Биологические эффекты видимого света высокой энергии
Видимый свет высокой энергии ( HEV-свет ) — это коротковолновый свет в фиолетовом / синем диапазоне от 400 до 450 нм в видимом спектре , который оказывает ряд предполагаемых негативных биологических эффектов, а именно на циркадный ритм и здоровье сетчатки ( сине- легкая опасность ), что может привести к возрастной дегенерации желтого пятна . [1] [2] Все чаще в очки встраивают фильтры, блокирующие синий свет, чтобы избежать предполагаемого негативного воздействия синего света. Однако нет убедительных доказательств того, что фильтрация синего света с помощью очков каким-либо образом влияет на здоровье глаз, напряжение глаз, качество сна или качество зрения. [3]
Фон
[ редактировать ]Синий светодиодный свет
[ редактировать ]Синие светодиоды часто являются объектом исследований синего света из-за растущей распространенности светодиодных дисплеев и твердотельного освещения (например, светодиодного освещения ), а также синего цвета (более высокая цветовая температура) по сравнению с традиционными источниками. Однако естественный солнечный свет имеет относительно высокую спектральную плотность синего света, поэтому воздействие высоких уровней синего света не является новым или уникальным явлением, несмотря на относительно недавнее появление технологий светодиодных дисплеев. В то время как светодиодные дисплеи излучают белый цвет за счет возбуждения всех светодиодов RGB , белый свет от освещения обычно создается путем соединения синего светодиода, излучающего в основном около 450 нм, в сочетании с люминофором для понижающего преобразования части синего света в более длинные волны, которые затем объединяются в образуют белый свет. Это часто называют «освещением следующего поколения», поскольку технология SSL значительно снижает требования к энергоресурсам. [4]
Световая отдача
[ редактировать ]Синие светодиоды, особенно те, что используются в белых светодиодах, работают при длине волны около 450 нм, где V(λ)=0,038. [5] [6] Это означает, что синему свету с длиной волны 450 нм требуется примерно в 25 раз больший лучистый поток (энергия), чтобы воспринимать тот же световой поток, что и зеленый свет с длиной волны 555 нм. Для сравнения, УФ-А при длине волны 380 нм (V(λ)=0,000 039) требует в 25 641 раз больше радиометрической энергии, чтобы восприниматься с той же интенсивностью, что и зеленый свет, что на три порядка больше, чем у синих светодиодов. [7] [8] В исследованиях часто сравниваются испытания на животных с использованием одинакового светового потока, а не яркости, что означает сравнительные уровни воспринимаемого света на разных частотах, а не общую излучаемую энергию. [9] [10]
Физиологические эффекты
[ редактировать ]Опасность синего света
[ редактировать ]В отчете Французского агентства по вопросам продовольствия, окружающей среды, гигиены и безопасности труда (ANSES) за 2019 год подчеркивается краткосрочное воздействие на сетчатку, связанное с интенсивным воздействием синего светодиодного света, и долгосрочное воздействие, связанное с возникновением возрастной дегенерации желтого пятна. . [11] Хотя лишь немногие исследования изучали профессиональные причины дегенерации желтого пятна, они показывают, что длительное воздействие солнечного света, особенно его компонента синего света, связано с дегенерацией желтого пятна у работников, работающих на открытом воздухе. [12] Тем не менее, в апреле 2019 года CIE опубликовала свою позицию о низком риске опасности синего света в результате использования светодиодной технологии в лампах общего освещения. [13]
Международный стандарт IEC 62471 оценивает фотобиологическую безопасность источников света. [14] Предлагаемый стандарт IEC 62778 содержит дополнительные рекомендации по оценке опасности синего света для всех осветительных приборов. [15]
Циркадный ритм
[ редактировать ]Циркадный ритм — это механизм, регулирующий режим сна. Одним из основных факторов, влияющих на циркадный ритм, является возбуждение меланопсина , светочувствительного белка, который максимально поглощает энергию при длине волны 480 нм, но имеет не менее 10% эффективности в диапазоне 450-540 нм. [16] Периодическое (ежедневное) воздействие солнечного света обычно настраивает циркадный ритм на 24-часовой цикл. Однако воздействие источников света, которые возбуждают меланопсин в сетчатке в ночное время, может нарушать циркадный ритм. Издательство Harvard Health Publishing утверждает, что воздействие синего света в ночное время оказывает сильное негативное влияние на сон. [17] В вышеупомянутом отчете ANSES «подчеркивается разрушительное воздействие на биологические ритмы и сон, связанное с воздействием даже очень низких уровней синего света вечером или ночью, особенно через экраны». [18] В пресс-релизе Американской медицинской ассоциации за 2016 год делается вывод о том, что неограниченное использование светодиодного уличного освещения оказывает негативное влияние на циркадный ритм , а белые светодиодные лампы оказывают в 5 раз большее влияние на циркадные ритмы сна, чем обычные уличные фонари. [19] Однако они также указывают на то, что яркость уличных фонарей более сильно коррелирует с качеством сна.
Синий свет необходим для регулирования циркадного ритма, поскольку он стимулирует рецепторы меланопсина в глазах. [20] Это подавляет дневной мелатонин, позволяя бодрствовать. Работа при свете без синего света (так называемом желтом свете) в течение длительных периодов времени нарушает циркадные закономерности, поскольку в течение дня не происходит подавления мелатонина, а ночью снижается отскок мелатонина.
Напряжение глаз
[ редактировать ]Синий свет считается причиной цифрового напряжения глаз , но убедительных доказательств в поддержку этой гипотезы нет. [21] [22]
Дерматология
[ редактировать ]Как и в случае с другими видами светотерапии, нет убедительных доказательств того, что синий свет полезен при лечении обыкновенных угрей . [23] [24]
Блокировка синего света
[ редактировать ]Опасения по поводу воздействия синего света привели к появлению нескольких решений по уменьшению воздействия синего света, включая отключение или ослабление синих светодиодов на дисплеях, смещение цвета дисплеев в сторону желтого или ношение очков, фильтрующих синий свет.
Цифровые фильтры
[ редактировать ]Операционные системы Apple и Microsoft и даже предустановленные настройки автономных компьютерных мониторов включают опции для уменьшения излучения синего света путем регулировки цветовой температуры до более теплой гаммы. [25] [26] Однако эти настройки резко уменьшают размер цветовой гаммы дисплея, поскольку по сути имитируют тритановую дальтонизм, тем самым жертвуя удобством использования дисплеев. Фильтры можно настроить по расписанию, чтобы они активировались только после захода солнца.
Интраокулярные линзы
[ редактировать ]Во время операции по удалению катаракты непрозрачный естественный хрусталик заменяют синтетической интраокулярной линзой (ИОЛ). ИОЛ может быть сконструирована так, чтобы отфильтровывать столько же, больше или меньше УФ-излучения, чем естественная линза (иметь более высокую или меньшую границу отсечки), и, следовательно, ослаблять или усиливать функцию опасности синего света. Затем можно изучить влияние длительного воздействия ультрафиолетового, фиолетового и синего света на сетчатку. [27] Однако утверждается, что ИОЛ, которые поглощают больше синего света, чем естественные линзы, отрицательно влияют на цветовое зрение и циркадный ритм, не обеспечивая при этом значительной фотозащиты. [28] Систематические обзоры не обнаружили никаких доказательств какого-либо эффекта ИОЛ, фильтрующих синий свет. [29] и ни один из них не предоставил никаких надежных статистических данных, позволяющих предположить какое-либо влияние на контрастную чувствительность, дегенерацию желтого пятна, зрение, различение цвета или нарушения сна. [30] В одном исследовании утверждалось, что наблюдались большие различия в наблюдаемых флуоресцентных ангиографических исследованиях, и наблюдалось заметно меньшее «прогрессирование аномальной аутофлуоресценции глазного дна»; [31] однако авторы не смогли обсудить тот факт, что луч возбуждения фильтруется светом в диапазоне от 465 до 490 нм. [32] в значительной степени блокируется ИОЛ с фильтрацией синего света. [33] но неясные ИОЛ присутствовали у пациентов контрольной группы.
Линзы, блокирующие синий свет
[ редактировать ]Линзы, фильтрующие синий свет, уже давно присутствуют на рынке в виде солнцезащитных очков коричневого, оранжевого и желтого цветов. [34] Эти тонированные линзы были популярны из-за убеждения, что они улучшают контрастность и восприятие глубины, но после ранних исследований, показавших риск для здоровья от воздействия синего света, [35] [36] стал более популярным из-за предполагаемой пользы для здоровья от блокировки синего света. [37]
Эффективность линз, блокирующих синий свет, в блокировании синего света не оспаривается, но является ли типичное воздействие синего света достаточно опасным, чтобы требовать линз, блокирующих синий свет, весьма спорно. [38] Одна из проблем с очками заключается в том, что они не могут обеспечить положительные результаты при опасности синего света и одновременно спать. Чтобы защититься от опасности синего света, очки необходимо носить постоянно, особенно в течение дня, когда воздействие более сильное. Однако, чтобы обеспечить воздействие синего света, имитирующее нормальный дневной световой цикл, очки следует носить только ночью, когда воздействие синего света уже достаточно низкое с точки зрения фотозащиты. Тем не менее, некоторые данные показывают, что линзы, которые блокируют синий свет перед сном, могут быть особенно полезны для людей с бессонницей , биполярным расстройством , расстройством фазы сна или СДВГ , хотя менее полезны для здоровых спящих. [39] Небольшое количество исследований, способствующих этим выводам на сегодняшний день, имеет методологические недостатки или риск предвзятости, поэтому необходимы дальнейшие исследования. [39]
Агрессивная реклама может способствовать неправильному восприятию общественностью предполагаемой опасности синего света. Даже когда исследования не выявили доказательств в поддержку использования фильтров, блокирующих синий цвет, в качестве клинического лечения цифрового напряжения глаз, производители офтальмологических линз продолжают продавать их как линзы, снижающие цифровое напряжение глаз. [40]
Великобритании Генеральный оптический совет раскритиковал Boots Opticians за их необоснованные заявления относительно их линейки линз с фильтрацией синего света; и Управление по рекламным стандартам оштрафовало их на 40 000 фунтов стерлингов. Компания Boots Opticians продала линзы с наценкой в 20 фунтов стерлингов. [41] Тревор Уорбертон, выступая от имени Ассоциации оптометристов Великобритании , заявил: «...текущие данные не подтверждают заявления о том, что они предотвращают заболевания глаз». [42]
В июле 2022 года реклама Gamer Advantage на Twitch канале BobDuckNWeave была запрещена Управлением по рекламным стандартам за необоснованные утверждения о том, что очки с синим светом могут улучшить сон. [43] [44]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Глаз Р-Хокштейн С., Дунаиф Дж.Л. (январь 2006 г.). «Могут ли линзы, блокирующие синий свет, снизить риск возрастной дегенерации желтого пятна?». Retina (Филадельфия, Пенсильвания) . 26 (1): 1–4. дои : 10.1097/00006982-200601000-00001 . ПМИД 16395131 .
- ^ Маргрейн Т.Х., Бултон М., Маршалл Дж., Слайни Д.Х. (сентябрь 2004 г.). «Дают ли фильтры синего света защиту от возрастной дегенерации желтого пятна?». Прога Retin Eye Res . 23 (5): 523–31. doi : 10.1016/j.preteyeres.2004.05.001 . ПМИД 15302349 . S2CID 40276594 .
- ^ Сингх С., Келлер П.Р., Бусия Л., Макмиллан П., Макрай Э., Лоуренсон Дж.Г. и др. (2023). «Очковые линзы с фильтром синего света для улучшения зрения, сна и здоровья желтого пятна у взрослых» . Cochrane Database Syst Rev. 2023 (8): CD013244. дои : 10.1002/14651858.CD013244.pub2 . PMC 10436683. PMID 37593770 .
- ^ США. Департамент энергетики. (2013). Информационный бюллетень о технологии твердотельного освещения (оптическая безопасность светодиодов). Доступно по адресу: https://www.lightingglobal.org/wp-content/uploads/bsk-pdf-manager/82_opticalsafety_fact-sheet.pdf.
- ^ «Техническое описание семейства продуктов: светодиоды Cree® XLamp® XM-L» (PDF) . Кри. п. 4. Архивировано из оригинала (PDF) 11 ноября 2020 г. Проверено 19 июня 2020 г.
- ^ «Технический паспорт X42182 (светодиоды Z-power)» (PDF) . стр. 12–13. Архивировано из оригинала (PDF) 9 декабря 2018 г. Проверено 19 июня 2020 г.
- ^ «Колориметрия. Часть 1: стандартные колориметрические наблюдатели CIE» . Международная организация по стандартизации . Проверено 9 декабря 2018 г.
- ^ «Кей и Лаби; таблицы физических и химических констант; Общая физика; Подраздел: 2.5.3 Фотометрия» . Национальная физическая лаборатория; Великобритания . Проверено 9 декабря 2018 г.
- ^ Кригель, Артур (2016). «Светоиндуцированное повреждение сетчатки с использованием различных источников света, протоколов и штаммов крыс выявило фототоксичность светодиодов» (PDF) . Нейронаука . 339 . Центр исследований кордельеров. Парижский университет Декарта, Франция. (Медицинский факультет Сорбонны, кафедра физиологии): 296–307. doi : 10.1016/j.neuroscience.2016.10.015 . ПМИД 27751961 . S2CID 1619530 . Проверено 9 декабря 2018 г.
- ^ «Повреждение сетчатки, вызванное светоизлучающими диодами, и его зависимость от длины волны in vivo» (PDF) . Международный журнал офтальмологии, Vol. Т. 10, № 2. 18 февраля 2017 г.
- ^ «Светодиоды и синий свет | Anses — Национальное агентство по безопасности пищевых продуктов, окружающей среды и гигиены труда» . anses.fr . 13 августа 2019 г. . Проверено 29 января 2020 г.
- ^ Моденезе, Альберто; Гобба, Фабрициомария (6 сентября 2018 г.). «Дегенерация желтого пятна и профессиональные факторы риска: систематический обзор» . Международные архивы гигиены труда и окружающей среды . 92 (1): 1–11. дои : 10.1007/s00420-018-1355-y . ПМК 6323067 . ПМИД 30191305 .
- ^ «Заявление о позиции в отношении опасности синего света (23 апреля 2019 г.) | CIE» . www.cie.co.at. Проверено 24 июля 2019 г.
- ^ Цанков, Пламен Ц. (2020). «Световые технологии». В Павловиче, Томиславе (ред.). Солнце и фотоэлектрические технологии . Чам, Швейцария: Springer Nature Switzerland. п. 261. ИСБН 978-3-030-22402-8 . Проверено 26 мая 2022 г.
- ^ «МЭК рассматривает характеристику опасности синего света (ЖУРНАЛ)» . Журнал «Светодиоды» . 15 января 2014 года . Проверено 28 августа 2023 г.
- ^ Энези, Джази аль; Ревелл, Виктория; Браун, Тимоти; Винн, Джонатан; Шланген, Люк; Лукас, Роберт (август 2011 г.). «Меланопическая» функция спектральной эффективности предсказывает чувствительность фоторецепторов меланопсина к полихроматическому свету» . Журнал биологических ритмов . 26 (4): 314–323. дои : 10.1177/0748730411409719 . ПМИД 21775290 . S2CID 22369861 .
- ^ «У синего света есть темная сторона» . Письмо о здоровье Гарварда. 13 августа 2018 г.
- ^ «Светодиоды и синий свет | Anses — Национальное агентство по безопасности пищевых продуктов, окружающей среды и гигиены труда» . www.anses.fr . 13 августа 2019 г. . Проверено 29 января 2020 г.
- ^ «AMA принимает рекомендации по снижению вреда от уличных фонарей высокой интенсивности» . Американская медицинская ассоциация . 14 июня 2016 года . Проверено 29 января 2020 г.
- ^ Больле, К.; Робинсон, Б.; Ламонт, EW; Амир, С. (2003). «Меланопсин в циркадной системе времени» . Журнал молекулярной нейронауки . 21 (1): 73–89. дои : 10.1385/JMN:21:1:73 . ПМИД 14500998 . S2CID 18390790 .
- ^ Розенфилд, Марк (2016). «Синдром компьютерного зрения (он же цифровое напряжение глаз)». Оптометрия на практике . 17 (1).
- ^ ЛаМотт, Сэнди (17 августа 2023 г.). «Очки с синим светом не помогают при перенапряжении глаз, говорится в крупном исследовании» . CNN . Проверено 24 августа 2023 г.
- ^ Барбарик Дж., Эбботт Р., Посадски П., Кар М., Ганн Л.Х., Лейтон А.М., Маджид А., Кар Дж. (январь 2018 г.). «Световая терапия прыщей: сокращенный Кокрейновский систематический обзор, включая оценки GRADE». Br J Dermatol (мета-анализ). 178 (1): 61–75. дои : 10.1111/bjd.15495 . hdl : 10044/1/46077 . ПМИД 28338214 . S2CID 24860483 .
- ^ Скотт А.М., Стелик П., Кларк Дж., Чжан Д., Ян З., Хоффманн Т., Мар К.Д., Гласзиу П. (ноябрь 2019 г.). «Терапия синим светом при обыкновенных угрях: систематический обзор и метаанализ» . Энн Фам Мед (Систематический обзор). 17 (6): 545–553. дои : 10.1370/afm.2445 . ПМК 6846280 . ПМИД 31712293 .
- ^ «Как использовать Night Shift на вашем Mac» . 13 марта 2019 г.
- ^ «Настройте дисплей на ночной режим в Windows 10» . 13 марта 2019 г.
- ^ Буллоу, Джон Д.; Бирман, Эндрю; Ри, Марк С. (3 апреля 2019 г.). «Оценка опасности синего света от твердотельного освещения». Международный журнал по охране труда и эргономике . 25 (2): 311–320. дои : 10.1080/10803548.2017.1375172 . ПМИД 28876164 . S2CID 10490626 .
- ^ Мейнстер, Мартин А.; Тернер, Патрисия Л. (май 2010 г.). «ИОЛ, блокирующие синий свет, снижают фоторецепцию, не обеспечивая значительной фотозащиты». Обзор офтальмологии . 55 (3): 272–283. doi : 10.1016/j.survophthal.2009.07.006 . ПМИД 19883931 .
- ^ Вагге, Альдо; Ферро Дезидери, Лоренцо; Дель Носе, Кьяра; Ди Мола, Илария; Мэр Даниэле; Траверсо, Карло Э. (18 марта 2021 г.). «Офтальмологические линзы с фильтром синего света: систематический обзор». Семинары по офтальмологии . 36 (7). Информа UK Limited: 541–548. дои : 10.1080/08820538.2021.1900283 . ISSN 0882-0538 . ПМИД 33734926 . S2CID 232302383 .
- ^ Дауни, Луизиана; Бусия, Л.; Келлер, PR (22 мая 2018 г.). «Искусственные линзы с фильтром синего света для защиты макулы (задней части глаза) после операции по удалению катаракты» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2018 (5). Кокрейн: CD011977. дои : 10.1002/14651858.CD011977.pub2 . ПМК 6494477 . ПМИД 29786830 .
- ^ Нагай, Х.; Хирано, Ю.; Ясукава, Т.; Морита, Х.; Нодзаки, М.; Вольф-Шнурбуш, У.; Вольф, С.; Огура, Ю. (сентябрь 2015 г.). «Профилактика повышенной аномальной аутофлюоресценции глазного дна с помощью интраокулярных линз с фильтрацией синего света». Журнал катаракты и рефракционной хирургии . 41 (9). Журнал катаракты и рефракционной хирургии: 1855–9. дои : 10.1016/j.jcrs.2015.01.017 . ПМИД 26471051 . S2CID 10599992 .
- ^ Беннетт, Тимоти Дж. (2017). «Оборудование и техника» . Общество офтальмологических фотографов.
- ^ Беннетт, Тимоти Дж. (2017). «Основы флуоресцеина» . Общество офтальмологических фотографов.
- ^ Кларк, Б.а. Дж. (ноябрь 1969 г.). «Цвет в линзах солнцезащитных очков» . Оптометрия и наука о зрении . 46 (11): 825–839. дои : 10.1097/00006324-196911000-00004 . ISSN 1538-9235 . S2CID 37985129 .
- ^ Андерсон, Кеннет В.; Койл, Фрэнсис П.; О'Стбен, В. Кейт (1 мая 1972 г.). «Дегенерация сетчатки, вызванная цветным светом низкой интенсивности». Экспериментальная неврология . 35 (2): 233–238. дои : 10.1016/0014-4886(72)90149-5 . ПМИД 5030851 .
- ^ Хэм, Уильям Т.; Мюллер, Гарольд А.; Слайни, Дэвид Х. (11 марта 1976 г.). «Чувствительность сетчатки к повреждению коротковолновым светом». Природа . 260 (5547): 153–155. Бибкод : 1976Natur.260..153H . дои : 10.1038/260153a0 . ПМИД 815821 . S2CID 4283242 .
- ^ Ховис, Джеффри К.; Ловасик, Джон В.; Каллен, Энтони П.; Коте, Анджела К. (октябрь 1989 г.). «Физические характеристики и перцептивные эффекты линз, блокирующих синий свет» . Оптометрия и наука о зрении . 66 (10): 682–689. дои : 10.1097/00006324-198910000-00004 . ISSN 1538-9235 . ПМИД 2587033 . S2CID 11521840 .
- ^ Юсеф, Тарек. «Нет никаких доказательств того, что очки, блокирующие синий свет, помогают заснуть» . Далхаузи Ньюс . Проверено 28 августа 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Шехтер, Ари; Киспе, Кристал А; Мижкири Барбечо, Дженнифер С.; Слейтер, Коди; Фальзон, Луиза (4 июня 2020 г.). «Вмешательства по уменьшению воздействия коротковолнового («синего») света в ночное время и их влияние на сон: систематический обзор и метаанализ» . СОН Достижения . 1 (1): zpaa002. doi : 10.1093/sleepadvances/zpaa002 . ПМЦ 10127364 . ПМИД 37192881 . Проверено 25 мая 2022 г.
- ^ М, Розенфилд; РТ, Ли; НТ, Кирш (2020). «Двойной слепой тест фильтров, блокирующих синий цвет, на симптомы цифрового напряжения глаз» . Работа (Чтение, Массачусетс) . 65 (2): 343–348. дои : 10.3233/WOR-203086 . ПМИД 32007978 . S2CID 211012744 .
- ^ Вудли, Мэтью (31 мая 2017 г.). «Оптическая сеть оштрафована на 69 000 долларов за вводящую в заблуждение рекламу» . Понимание. Архивировано из оригинала 3 сентября 2019 года . Проверено 19 июня 2020 г.
- ^ Пауэлл, Селина (26 мая 2017 г.). «ОПТИКА BOOTS Оштрафована на 40 000 фунтов стерлингов за вводящую в заблуждение рекламу в синем свете» . Оптометрия сегодня.
- ^ ООО «Геймер Преимущество» . www.asa.org.uk. Управление по стандартам рекламы. Архивировано из оригинала 21 июля 2023 года . Проверено 21 июля 2023 г.
- ^ «Очки с синей подсветкой Gamer Advantage» . Правда в рекламе . 2022. Архивировано из оригинала 21 июля 2023 года . Проверено 21 июля 2023 г.