Światło niebieskie. Czy jest bezpieczne?

Polub i udostępnij
  •  
  •  
  •  

Każdemu optykowi i większości klientów jest znane pojęcie światła nadfioletowego, czyli promieniowania UV i tego, że może mieć ono zły wpływ na stan zdrowia, w tym szczególnie oczu i skóry. Okulary i kremy przeciwsłoneczne powinny mieć zawsze filtr UV i staje się to wiedzą powszechną, do której nikogo nie trzeba już przekonywać. Łatwo też zmniejszyć niebezpieczeństwo, unikając nadmiernego światła słonecznego.


Polub i udostępnij
  •  
  •  
  •  
Polub i udostępnij
  •  
  •  
  •  

Dość nowym zagadnieniem jest wpływ światła niebieskiego, o długości fali z zakresu około 380–500 nm, oznaczanego jako HEV Light (High Energy Visible Light), choć już w latach 70., kiedy rozwijała się technologia półprzewodnikowych źródeł światła, rozpoczęto badania na temat wysokoenergetycznego promieniowania widzialnego, na które wzrok jest stosunkowo mało czuły, a które jest niezbędnym składnikiem m.in. nowoczesnych lamp LED.
Pojawił się wtedy m.in. termin nieodwracalnego fotochemicznego uszkodzenia wzroku w wyniku oświetlenia oka przez bardzo jasne źródło światła, takie jak np. łuk spawalniczy, tarcza Słońca w południe czy wiązka laserowa. W odróżnieniu od uszkodzeń fotomechanicznych czy fototermicznych, które dają wyraźne natychmiastowe objawy, uszkodzenie fotochemiczne ma charakter kumulujący i może postępować przez wiele lat, nie dając o sobie znać. Istnieją przesłanki świadczące o tym, że stres oksydacyjny i długotrwała ekspozycja na HEV mogą przyczyniać się do rozwoju degeneracji plamki żółtej związanej z wiekiem AMD (age-related macular degeneration).
Z drugiej strony, światło niebieskie pełni ważne funkcje w organizmie człowieka. Wraz z odkryciem w 2002 r. kolejnego typu fotoreceptorów – światłoczułych komórek zwojowych siatkówki (ipRGC) zawierających melanopsynę, odpowiadających za wywoływanie odpowiedzi niewzrokowych, wykazano, że światło pobudza nie tylko korę wzrokową, ale także inne obszary mózgu. Umożliwia regulację życiowego rytmu dobowego, pobudza, poprawia czas reakcji i samopoczucie. Mimo że badania nad tymi komórkami są jeszcze w fazie początkowej, to ocenia się, że największy wpływ na komórki ipRGC ma światło o długości fali z zakresu 459–484 nm. Światło niebieskie prawdopodobnie jest także czynnikiem powstrzymującym rozwój miopii, aczkolwiek mechanizm powstawania tej wady wzroku nie jest nadal dobrze poznany.
Dawniej, gdy otaczały nas tylko źródła żarowe o stosunkowo niewielkiej temperaturze barwowej (nie licząc Słońca), światła niebieskiego było niewiele w środowisku wzrokowym. Obecnie mamy sytuację zupełnie szczególną. Światło niebieskie jest obecne praktycznie wszędzie, emitowane przez niemal wszystkie nowoczesne źródła światła i urządzenia elektroniczne (ekrany), całą dobę. Co więcej, inaczej niż w przypadku żarówki, biały kolor uzyskuje się poprzez mieszanie kilku zakresów widmowych, w tym z relatywnie dużym natężeniem światła niebieskiego. Biel „słoneczna” ma zupełnie inny rozkład widmowy i może mieć znacznie mniejsze natężenie światła niebieskiego niż biel z białej jasnej diody elektroluminescencyjnej (LED).
Warto też wiedzieć, iż zadane natężenie światła emitowanego przez źródła LED może być realizowane na co najmniej dwa sposoby: ciągły i impulsowy. W pierwszym przypadku źródło jest zasilane stałym prądem i natężenie światła jest stałe w czasie. W drugim źródło jest zasilane prądem w sposób przerywany (np. kilkaset razy na sekundę), ale w taki sposób, żeby średnie natężenie światła było takie samo, jak w przypadku zasilania ciągłego. Przykładem są nowoczesne samochodowe lampy tylne, które, gdy pełnią funkcję świateł pozycyjnych, pracują w trybie impulsowym, o małym średnim natężeniu światła, a w momencie naciśnięcia pedału hamulca pracują w trybie ciągłym, z maksymalnym natężeniem. Powoduje to, że chwilowe wartości natężenia światła padającego na siatkówkę mogą być stosunkowo wysokie, nawet przy pozornie niewielkim średnim natężeniu światła padającego na oko.
Najbardziej narażone są dzieci i osoby młode, u których światło niebieskie bez przeszkód dociera do siatkówki. Te osoby spędzają najwięcej czasu przed ekranami. Wywołane starzeniem stopniowe zmniejszanie się transmitancji widmowej naturalnej soczewki stanowi paradoksalnie pewną ochronę przed światłem niebieskim i jego działaniem fotochemicznym. Warto przy tym pamiętać, że operacja zaćmy związana z wymianą soczewki powoduje przywrócenie pierwotnego stanu przepuszczania światła niebieskiego.
Jeśli dodamy do powyższych informacji fakt, iż około 60% osób w krajach rozwiniętych spędza nie mniej niż 6 godzin przed ekranem, otrzymamy niepokojącą sytuację „epidemiologiczną.” Z jednej strony światło niebieskie jest potrzebne, z drugiej – może szkodzić.
Niestety, niełatwo zbadać metodą naukową wpływ światła niebieskiego na stan narządu wzroku, bowiem tego typu badania byłyby z gruntu nieetyczne. Do tej pory badano głównie małpy i szczury oraz komórki siatkówki in vitro. Więcej, użyte natężenia światła były na tyle duże, że można mieć wątpliwości, na ile realne. Niemniej jednak, na podstawie nawet dość skąpych przesłanek, zapobiegając ewentualnym problemom zdrowotnym, już dawno opracowano normy, którymi winni kierować się producenci źródeł światła. W szczególności ważna jest norma PN-EN 62471 „Bezpieczeństwo fotobiologiczne lamp i systemów lampowych”, która istnieje w wersji międzynarodowej (IEC) oraz europejskiej (CENELEC), pod tym samym numerem. Zawarto w niej wytyczne do oceny bezpieczeństwa fotobiologicznego lamp i systemów lampowych wraz z oprawami oświetleniowymi, określono maksymalne wartości ekspozycji, a także sposób przeprowadzania pomiarów kontrolnych (oprócz laserów, do których odnoszą się inne normy).
Z pomocą przychodzą też producenci soczewek okularowych, którzy dla osób spędzających dużo czasu przed ekranem oferują soczewki wyposażone w filtr światła niebieskiego. Cechą charakterystyczną takiego filtra jest, że nie posiada on stałego tłumienia bądź odbicia dla określonego zakresu światła widzialnego, ale że filtracja jest zmienna z długością fali światła. Nie można zatem np. powiedzieć, że filtr blokuje 40% światła niebieskiego, ale należy zawsze analizować przebieg krzywej transmitancji.
Filtry światła niebieskiego mogą być wykonywane w różny sposób. Mogą to być filtry absorpcyjne, co oznacza zwykle dodanie odpowiedniego barwnika do monomeru, z którego wytwarza się soczewki lub zastosowanie powłoki zawierającej barwnik. Teoretycznie, filtr, który redukuje promieniowanie z danego zakresu, powinien powodować zabarwienie soczewki i rzeczywiście starsze soczewki miały charakterystyczne żółte zabarwienie. Nowsze generacje mają w taki sposób poprowadzoną krzywą absorpcji, że trudno ten efekt zauważyć, i wydają się pozornie bezbarwne. Filtrację można osiągnąć także na drodze interferencji, czyli pokrywając soczewkę powłokami o grubości dobranej do pożądanego zakresu filtracji. Soczewki te na ogół w odbiciu wydają się niebieskawe. Najbardziej zaawansowanym rozwiązaniem jest użycie obu typów powłok, zarówno absorpcyjnych, jak i odbiciowych.
Warto także wspomnieć, że soczewki fotochromowe również mają implicite funkcję filtracji promieniowania niebieskiego, zależną od stanu zaciemnienia. W momencie zaciemnienia cząsteczki substancji fotochromowej wywołanej oświetleniem UV powodują filtrację szerokiego zakresu widma (czasami o różnej transmitancji w różnych zakresach widma, co powoduje zabarwienie). Po wyłączeniu lub zasłonięciu źródła UV powracają stopniowo do stanu wyjściowego, przy czym przez jakiś czas po pozornym całkowitym rozjaśnieniu może nadal działać filtracja światła niebieskiego.
Nie wszystkie firmy udostępniają krzywe transmitancji, a wydaje się, że jest to ważna informacja dla optyka, który na podstawie wywiadu dotyczącego środowiska wzrokowego, w którym funkcjonuje klient, może lepiej dobrać model soczewki. Warto także instruować klientów, aby zwracali uwagę na jasność ekranów, odległość od ekranu podczas korzystania czy przełączali urządzenia w odpowiedniej porze w tzw. tryb nocny, który charakteryzuje się obniżonym natężeniem światła niebieskiego.

Dr hab. Jacek Pniewski
Europejskie Studia Optyki Okularowej i Optometrii


Polub i udostępnij
  •  
  •  
  •  

Polecamy