenia i jakość snu u nastolatków. Jednakże nie udało się jednoznacznie ustalić, czy filtracja światła niebieskiego istotnie wpływa na ogólny komfort, samopoczucie czy codzienne funkcjonowanie wzrokowe, bowiem istnieje wiele innych czynników, których obecności nie można wykluczyć.
Podsumowując, mimo że udział wysokoenergetycznego światła niebieskiego w degeneracji tkanek oka nie jest w 100% potwierdzony, a jego wpływ jest czasami wyolbrzymiany, to jednak w określonych sytuacjach warto rozważyć filtrację światła z tego zakresu, jeśli warunki funkcjonowania – środowisko wzrokowe – zawierają źródła światła, które mogą potencjalnie szkodzić. Nie można jednak przesadzać, co prowadzi nas wprost do konkluzji, że podstawą dobrego doboru pomocy wzrokowych jest odpowiedni wywiad na temat potrzeb klientów.

Dr hab. Jacek Pniewski
koordynator studiów z optyki okularowej i optometrii Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

Polecamy