Światło niebieskie. Działanie i ochrona.

Polub i udostępnij
  •  
  •  
  •  

Ludzie ewoluowali przez większą część historii świetle słonecznym, które uznajemy za naturalne. Ostatnie 140 lat to dominacja światła żarowego, od czasu patentu Thomasa Edisona 1879 r. Obecnie jesteśmy świadkami rozkwitu technologicznego sztucznych źródeł światła, opartych m.in. różnego typu lampy wyładowcze (świetlówki), diody elektroluminescencyjne (LED), czy przyszłości być może kropki kwantowe.

Każde źródło światła, oprócz wskazania technologii produkcji, można opisać, podając charakterystykę emisji, obejmującą różnorodne aspekty, np.: rozkład przestrzenny, natężenie, widmo, polaryzacja, czy spójność. Szczególnie ważne nowoczesnym środowisku wzrokowym są natężenie widmo (spektrum).

Naturalne źródło światła

Naturalne źródło światła – Słońce – może wywołać duże natężenie światła. Na tyle duże, że nie należy patrzeć jego tarczę, bo można łatwo uszkodzić wzrok, czasami nawet nieodwracalnie. Nowoczesne źródła światła wykorzystywane do oświetlenia lub jako element konstrukcyjny ekranów zwykle emitują światło znacznie mniejszym natężeniu, które nie powinno wywołać takich bezpośrednich szkód. Jednakże widmo światła słonecznego znacznie różni się od widma światła np. diody LED. Słońce emituje fale elektromagnetyczne bardzo szerokim zakresie długości, maksimum około 500 nm, co wynika prawa Plancka temperatury Słońca. Zwykłe żarówki emitują światło maksimum przesuniętym kierunku fal dłuższych, zaś diody LED mają na ogół widmo silnie zaznaczonym maksimum obszarze około 450 nm. To maksimum wynika technologii produkcji – światło niebieskie jest potrzebne do uzyskania wrażenia światła białego, bo albo pobudza świecenie dalszej części widma (poprzez luminofor), albo stanowi jedną trzech barw podstawowych. Dodatkowo, wzrok ludzki jest stosunkowo mało czuły zakresie światła niebieskiego (czopki S), co powoduje konieczność stosowania wysokiego natężenia.

Czy rozkład widmowy światła jest ważny? Tak, jest ważny, bowiem wraz ze zmniejszającą się długością fali elektromagnetycznej wzrasta częstotliwość energia fotonów. Fotony zakresu nadfioletu (UV) są bardzo dobrze znane ze szkodliwego wpływu, ze względu na możliwość jonizacji lub nawet destrukcji związków chemicznych, których składają się tkanki biologiczne. przypadku światła zakresu niebieskiego, długości fali około 380–500 nm, oznaczanego jako HEV Light (High Energy Visible Light – światło widzialne wysokiej energii), także mamy do czynienia potencjalnie szkodliwym promieniowaniem.

Wybór źródeł światła w otoczeniu

Badania tej dziedzinie są prowadzone od lat 70., kiedy rozwijała się technologia diod półprzewodnikowych. Wprowadzono wtedy m.in. termin nieodwracalnego fotochemicznego uszkodzenia wzroku wyniku oświetlenia oka przez bardzo jasne źródło światła, takie jak np. łuk spawalniczy, tarcza Słońca południe czy wiązka laserowa, choć nie mówiono oddziaływaniu fotochemicznym. odróżnieniu od uszkodzeń fotomechanicznych czy fototermicznych, które dają wyraźne natychmiastowe objawy, uszkodzenie fotochemiczne ma charakter kumulujący może postępować przez wiele lat, nie dając sobie początkowo znać.

Istnieją przesłanki świadczące tym, że długotrwała ekspozycja na HEV może przyczyniać się do rozwoju degeneracji plamki żółtej związanej wiekiem (AMD – age-related macular degeneration), dlatego ważny jest odpowiedni wybór źródeł światła otoczeniu – środowisku wzrokowym oraz właściwy wybór sposobu ochrony. Dawniej, gdy – poza Słońcem – otaczały nas źródła żarowe niewielkiej temperaturze barwowej, światła niebieskiego było wokół niewiele. Obecnie zaś jest obecne praktycznie wszędzie, emitowane przez niemal wszystkie nowoczesne źródła światła urządzenia elektroniczne (ekrany), całą dobę. efekcie całkowita ekspozycja na nie jest wysoka, szczególnie jeśli weźmiemy pod uwagę, że światło małym natężeniu jest uzyskiwane często sposób impulsowy, dużą częstotliwością, co powoduje chwilowe duże natężenia na siatkówce, wyniku „oszukiwania” źrenicy, że jest ciemno.

Wpływ światła niebieskiego na stan narządu wzroku

Wpływ światła niebieskiego na stan narządu wzroku nie został sposób absolutnie pewny potwierdzony wyjaśniony, bowiem nie jest możliwe ze względów etycznych prowadzenie tego typu badań. Mamy jednak dużo przesłanek – poszlak, że oddziaływanie jest bardzo prawdopodobne. Wykonano wiele badań zwierząt, m.in.: małp, szczurów, królików, czy kurczaków. Zbadano też komórki siatkówki in vitro. Przy dość dużych natężeniach światła efekty były bardzo wyraźne. realnym życiu mamy do czynienia mniejszymi natężeniami, jednak ze względu na kumulujący charakter efektu fotochemicznego może zachodzić dłuższym czasie, początkowo niezauważalnie.

Trzeba jednocześnie pamiętać, że światło niebieskie pełni ważne funkcje organizmie człowieka. 2002 r. odkryto kolejny typ fotoreceptorów – światłoczułe komórki zwojowe siatkówki (ipRGC), zawierające melanopsynę, które odpowiadają za wywoływanie odpowiedzi niewzrokowych. Światło to pobudza zarówno korę wzrokową, jak inne obszary mózgu. Umożliwia regulację życiowego rytmu dobowego, pobudza, poprawia czas reakcji samopoczucie. Badania mechanizmów działania tych komórek są nadal fazie początkowej, jednak wykazano, że największy wpływ na komórki ipRGC ma światło długości fali zakresu 459–484 nm. Światło niebieskie prawdopodobnie jest także czynnikiem powstrzymującym rozwój miopii, aczkolwiek mechanizm powstawania tej wady wzroku nie jest nadal pełni poznany.

Kto jest narażony

Najbardziej narażone na HEV są dzieci oraz osoby młode, których światło niebieskie (także UV) bez przeszkód dociera do siatkówki przez młodą rogówkę soczewkę, bardzo dobrych parametrach transmisji światła. Te osoby współcześnie spędzają najwięcej czasu przed ekranami telewizorów, komputerów smartfonów. Ocenia się, że około 60% osób krajach rozwiniętych spędza nie mniej niż 6 godzin dziennie przed ekranem. Stopniowe zmniejszanie się transmitancji widmowej naturalnej soczewki wskutek procesów starzenia stanowi paradoksalnie pewną ochronę przed światłem niebieskim jego działaniem fotochemicznym. Warto przy tym pamiętać, że operacja zaćmy związana wymianą soczewki może przywrócić pierwotny stan przepuszczania światła niebieskiego, przypadku określonych typów sztucznych soczewek wewnątrzgałkowych.

Jak chronić wzrok

Na co zwracać uwagę nowoczesnym środowisku wzrokowym, aby chronić wzrok? Pewną część tego zadania wykonują projektanci oświetlenia, którzy powinni stosować się do opracowanych norm, szczególności do normy PN-EN 62471. Zawarto niej wytyczne do oceny bezpieczeństwa lamp, m.in. na podstawie krzywej zagrożenia fotobiologicznego mającej maksimum dla 440 nm.

Można także wykorzystać soczewki okularowe wyposażone filtr światła niebieskiego, które mogą być przydatne dla osób spędzających dużo czasu przed ekranem. Filtracja światła niebieskiego może być realizowana różny sposób, krzywą transmitancji na różnym poziomie filtracji dla różnych zakresów widma i o różnym kształcie. Nie zawsze producenci soczewek prezentują katalogach te krzywe, powinni, bo wtedy optyk może lepiej dobrać konkretny model do potrzeb wzrokowych klienta zebranych wywiadzie. Szczególnie nie powinno się zupełnie pozbawiać światła niebieskiego, bo ryzykujemy utratę innych funkcji fizjologicznych organizmu, czasami problemy widzeniem barwnym.

Teoretycznie, gdybyśmy wycięli całkowicie promieniowanie np. zakresu poniżej 500 nm, to dostalibyśmy soczewkę, która jest pozornie zabarwiona na żółto lub bursztynowo. Takie soczewki są wykorzystywane do zastosowań specjalnych, np. strzelectwa, ale nie można ich zbyt długo nosić. Do pracy, gdzie mamy do czynienia ekranami oświetleniem LED przez długi czas ciągu dnia, powinniśmy jednak wybierać soczewki, których działanie nie jest tak stanowcze. Większość producentów stosuje soczewki, które filtrują częściowo zakres około 440–460 nm. Nowsze generacje mają dodatkowo tak poprowadzoną krzywą absorpcji, że efekt pozornego zabarwienia jest prawie niewidoczny podczas użytkowania.

Rola optyka

Podsumowując, współczesne środowisko wzrokowe stawia przed optykami oftalmicznymi niełatwe zadanie wyboru odpowiedniej soczewki, dostosowanej do środowiska wzrokowego, jakim funkcjonuje klient. Mając bardzo bogate portfolio wielu producentów soczewek okularowych, muszą znaleźć optymalne rozwiązanie nie tylko dla uzyskania najlepszej ostrości wzroku, ale także jego ochrony, której nie widać bezpośredni sposób. Do tego powinni edukować swoich klientów przynajmniej podstawowym zakresie tym, jak światło niebieskie może wpływać na wzrok przy zbyt długiej lub silnej ekspozycji.


Polub i udostępnij
  •  
  •  
  •  

Polecamy