Czy światło niebieskie jest szkodliwe?

W internecie trwa burza na temat światła niebieskiego. Słyszymy, że jest złe, szkodliwe, najgorsze. Ale zaraz zaraz, czy oby na pewno? Skąd się ono bierze, jak wpływa na nasz organizm? Do czego jest niezbędne, a kiedy i jak może zaszkodzić? Postaramy się rozwiać Wasze wątpliwości i wytłumaczyć o co w tym wszystkim chodzi 🙂 Na końcu artykułu znajdziecie też 8 cennych rad.

Dlaczego niebo jest niebieskie? 

Ludzkie oko reaguje na światło widzialne, które postrzegamy jako kolory: fioletowy, indygo, niebieski, zielony, żółty, pomarańczowy i czerwony. Całe spektrum światła widzialnego jest obecne w promieniowaniu słonecznym. Światło niebieskie ma małą długość fali, po zderzeniu z cząsteczkami obecnymi w powietrzu ulega rozproszeniu łatwiej niż inne z zakresu światła widzialnego [1].

Dodatkowe źródła światła

Większość z nas zaczyna i kończy dzień tak samo – z telefonem lub komputerem przed oczami, scrollując social media lub portale informacyjne. LEDy (diody elektroluminescencyjne, ang. light-emitting diodes) wykorzystuje się w wielu wyświetlaczach – w telewizorach, komputerach, smartfonach i tabletach, jak też w żarówkach energooszczędnych. Wydawałoby się, że światło przez nie emitowane jest białe, ale nic bardziej mylnego [3, 4].

Jak to się dzieje?

Kluczowe znaczenie w odbiorze światła niebieskiego mają melanopsyny – receptory w siatkówce oka. Są one szczególnie wrażliwe na światło widzialne o długości około 480nm, czyli właśnie światło niebieskie. Paradoksalnie, nie są zaangażowane bezpośrednio w proces widzenia, za to przekazują informację do obszaru w mózgu zwanym „zegarem biologicznym” (dla wtajemniczonych – są nim jądra nadskrzyżowaniowe podwzgórza) [5,6] . Światło niebieskie ma wpływ na regulację rytmu dobowego, reakcję źrenicy na światło i inne ważne funkcje biologiczne. Ma kluczową rolę w regulacji naszego cyklu dobowego. Hamuje syntezę melatoniny – hormonu regulującego sen i czuwanie [7,8].

Zalety światła niebieskiego

a. Regulacja rytmu dobowego

Wraz z wiekiem naturalne soczewki w oczach ulegają zmętnieniu i żółknięciu. W związku z tym maleje ich przepuszczalność dla światła, w szczególności niebieskiego [9]. Powoduje to względną „niebieską ślepotę”. Jedną z hipotez zaburzeń snu u osób starszych jest właśnie brak światła niebieskiego w ciągu dnia. Skutkiem tego jest brak hamowania melatoniny i zwiększona senność w ciągu dnia. Jako ciekawostkę dodam, że zauważalny jest wzrost niebieskiego koloru stosowanego w obrazach znanych malarzy w miarę ich starzenia się [10].

b. Produktywność i skupienie

W jednym z badań zmieniono warunki oświetleniowe w miejscu pracy 94 pracownikom biurowym. Zastosowano żarówki dające światło białe wzbogacone o światło niebieskie (17 000 K) przez okres 4 tygodni. Według ankiety wypełnianej przez tych pracowników zwiększyła się ich czujność i wydajność. Senność i znużenie w ciągu dnia miały mniejsze nasilenie, a w nocy jakoś snu uległa polepszeniu [11]. Wnioski te zostały potwierdzone przez inne badania [12].

c. Obniżanie ciśnienia skurczowego krwi?

Jeśli śledzicie serial „Chirurdzy” (Grey’s Anatomy) to zapewnie pamiętacie „nastrojowe pokoje” w szpitalu. Niebieski pokój miał za zadanie obniżać skurczowe ciśnienie tętnicze. Potwierdzenie pomysłu scenarzystów znalazłyśmy w badaniu z 2018r., które przeprowadzono na (niestety tylko) 14 zdrowych mężczyznach. Naświetlanie całego ciała światłem niebieskim spowodowało obniżenie skurczowego ciśnienia krwi [13]. Czekamy na potwierdzenie, stąd znak zapytania w nagłówku 🙂

Zebrane dowody naukowe wskazują, że niebieskie światło może być stosowane w leczeniu zaburzeń rytmu domowego i zaburzeń snu. 

Do czego może doprowadzić nadmierna ekspozycja na światło niebieskie?

Problem pojawia się, gdy zaczynamy dostarczać sobie tego promieniowania zbyt wiele. Przewlekła ekspozycja na światło niebieskie może obniżyć produkcję melatoniny i zaburzyć rytm dobowy, jak też zaszkodzić oczom.

a. Zaburzenie rytmu dobowego

W ciągu dnia światło niebieskie jest nam potrzebne do utrzymania czujności i zdolności poznawczych. Sprawia też, że mamy lepsze samopoczucie. Niestety, przewlekła ekspozycja na to światło bezpośrednio przed snem może mieć poważne konsekwencje dla jakości snu i rytmu dobowego. Dochodzi bowiem do zahamowania wytwarzania melatoniny i zmniejszenia senności [14, 15].

b. Uszkodzenie siatkówki pod wpływem światła (ang. light-induced damage to the retina)

Światło niebieskie jest w całości przepuszczalne przez oko i dostaje się do siatkówki. Badania wykazały, że zbyt duża ekspozycja na to światła może spowodować uszkodzenie komórek na nie wrażliwych [16]. Należy jeszcze tylko ustalić, ile tak naprawdę jest tą „zbyt dużą ekspozycją” 🙂

W przeprowadzonym badaniu na małpach Rhezus wykazano, że ekspozycja na światło niebieskie może wywoływać uszkodzenia siatkówki. Jako mechanizm uszkodzenia wskazuje się związek z procesami oksydacyjnymi i zaburzone dostarczanie składników odżywczych. Potwierdza to m.in. badanie autorstwa Kuse i współpracowników. Wykazano w nim, że ekspozycja na niebieskie światło LED – w przeciwieństwie do białego i zielonego – powodowała wzrost reaktywnych form tlenu i niszczenie komórek [17,18] .

c. Zwyrodnienie plamki związane z wiekiem (AMD)

Lekarze obawiają się, że ciągłe przebywanie przed ekranem smartfona czy komputera może zwiększyć ryzyko powstania zwyrodnienia plamki żółtej w przyszłości. Wyniki badań są sprzeczne, ale w tym opublikowanym w czasopiśmie Neuroscience czytamy, że to właśnie światło niebieskie przyspiesza powstanie zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem w większym stopniu niż inne zakresy promieniowania światła widzialnego [19].

d. Cyfrowe zmęczenie wzroku (digital eye strain)

Długotrwałe wpatrywanie się w ekran może doprowadzić do tzw. cyfrowego zmęczenia wzroku. Na czym to polega? Doświadczamy rozmazanego widzenia, trudności z koncentracją, suchych i podrażnionych oczy, bólów głowy, bólów szyi i pleców. To właśnie na te dolegliwości najczęściej uskarżają się obecnie użytkownicy komputera [20, 21].

Jak radzić sobie z nadmiarem niebieskiego światła [22] ?

• Unikaj wpatrywania się w jasne ekrany na 2-3 godziny przed zaśnięciem. 
• Jeśli używasz urządzeń elektronicznych w nocy, rozważ używanie okularów ze specjalną powłoką neutralizującą nadmiar niebieskiego światła lub zainstalowanie filtra blokującego światło niebieskie.
• Nie wpatruj się w ekran cały czas. Rób tzw. przerwy dla oczu – co 20 minut spójrz w dal na około 20 sekund.
• Zmniejsz jasność ekranu, np.  poprzez zmianę koloru tła z białego na jasno-szary.
• Czyść ekran – bez smug i pyłków pomoże zmniejszyć odblaski.
• Staraj się, aby ekran nie był jedynym źródłem światła w pomieszczeniu i unikaj użytkowania urządzeń w ciemności. Poprzez włączenie innego światła zmniejszysz kontrast i jasność bijącą z ekranu .
• Utrzymuj urządzenia w bezpiecznej odległości od oczu. Pamiętaj, żeby znajdowały się tuż poziomem oczu.
• Zwiększenie rozmiaru tekstu sprawi, że czytanie będzie bardziej komfortowe dla oczu. 

Bibliografia

1. Czemu niebo jest niebieskie? Zapytaj Fizyka. Zapytajfizyka.fuw.edu.pl. https://zapytajfizyka.fuw.edu.pl/pytania/czemu-niebo-jest-niebieskie/. Published 2019. Accessed November 9, 2019.
2. Computer Eye Strain & Effects of Blue Light | LensCrafters. Lenscrafters.ca. https://www.lenscrafters.ca/lc-ca/vision-guide/blue-light-computer-eye-strain. Published 2019. Accessed November 10, 2019.
3. Renard G, Leid J. Les dangers de la lumière bleue: la vérité !. Journal Français d’Ophtalmologie. 2016;39(5):483-488.
4. Vicente-Tejedor J, Marchena M, Ramírez L et al. Removal of the blue component of light significantly decreases retinal damage after high intensity exposure. PLoS ONE. 2018;13(3):e0194218. 
5. Bailes H, Lucas R. Human melanopsin forms a pigment maximally sensitive to blue light ( λ max ≈ 479 nm) supporting activation of G q /11 and G i/o signalling cascades. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 2013;280(1759):20122987.
6. Berson D. Phototransduction by Retinal Ganglion Cells That Set the Circadian Clock. Science. 2002;295(5557):1070-1073.
7. Lucas R, Douglas R, Foster R. Characterization of an ocular photopigment capable of driving pupillary constriction in mice. Nat Neurosci. 2001;4(6):621-626.
8. Zhao ZC, Zhou Y, Tan G, Li J. Research progress about the effect and prevention of blue light on eyes. Int J Ophthalmol. 2018. doi:10.18240/ijo.2018.12.20 Int J Ophthalmol. 2018.
9. Kessel L, Siganos G, Jørgensen T, Larsen M. Sleep Disturbances Are Related to Decreased Transmission of Blue Light to the Retina Caused by Lens Yellowing. Sleep. 2011;34(9):1215-1219. 
10. Salvi S. Ageing changes in the eye. Postgrad Med J. 2006;82(971):581-587.
11. Viola A, James L, Schlangen L, Dijk D. Blue-enriched white light in the workplace improves self-reported alertness, performance and sleep quality. Scand J Work Environ Health. 2008;34(4):297-306.

12. Tosini G, Ferguson I, Tsubota K. Effects of blue light on the circadian system and eye physiology.  Mol Vis. 2016;24;22:61-72.

13. Stern M, Broja M, Sansone R et al. Blue light exposure decreases systolic blood pressure, arterial stiffness, and improves endothelial function in humans. Eur J Prev Cardiol. 2018;25(17):1875-1883.
14. Heo J, Kim K, Fava M et al. Effects of smartphone use with and without blue light at night in healthy adults: A randomized, double-blind, cross-over, placebo-controlled comparison. J Psychiatr Res. 2017;87:61-70.
15. Wahl S, Engelhardt M, Schaupp P, Lappe C, Ivanov I. The inner clock—Blue light sets the human rhythm. J Biophotonics. 2019.
16. Marie M, Gondouin P, Pagan D et al. Blue-violet light decreases VEGFa production in an in vitro model of AMD. PLoS ONE. 2019;14(10):e0223839.
17. Jaadane I, Villalpando Rodriguez G, Boulenguez P et al. Effects of white light-emitting diode (LED) exposure on retinal pigment epitheliumin vivo. J Cell Mol Med. 2017;21(12):3453-3466.
18. Krigel A, Berdugo M, Picard E et al. Light-induced retinal damage using different light sources, protocols and rat strains reveals LED phototoxicity. Neuroscience. 2016;339:296-307.
19. Krigel A, Berdugo M, Picard E et al. Light-induced retinal damage using different light sources, protocols and rat strains reveals LED phototoxicity. Neuroscience. 2016;339:296-307.
20. Sheppard A, Wolffsohn J. Digital eye strain: prevalence, measurement and amelioration. BMJ Open Ophthalmol. 2018;3(1):e000146.
21. Coles-Brennan C, Sulley A, Young G. Management of digital eye strain. Clin Exp Optom. 2019;Jan;102(1):18-29.
22. Protect your vision — Blue Light Exposed. Blue Light Exposed. http://www.bluelightexposed.com/protect-our-vision#useful-tips-to-relieve-digital-eyestrain-caused-by-digital-devices. Published 2019. Accessed November 9, 2019.