Światło niebieskie a zdrowie

Czy światło niebieskie jest szkodliwe – Naukowe poparcie tezy w kontekście rytmu dobowego

Autor: Sebastian Kilichowski Dodano: 21 marca 2024

Postęp. Nowoczesne technologie. Brzmi cudownie, ale czy na pewno wszystko nam służy? Mam na myśli całą ludzkość, Ciebie i mnie, a nie koncerny ukierunkowane na zyski. W ciągu ostatnich 50 lat badacze analizowali wielokrotnie wpływ światła na nasze zdrowie. Zupełnie czymś innym jest naturalne światło słoneczne, a czymś innym sztuczne światło energooszczędnej żarówki LED albo emitowane z ekranów komputerów, laptopów, tabletów, smartfonów, czy telewizorów. Negatywny wpływ dużej ilości światła niebieskiego, zwłaszcza tuż przed snem, polega na pogorszeniu jakości snu, zdrowia oczu i ogólnego stanu organizmu. W wielu badaniach dowiedziono korelacji między zaburzeniami rytmu dobowego spowodowanymi niewystarczającą ekspozycją na światło w ciągu dnia i ekspozycją na sztuczne światło w nocy z szeroką gamą zaburzeń zdrowotnych: otyłością, cukrzycą, chorobami serca, zaburzeniami hormonalnymi i psychicznymi, nowotworami hormonozależnymi, takimi jak rak piersi. Jak to działa? Czy da się temu zapobiec? O tym chcę Ci opowiedzieć.

Dowody na związek między niebieskim światłem a zakłóceniem rytmu dobowego

Czym jest niebieskie światło (HEV – High Energy Visible Light)? To składowa światła słonecznego. Światło niebieskie stanowi część widma światła widzialnego o wysokiej energii. Jego odpowiednia ilość za dnia wpływa pozytywnie na nasze samopoczucie, pomaga utrzymać koncentrację i wydajność organizmu. Jest nam potrzebne, ale o odpowiedniej porze i nie w nadmiarze. Po długotrwałej pracy przy ekranie odczuwasz zmęczenie wzroku, łzawienie, pieczenie albo suchość oczu, pogorszenie widzenia, często także ból głowy, co jest spowodowane nadmierną aktywnością nerwów wzrokowych. Negatywny wpływ niebieskiego światła nie kończy się niestety na cyfrowym zmęczeniu oczu u osób po długotrwałej pracy przy komputerze. Światło emitowane przez ekrany urządzeń elektronicznych oraz energooszczędne oświetlenie może skutkować zwyrodnieniem plamki żółtej, pogłębieniem się wad wzroku, nieostrym widzeniem. Badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Toledo wykazały szkodliwy wpływ światła niebieskiego na procesy metaboliczne zachodzące w siatkówce oka. Sztuczne światło upośledza także metabolizm glukozy, a w badaniach na szczurach z 2023 r. udowodniono wpływ światła niebieskiego na przyspieszone dojrzewanie. Szczury biorące udział w badaniu miały niższy poziom melatoniny niż grupa kontrolna. W tym artykule skupimy się jednak na korelacji między HEV a zaburzonym rytmem dobowym.

Stosunkowo niedawno, bo w 2017 roku Nagrodę Nobla z dziedziny fizjologii i medycyny otrzymali Jeffry C. Hall, Michael Rosbash oraz Michael W. Young za odkrycie rytmu dobowego. Nobliści, prowadząc badania nad muszką owocówką, zidentyfikowali kilka genów, które kontrolują rytm okołodobowy, a także wyjaśnili mechanizm synchronizacji zegara biologicznego ze światłem. To on odpowiada za temperaturę ciała, poziom hormonów, długość i jakość snu oraz inne zmienne fizjologiczne. Jesteśmy częścią przyrody, mimo że czasem wydaje się nam, że jesteśmy tylko jej panami. Dobowy cykl dnia i nocy wynika z ruchu obrotowego Ziemi i trwa około 24 godzin. Każdy organizm, w tym my- ludzie, ma wykształcony szereg mechanizmów zdolnych do „odczytywania” czasu. Rytmy biologiczne pozwalają na dostosowanie procesów fizjologicznych i biochemicznych do zmian środowiskowych. Nasze komórki mają wbudowany biologiczny zegar, którym steruje przede wszystkim ŚWIATŁO. W podwzgórzu znajduje się “centrala” odpowiadająca za rytm dobowy. Wpływ niebieskiego światła na wydzielanie melatoniny – hormonu snu, został udowodniony naukowo. W 2003 r. Lockley, Brainard i Czeisler w eksperymencie naukowym potwierdzili, że niebieska długość fal hamuje wydzielanie melatoniny około dwa razy dłużej niż zielona, ​​pomimo równej gęstości fotonów. Wystawianie na monochromatyczne światło niebieskie powodowało silniejsze opóźnienie fazowe rytmu dobowego u wszystkich osób badanych w środowisku wolnym od wskazówek czasowych. Konsensus naukowy z 2023 r. potwierdza tezę, że światło niebieskie jest szkodliwe, zwłaszcza wieczorem i nocą. 248 badaczy zgodziło się z poniższymi wnioskami:

  • wyregulowany rytm dobowy jest ważny dla zdrowia,
  • sztuczne światło wieczorem oraz w nocy zaburza rytm dobowy i zmniejsza produkcję hormonu snu — melatoniny,
  • powtarzająca się i długotrwała ekspozycja na sztuczne światło w nocy zakłóca rytm dobowy, zwiększa ryzyko raka piersi, otyłości, cukrzycy oraz zaburzeń snu,
  • sztuczne światło bogate w kolor niebieski w ciągu 3 godzin przed pójściem spać znacznie bardziej niż światło bez koloru niebieskiego zakłóca sen i zaburza rytm dobowy,
  • światło używane wieczorem (w ciągu 3 godzin przed snem) powinno zawierać jak najmniej światła niebieskiego.

Naukowcy już wcześniej dowiedli, że jakość snu człowieka jest wyższa w warunkach światła innego niż niebieskie. Odnotowano skrócenie czasu trwania snu po wystawieniu na działanie niebieskiego światła. Ekspozycja na tego rodzaju światło zwiększa latencję snu. W 2011 r. przebadano 116 ochotników w wieku 19-30 lat. Ekspozycja na światło w pomieszczeniu przed snem zahamowała wydzielanie melatoniny, powodując późniejsze pojawienie się hormonu snu u 99% osób i skrócenie czasu działania mel atoniny o około 90 minut. W badaniu z 2018 r. u dzieci oświetlenie LED wzbogacone w kolor niebieski miało większy wpływ na supresję melatoniny i hamowało wzrost senności. Ich przejrzyste soczewki oka mają mniejszą zdolność do filtrowania światła. Wieczorem zaleca się źródła światła o niskiej temperaturze barwowej, szczególnie ze względu na sen i rytm dobowy.

Mechanizmy działania światła niebieskiego na rytm dobowy

U ssaków oko jest głównym narządem światłoczułym przekazującym sygnały świetlne do mózgu. W 1998 r. odkryto nowy typ fotoreceptora w oku ludzkim – komórki zwojowe siatkówki (RGC), które komunikują się bezpośrednio z mózgiem. Kiedy światło o odpowiedniej częstotliwości dociera do oka, aktywuje melanopsynę, zawartą w światłoczułych komórkach zwojowych siatkówki (ipRGC). Są one szczególnie wrażliwe na absorpcję światła widzialnego o krótkiej długości fali (światło niebieskie) i przekazują informacje bezpośrednio do obszaru mózgu zwanego jądrem suprachiasmatycznym (SCN), znanym również jako centralny „zegar ciała”. SCN przekazuje informacje o bodźcach świetlnych do szyszynki, która reaguje regulując wydzielanie melatoniny. Melatonina osłabia aktywność SCN, tym samym ułatwiając zasypianie. 

Światło niebieskie emitowane przez wyświetlacze telefonów i inne urządzenia oraz oświetlenie LED zaburza rytm dobowy. Gdy wystawiasz się wieczorem na działanie sztucznego światła, Twój organizm dostaje sygnał: jest dzień, czas aktywności. Melatonina nie wydziela się w odpowiedniej ilości, a to ona odpowiada za spokojny sen, obniżenie ciśnienia krwi, zmniejszenie napięcia mięśniowego i procesy metaboliczne. Kładziesz się do łóżka i nie możesz zasnąć, budzisz się wielokrotnie w nocy, a rano skarżysz się na zmęczenie, jesteś całkowicie bez energii i dziwisz się, że noc nie przyniosła Ci regeneracji. Szybko sięgasz po kawę, żeby stanąć na nogi i sprostać obowiązkom w pracy i domu. Nie tak to powinno wyglądać! Szukasz cudownych leków, które poprawią Twój sen, zamiast przyjrzeć się swojemu stylowi życia i poszukać przyczyn rozregulowanego cyklu dobowego. 

Długotrwałe konsekwencje zaburzeń rytmu dobowego dla zdrowia

Niezgodność między rytmem dobowym organizmu, a tym, który narzuca prowadzony styl życia, prowadzi do zmęczenia, zaburzeń snu zaburzeń hormonalnych i metabolicznych. Nadal nie wiemy do końca, jak zmiany dostarczania niebieskiego światła wpływają na regulację poziomu innych hormonów w naszym organizmie. Ekspozycja na światło niebieskie może być u dzieci czynnikiem ryzyka wcześniejszego dojrzewania, a może nawet problemów z płodnością w przyszłości. Sztuczne światło nocą powoduje rozregulowanie pracy szyszynki i hamowanie uwalniania melatoniny. Hormon ten obniża ciśnienie krwi, poziom glukozy oraz temperaturę ciała, przygotowując organizm do zdrowego, spokojnego snu. Zaburzony rytm dobowy może być przyczyną depresji, cukrzycy, insulinooporności, wpływa negatywnie na ekspresję genów, procesy poznawcze i emocje.

Strategie ochrony rytmu dobowego przed niebieskim światłem

Udział diod LED wzbogaconych w kolor niebieski wzrósł z niecałego 1% udziału w rynku w 2013 r. do ponad 80% udziału w rynku w 2022 r., do czego przyczyniła się polityka UE zmuszająca do zastępowania tradycyjnego oświetlenia diodami LED w celu osiągnięcia oszczędności energii. Skoro wiesz, że nadmiar niebieskiego światła szkodzi oczom i ma wpływ na nasze zdrowie, to jak możesz się przed nim chronić? Nie oszukujmy się, w obecnych czasach nie da się całkowicie eliminować światła niebieskiego z naszego życia. Najlepiej byłoby ograniczyć ekspozycję na nie i przestać korzystać ze smartfona i innych urządzeń emitujących niezdrowe światło na 3-4 godziny przed snem. By chronić oczy i mózg, powinniśmy zrezygnować z mocnych źródeł światła wieczorem albo wymienić je na oświetlenie zdrowe dla oczu.

Nowoczesne technologie ochronne dla zdrowia rytmu dobowego

Powstaje coraz więcej rozwiązań, mających na celu ochronę przed światłem niebieskim. Nowoczesne ekrany  w technologii OLED (organic light-emitting diode) emitują jedynie 30% promieniowania światła niebieskiego, a więc dwukrotnie mniej niż powszechnie obecnie używane ekrany LCD. Ekrany urządzeń cyfrowych możesz przestawić na tryb nocny lub korzystać ze specjalnych filtrów światła niebieskiego. Jeżeli Twój telefon nie ma takiej opcji, możesz skorzystać z aplikacji, która przyciemni wyświetlacz i zablokuje nadmiar światła niebieskiego. Nie jest to jednak 100-procentowa ochrona. Najskuteczniejsze są okulary NightShield. Specjalna powłoka blokuje całkowicie szkodliwe światło, a także je pochłania. Masz pewność, że ochrona jest pełna i efektywna.

Dbaj o swój rytm dobowy, ograniczając ekspozycję na niebieskie światło

Nadmierna ekspozycja na światło niebieskie jest szkodliwa dla naszego organizmu, w tym dla zdrowia oczu i rytmu dobowego. Tak popularne obecnie oświetlenie oraz ekrany mają wpływ na zdrowie i jakość naszego życia. Rozsądne korzystanie z nowoczesnych technologii pomoże naszym oczom zachować swoje funkcje. Cykl okołodobowy, który jest bardzo ważnym elementem zdrowia, będzie działał jak w zegarku, jeśli ograniczysz lub zablokujesz ekspozycję na światło niebieskie, zwłaszcza wieczorem i w porze nocnej oraz zadbasz o higienę snu.

Źródła naukowe

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphot.2023.1272934/full

https://www.frontiersin.org/journals/endocrinology/articles/10.3389/fendo.2023.1190445/fullhttps://www.frontiersin.org/journals/endocrinology/articles/10.3389/fendo.2023.1190445/full

https://www.researchgate.net/publication/275552786_NEW_DISCOVERIES_AND_THERAPIES_IN_RETINAL_PHOTOTOXICITYhttps://www.researchgate.net/publication/275552786_NEW_DISCOVERIES_AND_THERAPIES_IN_RETINAL_PHOTOTOXICITY

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30556352/https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30556352/

Chellappa SL. Individual differences in light sensitivity affect sleep and circadian rhythms. Sleep.2021 Feb 12;44(2):zsaa214. doi: 10.1093/sleep/zsaa214. PMID: 33049062; PMCID: PMC7879412.

Zisapel N. New perspectives on the role of melatonin in human sleep, circadian rhythmsandtheir regulation. Br J Pharmacol. ;175(16):3190-3199. doi: 10.1111/bph.14116. PMID: 29318587; PMCID: PMC6057895

Lockley SW, Brainard GC, Czeisler Ch. High Sensitivity of the Human Circadian Melatonin Rhythm to Resetting by Short Wavelength Light, The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, Volume 88, Issue 9, 1 September 2003, Pages 4502–4505, https://doi.org/10.1210/jc.2003-030570

Gooley JJ, Chamberlain K, Smith KA, Khalsa SB, Rajaratnam SM, Van Reen E, Zeitzer JM, Czeisler CA, Lockley SW. Exposure to room light before bedtime suppresses melatonin onset andshortens melatonin duration in humans. J Clin Endocrinol Metab. 2011 Mar;96(3):E463-72. doi:
10.1210/jc.2010-2098. PMID: 21193540; PMCID: PMC3047226.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7065627/