Yüksek enerjili görünür ışığın biyolojik etkileri - Biological effects of high-energy visible light

Yüksek enerjili görünür ışık ( HEV ışık ), yüksek frekanslı, yüksek bir enerji ışık mor / mavi 400 ila 450 bir bant  nm olarak görünür spektrumun ilgili olanlar dahil olmak üzere biyolojik etkileri, bir dizi vardır, göz .

Herhangi bir bilimsel kanıt olmamasına rağmen, HEV ışığının bazen yaşa bağlı makula dejenerasyonunun bir nedeni olduğu iddia edilmiştir . Bazı güneş gözlükleri ve güzellik kremleri, katma pazarlama değeri için özellikle HEV'yi engeller.

Şu anda, Fransa Gıda, Çevre ve İş Sağlığı ve Güvenliği Ajansı (ANSES) tarafından hazırlanan 2019 raporu, mavi LED ışığın (400-50 nm spike) göz üzerinde görme bozukluğuna yol açabilecek olumsuz etkisine ilişkin 2010 sonucunu desteklemektedir. Mavi LED ışığa yoğun maruz kalmayla bağlantılı retina üzerindeki kısa vadeli etkileri ve yaşa bağlı makula dejenerasyonunun başlangıcıyla bağlantılı uzun vadeli etkileri vurgular.

Harvard Health Publishing ayrıca geceleri mavi ışığa (özellikle mavi LED ışığına, aynı zamanda geniş spektrumlu mavi ışığa) maruz kalmanın uyku üzerinde daha güçlü bir olumsuz etkiye sahip olduğunu iddia ediyor. Amerikan Tabipler Birliği'nin 14 Haziran 2016 tarihli basın açıklaması , genel olarak LED sokak aydınlatmasının sınırsız kullanımının sağlık üzerinde olumsuz etkileri olduğu sonucuna varıyor .

Arka plan

Mavi ışık, 400 ile 525 nm arasında bir dalga boyuna sahip olarak tanımlanan , görünür ışık spektrumunun bir aralığıdır . Bu, spektrumdaki menekşe ve camgöbeği arasındaki dalga boylarını içerir. Dar spektrumlu mavi ışık (mavi LED ışık veya kısa dalga boylu LED ışık olarak da adlandırılır), 400 ile 450 nm arasında bir dalga boyuna sahip olarak tanımlanan bir tür yüksek enerjili görünür ışıktır . Bu ışık, bilgisayar ekranı teknolojisinin bir uzantısı olarak LED'lerde (aydınlatma ürünlerinde kullanılsa bile) yaygındır.

Mavi ışık, beyaz ışığın önemli bir bileşenidir. Beyaz, dar spektrumlu veya geniş spektrumlu maviden yapılabilir. Örneğin, LED teknolojisi dar spektrumlu mavi ve sarıyı birleştirme eğilimindeyken, diğer teknolojiler daha fazla camgöbeği ve kırmızı içerir. Floresan kaplamalar, daha küçük bir dar spektrumlu mavi bileşene sahip olmanın yanı sıra menekşe ve camgöbeği sivri uçlar üretir. Doğal ışık, çoğu yapay ışıktan çok daha eşit bir mavi dalga boyu dağılımına sahiptir.

Mavi LED ışık

Bir tür yüksek enerjili ışık olan mavi ışık, görünür ışık spektrumunun bir parçasıdır.

Mavi LED ışık kaynakları günümüz ortamında giderek yaygınlaşmaktadır. Mavi ışığa maruz kalma, bilgisayarlar, televizyonlar ve ışıklar dahil olmak üzere çeşitli teknolojilerden gelir. Zararlı maruziyetin çoğu, ışık yayan diyotlardan (LED'ler) kaynaklanır. Bugün, birçok beyaz LED, mavi bir LED'i daha düşük enerjili bir fosforla eşleştirerek üretilir ve böylece katı hal ışığı (SSL) oluşturulur. SSL teknolojisi enerji kaynağı gereksinimlerini önemli ölçüde azalttığından, bu genellikle “yeni nesil aydınlatma” olarak kabul edilir.

İnsanlar giderek artan bir şekilde günlük teknoloji aracılığıyla mavi LED ışığa maruz kalıyor. 2015 Pew Araştırma Merkezi araştırması, ABD'li yetişkinlerin %68'inin akıllı telefona ve %45'inin tablete sahip olduğunu buldu . Araştırma ayrıca teknoloji sahipliği düzeylerinin yaşa göre değiştiğini de ortaya koydu; 18-29 yaş arası Amerikalıların %86'sı ve bu 30-49 yaş arası Amerikalıların %83'ü akıllı telefona sahip. Daha genç Amerikalılar da yüksek oranlarda mavi ışık teknolojileri kullanıyor. Common Sense Media'nın 2013'teki araştırması da 0-8 yaş arası çocukların %72'sinin video izlemek ve oyun oynamak için mobil cihazları kullandığını gösterdi. Ayrıca, gençlerin %93'ü bir bilgisayara sahipti veya evde bir bilgisayara erişimi vardı. Buna karşılık, bilgisayar sahipliği oranları yaşlı Amerikalılar için daha düşüktür.

Mavi LED ışığa uzun süre maruz kalmayla ilgili endişeler

Göz sağlığı hakkında

Mavi ışık tehlikesi , esas olarak 400 ile 450 nm arasındaki dalga boylarında elektromanyetik radyasyona maruz kalmaktan kaynaklanan fotokimyasal olarak indüklenen retina hasarı potansiyelidir . Araştırmacılar fenomeni insanlarda değil, sadece (ve sonuçsuz olarak) bazı kemirgen, primat ve in vitro çalışmalarda incelediler. Fotokimyasal olarak indüklenen retina hasarı, ışığın gözdeki fotoreseptörler tarafından emilmesinden kaynaklanır . Normal koşullar altında, ışık bir fotoreseptöre çarptığında, hücre ağarır ve görsel döngü adı verilen metabolik bir süreçle iyileşene kadar işe yaramaz hale gelir .

Bununla birlikte, mavi ışığın absorpsiyonunun, sıçanlarda ve hassas bir fare suşunda, süreçte bir soruna neden olduğu gösterilmiştir, böylece hücreler hazır olmadan önce ağartılmamış ve ışığa yeniden tepki verir hale gelir. 430 nm'nin altındaki mavi ışığın dalga boylarında bu, oksidatif hasar potansiyelini büyük ölçüde artırır. Mavi ışık sirkadiyen tedavisi için, mavi spektrumun yeşile yakın ucunda mavi ışık kullanılarak zarar en aza indirilir. "1-2 dakika 408 nm ve 25 dakika 430 nm fotoreseptörlerin geri dönüşü olmayan ölümüne ve retina pigment epitelinin lezyonlarına neden olmak için yeterlidir. [...] Işığa duyarlı retinal ganglion hücrelerinin eylem spektrumunun en yüksek düzeyde olduğu bulundu. yaklaşık 450 nm, daha düşük hasar potansiyeline sahip, ancak zarar verme aralığının tamamen dışında olmayan bir menzil."

Bir çalışma, mavi ışık tehlikesi hakkında daha fazla fikir verdi: Toledo Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi tarafından bildirildiği üzere, göz hücrelerinde kalıcı hasar

CIE Nisan 2019 genel aydınlatma ampul kullanım LED teknolojisi kaynaklanan mavi ışık tehlike düşük risk konusundaki tutumunu yayınlandı

Mavi LED'lerle ilgili endişeler, fotopik ışık akısı ile radyometrik parlaklık arasındaki farkla ilgilidir. Fotometri, görünür ışığın insan algısının incelenmesiyle ilgilenirken, radyometri enerjinin ölçümü ile ilgilidir. Işık algılama aralığının dış kenarlarında, bir algı olarak kaydetmek için gereken ışık olarak enerji miktarı artar. Farklı ışık frekanslarının parlaklığının algılanması, CIE parlaklık fonksiyonu V(λ)'ya göre tanımlanır . Işık algısının tepe verimi 555 nm'de tanımlanır ve V(λ)=1 değerine sahiptir. Mavi LED'ler, özellikle beyaz LED'lerde kullanılanlar, V(λ)=0.038 olmak üzere yaklaşık 450 nm'de çalışır. Bu, 450 nm'deki mavi ışığın, 555 nm'deki yeşil ışıkla aynı ışık akısını algılaması için radyometrik enerjinin 26 katından fazlasını gerektirdiği anlamına gelir. Karşılaştırma için, 380 nm'de (V(λ)=0.000 039) UV-A, yeşil ile aynı yoğunlukta algılanmak için 25 641 kat daha fazla radyometrik enerji gerektirir, mavi LED'lerden üç büyüklük sırası daha büyüktür. Çalışmalar genellikle, toplam yayılan enerjiden ziyade farklı frekanslarda algılanan ışığın karşılaştırmalı seviyeleri anlamına gelen parlaklıktan ziyade özdeş ışık akısını kullanan hayvan denemelerini karşılaştırır. LED arka aydınlatmaya ilgi arttıkça teknoloji de gelişti. Çalışmalar genellikle az bilinen markalardan yüksek oranda mavi ışık içeren düşük kaliteli jenerik LED'leri, özellikle de aydınlatma veya arkadan aydınlatma teknolojileri için uygun olmayan düşük CRI LED'lerini seçer. Tüketiciler doğru renk üretimi talep ettiğinden, LCD ekranlar ve LED aydınlatma genellikle çok daha yüksek CRI LED'leri kullanır. Beyaz LED'ler, doğal güneş ışığını ekonomik ve teknolojik olarak mümkün olduğunca yakından taklit edecek şekilde tasarlanmıştır . Doğal güneş ışığı , nispeten yüksek bir mavi ışık spektral yoğunluğuna sahiptir ve nispeten yüksek seviyelerde mavi ışığa maruz kalma, LED ekran teknolojilerinin nispeten yakın zamanda ortaya çıkmasına rağmen yeni veya benzersiz bir fenomen değildir.

GİL'ler (Göz içi lensler), insan modellerinde in-vivo olarak ideal test modelidir. Göze kalıcı olarak yerleştirildikleri için çıkarılamazlar ve 7/24 sürekli aktiftirler. Bir Cochrane Review, sarı renkli intraoküler implantlarla yapılan 51 denemede herhangi bir etki olduğuna dair kanıt bulamadı. İncelenen çalışmaların hiçbiri kontrast duyarlılığı, makula dejenerasyonu, görme, renk ayrımı veya uyku bozuklukları ile ilgili herhangi bir etki önermek için herhangi bir güvenilir istatistiksel kanıt sağlamadı. Belirli bir çalışma, gözlemlenen floresan anjiyografi incelemelerinde belirgin bir şekilde daha az "anormal fundus otofloresansı progresyonu" gözlemledikleri sonucuna vararak büyük bir fark olduğunu iddia etti, ancak yazarlar eksitasyon ışınının 465-490 nm arasında filtrelenmiş ışık olduğu ve büyük ölçüde mavi tarafından engellendiği gerçeğini tartışamadılar. kontrol hastalarında ışık filtreli GİL'ler var, ancak şeffaf olmayan GİL'ler var.

agresif pazarlama

Agresif reklamlar, mavi ışığın sözde tehlikeleri konusunda kamuoyunun yanlış algılanmasına katkıda bulunabilir. Araştırmalar, dijital göz yorgunluğunun klinik tedavisi olarak mavi engelleyici filtrelerin kullanımını destekleyen hiçbir kanıt göstermese bile, oftalmik lens üreticileri bunları dijital göz yorgunluğunu azaltan lensler olarak pazarlamaya devam ediyor. NewGradOptometry'deki sponsorlu bir gönderi, Essilor'dan ve ürün yelpazesinden (ahlaki faydalar dahil) satış eğitiminin tanıtımını yaptı, ardından gereksiz lensleri büyütmenin ahlak dışı doğasına girdi ve hastaların mavi filtreli lensler olmadan körleşeceğini iddia ederek bitirdi. Essilor, reçeteli gözlüğe ihtiyacı olmayan bir moda blog yazarına bir çift ücretsiz gözlük sağladı, ancak buna rağmen mavi ışık filtreleme teknolojilerinin körlüğü önleyici vaatleri de dahil olmak üzere çok sayıda Essilor pazarlama konuşması yaptı. Essilor web sitesi, reçeteli gözlük gerektirsin veya gerektirmesin, özel filtre lensleri olmadan görme kaybı yaşayabileceğini iddia ediyor. Zeiss benzer bir ürün sunuyor, ancak neredeyse aşırı iddialarda bulunmuyor.

Birleşik Krallık'ın Genel Optik Konseyi , Boots Opticians'ı mavi ışık filtreli lens serileriyle ilgili asılsız iddiaları nedeniyle eleştirdi ; ve Reklam Standartları Kurumu onlara 40.000 £ para cezası verdi. Boots Opticians, lensleri 20 sterline sattı. İngiltere Optometristler Derneği adına konuşan Trevor Warburton şunları söyledi: "...mevcut kanıtlar, göz hastalıklarını önlediklerini iddia etmeyi desteklemiyor."

Aldatıcı pazarlama uygulamaları sorununa rağmen, yukarıda belirtilen 2019 tarihli ANSES raporu ", özellikle ekranlar aracılığıyla akşamları veya geceleri çok düşük seviyelerde mavi ışığa maruz kalmayla bağlantılı olarak biyolojik ritimler ve uyku üzerindeki yıkıcı etkileri vurgulamaktadır. ", bu nedenle, LED aydınlatmanın sınırsız kullanımına ilişkin meşru endişeler var.

Apple'ın ve Microsoft'un işletim sistemleri ve hatta bağımsız bilgisayar monitörlerinin önceden ayarlanmış ayarları, renk sıcaklığını daha sıcak bir gama ayarlayarak mavi ışık emisyonlarını azaltma seçeneklerini içerir. Bu ayarlar , ekranın renk gamını önemli ölçüde azaltır, göz yorgunluğunu azaltma veya sirkadiyen ritim bozulmasını önleme gibi iddia edilen faydalardan herhangi birini sağlamadan cihazların kullanılabilirliğini feda eder .

Bu pazarlamanın çoğu, ana akım LED ampullerdeki keskin, 400-450 nm mavi sivri uç ile diğer aydınlatma teknolojilerinde (ön LED teknolojileri dahil ve çok yeni, camgöbeği dahil) bulunan geniş spektrumlu mavi (525 nm cam göbeğine kadar) arasında ayrım yapmakta başarısız oluyor. -eski CRI ölçümlerinin ötesine geçen zengin LED teknolojileri) ve doğal ışık.

Geniş spektrumlu mavi ışığın faydaları

Geniş spektrumlu mavi ışık (örneğin, doğal ışık veya çoğu floresan ışığı gibi camgöbeği dalga boyları dahil) uyanıklık için gereklidir. Çünkü gözdeki melanopsin reseptörlerini uyarır . Bu, gündüz melatonini baskılayarak uyanıklığı sağlar. Uzun süre mavi olmayan ışıkta (diğer adıyla sarı ışık) çalışmak, gün boyunca melatonin baskılanması olmadığı ve geceleri melatonin geri tepmesi azaldığı için sirkadiyen düzenleri bozar.

Dermatoloji

400-450 nm aralığındaki mavi ışığın , bağışıklık tepkisini azaltmaya yardımcı olduğu iddiasıyla, egzama ve sedef hastalığının lokal tedavisi olarak etkili olduğu bir dizi çalışmada bildirilmiştir . Son çalışmalar, 414 nm'de bir LED yayan bir LED'e maruz kalmanın ardından yüzdeki sivilcelerin iyileşmesini de göstermiştir. Klinik dermatolojik tedavilerde kırmızı ve mavi ışıklara maruz kalmanın bir kombinasyonu giderek daha fazla kullanılmaktadır. Philips gibi inşaatçılar, dermatolojik terapide kullanılmak üzere mavi görünür spektrumda yayan cihazlar ve teknikler geliştirmektedir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar