Wpływ światła nadfioletowego (UV) na wzrok

Polub i udostępnij
  •  
  •  
  •  

Główną przyczyną problemów ze wzrokiem są emitujące szkodliwe światło ekrany urządzeń cyfrowych. Długi czas pracy z komputerem bądź każdym innym urządzeniem cyfrowym wyposażonym w ekran prowadzi do szeregu symptomów, które można by nazwać ogólnie syndromem widzenia komputerowego i podzielić
na dwie grupy objawów: wizualne i fizyczne.

Na wstępie należy zdefiniować, czym jest promieniowanie nadfioletowe. Fale elektromagnetyczne dzielimy na zakresy, ale ten podział można dowolnie zaproponować. W próżni fale elektromagnetyczne różnią się tylko energią, jaką niosą ze sobą pojedyncze fotony, i są opisywane tymi samymi równaniami fizycznymi. Istniejący w literaturze podział na zakresy i konkretne długości fal wynika z efektów oddziaływania z materią, w tym materią żywą. Zakresy najbardziej interesujące dla okulisty, optometrysty i optyka oftalmicznego to: promieniowanie widzialne (VIS), podczerwień (IR) i nadfiolet (UV), który dalej jest dzielony na trzy podzakresy – UV-A, UV-B oraz UV-C. Nadfiolet to fale krótsze niż widzialne, zaś podczerwień – dłuższe. Graniczne długości podzakresów UV są określone m.in. w normie PN-EN ISO 13666 Optyka oftalmiczna – Soczewki okularowe – Terminologia, definiującej podstawowe pojęcia optyczne. Wynoszą one: UV-A 315÷400 nm, UV-B 280÷315 nm, UV-C 100÷280 nm, przy czym górna granica dla zastosowań oftalmicznych to 380 nm zamiast 400 nm. Wskazuje to, że nie istnieje jedna ścisła granica pomiędzy światłem widzialnym a nadfioletowym i w różnych zastosowaniach możemy spotkać obie wartości, a nawet sytuacje nakładania się zakresów UV (do 400 nm) i VIS (od 380 nm). Podzakresy A, B i C odpowiadają coraz większej energii fotonów i nieco różnemu oddziaływaniu z materią żywą, m.in. UV-A głębiej penetruje tkanki.

W widmie promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi praktycznie nie ma fal z zakresu UV-C, niewiele UV-B i przeważa zakres UV-A. To, ile promieniowania UV dociera do oka, zależy także od jego losów w atmosferze ziemskiej i na powierzchni Ziemi. W atmosferze mamy do czynienia z mnogością różnych aerozoli, które w zależności od składu i wielkości cząstek rozpraszają UV w różny sposób. Trzeba pamiętać, że chmury są często przezroczyste dla tego promieniowania i – zaskakująco – w ciemny dzień możemy mieć całkiem dużą ekspozycję na UV. Z drugiej strony, niskie chmury deszczowe, deszcz i mgła znacznie zmniejszają ilość UV trafiającego na powierzchnię Ziemi, czyli w konsekwencji do oka. Udział w „transporcie” mają też czynniki powierzchniowe, przykładowo, śnieg może rozproszyć lub odbić ponad 80% UV, a powierzchnia wody jedynie kilka procent.

Oprócz Słońca w naszym środowisku wzrokowym spotykamy także sztuczne źródła światła nadfioletowego, jednak dość rzadko są to typowe elementy oświetleniowe. W szczególnych przypadkach stosuje się lampy emitujące nadfiolet, np. do dezynfekcji pomieszczeń, bowiem energia fotonów w zakresie najwyższych wartości, czyli UV-C, powoduje niszczenie drobnoustrojów. Popularne testery banknotów są zwykle używane na tyle krótko, że ich wpływ można pominąć. Niezbadany szczegółowo jest natomiast wpływ oświetlenia UV tzw. dyskotekowego, bowiem w pewnych sytuacjach skumulowana przez wiele godzin ilość (energia) promieniowania może być istotna. Osobno należy także potraktować spawaczy, którzy – mimo stosowania środków ochronnych – są poddani oświetleniu silnym światłem UV, pochodzącym z łuku spawalniczego.

Najbardziej narażone na ekspozycję UV tkanki oka to rogówka, spojówka, tęczówka oraz soczewka wewnątrzgałkowa. Te części oka absorbują większą część promieniowania nadfioletowego i najczęściej wykazują bezpośrednie efekty oddziaływania światła. Często cytowane publikacje Slineya podają, że średnio rzecz biorąc w populacji rogówka pochłania całość UV-C, około 90% UV-B i 40% UV-A. Do siatkówki dociera 1–2% promieniowania UV padającego na oko. Wartości te z wiekiem ulegają zmianie wraz ze starzeniem się oka. Soczewka ulega żółknięciu, co zwiększa pochłanianie UV. U osób starszych soczewka absorbuje długości fali nawet do 400 nm, a u osób młodszych tylko do 300 nm. U dzieci poniżej 10 lat soczewka wewnątrzgałkowa przepuszcza około 75% światła UV, zaś u osób powyżej 25 lat jest to około 10%. W efekcie u osób starszych światło UV oddziałuje z siatkówką w niewielkim stopniu, choć niezupełnie pomijalnym.

Absorpcja światła UV w przednim odcinku oka powoduje rozmaite stany patologiczne, m.in. tzw. słoneczne zapalenia rogówki i spojówki. Światło UV sprzyja powstawaniu skrzydlików i tłuszczyków, jest także czynnikiem wywołującym zaćmę. Mimo że do siatkówki dociera stosunkowo niewielka ilość światła UV, to ze względu na jego wysoką energię istnieje ryzyko szybszego wystąpienia zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem (AMD). Promieniowanie nadfioletowe może także być czynnikiem wywołującym nowotwory, jak np. czerniaka, który może pojawić się na spojówce, tęczówce lub wewnątrz oka.

Dzięki temu, że dzieci posiadają większe źrenice niż dorośli oraz że ich tkanki są bardziej przezroczyste dla światła UV, Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) ocenia, że nawet 80% całkowitej życiowej ekspozycji na światło UV jest osiągane przed 18. rokiem życia. To znaczy, że powinniśmy szczególnie skupić się na odpowiedniej ochronie wzroku tej grupy wiekowej. Jednakże, należy pamiętać, że całkowita eliminacja światła UV może powodować zwiększoną progresję miopii. Zatem ochrona powinna być na tyle skuteczna, by uniemożliwić powstawanie patologii, a z drugiej – nie zaburzyć naturalnych mechanizmów biologicznych. Pewną nadzieję dają nam badania naukowe, które wskazują dość ostrożnie w badaniach na kurczakach, że światło fioletowe o długości fali około 400 nm ma szansę zastąpić UV w rozwoju wzroku.

Podsumowując, głównie toksyczny wpływ światła UV na oko (i ogólnie wzrok) jest potwierdzony naukowo i specjaliści ochrony wzroku powinni skupić się na metodach ochrony przed tym promieniowaniem.

Dr hab. Jacek Pniewski
ACKO Akademickie Centrum Kształcenia Optometrystów i Optyków Okularowych
Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego


Polub i udostępnij
  •  
  •  
  •  

Polecamy