- Что такое синий свет?
- Источники синего света
- Воздействие синего света на организм человека
- Как минимизировать последствия от воздействия синего света?
- Оптические покрытия и линзы для защиты от синего света
Что такое синий свет?
С точки зрения физики свет – один из видов электромагнитного излучения, испускаемого светящимися телами, а также возникающего в результате ряда химических реакций. Электромагнитное излучение имеет волновую природу – оно распространяется в пространстве в виде периодических колебаний (волн), совершаемых с определенной амплитудой и частотой. Человеческий глаз способен воспринимать электромагнитное излучение только узкого диапазона значений длины волны – от 380 до 760 нм, называемое видимым светом (рис. 1). Примыкающее к видимому спектру излучение с меньшими значениями длины волны называют ультрафиолетовым, и практически все специалисты в области коррекции зрения знают о вредных последствиях его воздействия на глаза.
Рис. 1. Диапазон электромагнитных излучений видимого света
Синий свет – это самый коротковолновый диапазон видимого излучения с длиной волны 380–500 нм. Он имеет наиболее высокую энергию. Название «синий свет», в сущности, является упрощенным, поскольку оно охватывает световые волны начиная от фиолетового диапазона (от 380 до 420 нм) и до собственно синего (от 420 до 500 нм) (см. таблицу). Световые волны синего диапазона имеют наименьшую длину, поэтому они наиболее интенсивно рассеиваются, в связи с этим значительная часть раздражающего блеска солнечного излучения обусловлена синим светом. Именно рассеивающиеся на частицах размером меньше длины волны синие световые волны придают окраску небу и океану.
Свойства основных спектральных цветов видимого излучения
Цвет | Диапазон длин волн, нм | Диапазон частот, ТГц | Диапазон энергии фотонов, эВ |
Фиолетовый | 380–420 | 790–680 | 2,82–3,26 |
Синий | 420–500 | 680–600 | 2,48–2,82 |
Зеленый | 500–565 | 600–530 | 2,19–2,48 |
Желтый | 565–590 | 530–510 | 2,10–2,19 |
Оранжевый | 590–625 | 510–480 | 1,98–2,10 |
Красный | 625–740 | 480–400 | 1,68–1,98 |
Этот вид светорассеяния влияет на контрастность изображения и качество зрения вдаль. Синий свет также рассеивается в структурах глаза, ухудшая качество зрения и провоцируя возникновение симптомов зрительного утомления.
Источники синего света
Синий свет является частью спектра солнечного излучения, поэтому избежать его воздействия невозможно. Однако наибольшую тревогу специалистов вызывает не этот естественный свет, а испускаемый искусственными источниками освещения – энергосберегающими компактными люминесцентными лампами и экранами электронных устройств.
Сегодня по мере эволюции искусственных источников освещения происходит переход от привычных ламп накаливания к энергосберегающим люминесцентным лампам, спектр излучения которых имеет более выраженный максимум в диапазоне синего света по сравнению с традиционными лампами накаливания. Вредное воздействие этих источников освещения возрастает при уменьшении расстояния до освещаемого объекта.
Экраны смартфонов, телевизоров, планшетов и компьютеров сильнее излучают синий коротковолновый свет – до 40 % больше по сравнению с естественным солнечным излучением (рис. 2). Именно поэтому изображение на них кажется более ярким, четким и привлекательным.
Рис. 2. Спектральный состав излучения электронных приборов (а) и источников освещения (б):
1 – Galaxy S; 2 – iPad; 3 – компьютер; 4 – дисплей с электронно- лучевой трубкой; 5 – светодиодные энергосберегающие лампы; 6 – люминесцентные лампы; 7 – лампы накаливания
Проблему воздействия синего света усугубляет резкое увеличение числа пользователей различных цифровых устройств и рост продолжительности времяпровождения за ними. Следует также отметить, что многие пользователи держат электронные гаджеты достаточно близко к глазам, что усиливает интенсивность воздействия синего света. Можно сказать, что современное население Земли подвергается облучению этим коротковолновым и высокоэнергетичным излучением так сильно и продолжительно, как никогда раньше.
Воздействие синего света на организм человека
На протяжении нескольких десятков лет ученые внимательно исследовали влияние синего света на организм человека и установили, что его продолжительное воздействие сказывается на состоянии здоровья глаз и на циркадных ритмах, а также провоцирует целый ряд серьезных заболеваний.
Влияние на глаза. Во многих исследованиях было отмечено, что воздействие синего света приводит к образованию фотохимических повреждений сетчатки. Согласно результатам исследований, при равных условиях эксперимента синий свет в 15 раз более опасен для нее, чем излучение всего оставшегося диапазона видимого спектра (рис. 3). Также было доказано, что изменение тканей после длительного воздействия яркого синего света аналогично такому, какое связывают с симптомами возрастной макулярной дегенерации.
Рис. 3. Диапазон длин волн синего света, имеющих функциональный риск для сетчатки
Влияние на циркадные ритмы. Циркадные ритмы – это циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи, или так называемые внутренние часы организма. Одним из наиболее эффективных внешних сигналов, поддерживающих 24-часовой цикл жизнедеятельности человека, является свет. Наши зрительные рецепторы посылают сигнал, обуславливающий синтез и выработку «гормона сна» (мелатонина). Когда темнеет, его выработка увеличивается, и человеку хочется спать. Яркое освещение тормозит синтез мелатонина, и желание заснуть исчезает. Сильнее всего выработка мелатонина подавляется излучением с длиной волны 450–480 нм, то есть синим светом.
С точки зрения эволюции время использования человечеством электрического освещения пренебрежимо мало, и наш организм в сегодняшних условиях реагирует так же, как и у наших далеких предков. Это означает, что синий свет нам жизненно необходим для правильного функционирования организма, однако широкое внедрение и продолжительное использование источников искусственного освещения, а также применение разнообразных электронных устройств сбивает наши внутренние часы. По данным исследований, достаточно 30-минутного нахождения в помещении, освещаемом люминесцентной лампой с холодным синим светом, чтобы нарушить продуцирование мелатонина у здоровых взрослых людей: у них возрастает настороженность, ослабляется внимание. Воздействие же ламп с излучением желтого света оказывает малое влияние на синтез мелатонина.
Многие исследования последних лет находили связь между работой в ночную смену при воздействии искусственного света и появлением или обострением у испытуемых сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета, ожирения, а также рака предстательной и молочной желез. Хотя еще не совсем понятны причины развития заболеваний, ученые связывают их возникновение с подавлением синим светом секреции мелатонина, который влияет на циркадные ритмы человека.
Как минимизировать последствия от воздействия синего света?
Далее приводим основные рекомендации специалистов.
- Прежде всего, надо стараться избегать использования в ночное время таких электронных устройств, как планшеты, смартфоны и любые другие гаджеты со светящимися жидкокристаллическими дисплеями. Если это все-таки необходимо, следует носить очки с линзами, которые блокируют синий свет.
- Не рекомендуется смотреть на дисплеи электронных устройств за 2–3 ч перед отходом ко сну. Кроме того, нельзя устанавливать люминесцентные и светодиодные лампы с избыточным излучением в синей области спектра в помещениях, в которых человек может находиться ночью. Пациентам с дистрофией макулы надо вообще отказаться от применения таких ламп.
- Дети обязательно должны находиться на открытом воздухе в светлое время суток не менее 2–3 ч. Воздействие синей составляющей естественного солнечного излучения способствует восстановлению правильного режима засыпания и пробуждения. Кроме того, игры на открытом воздухе предполагают зрительную деятельность на расстоянии, превышающем длину руки, что обеспечивает расслабление и отдых системы аккомодации глаз.
- Следует рекомендовать детям применять очки с линзами, избирательно пропускающими синий свет, при пользовании электронными устройствами в школе и дома.
- В течение дня в светлое время суток всем необходимо какое-то максимально возможное время пребывать на открытом воздухе – это способствует улучшению засыпания и качества сна ночью, а также живости и ясности ума и повышению настроения днем. Пациентам с искусственным хрусталиком обязательно нужно носить очки с линзами, уменьшающими пропускание синего света к глазам.
Сохраняем здоровье глаз в эпоху цифровых электронных устройств
Оптические покрытия и линзы для защиты от синего света
На рынке нашей страны уже представлен целый ряд очковых линз с оптическими покрытиями, которые помогают уменьшить влияние синего света на глаза, в частности:
- инновационные линзы от BBGR, при производстве которых применяется технология BLUVXpert. С помощью линз, изготовленных с использованием этой технологии, можно обеспечить защиту глаз не только от ультрафиолетовых лучей, но и от вредного синего света;
- линзы с мультипокрытием Crizal Prevenсia (Essilor), рекомендованные не только взрослым, но и детям, глаза которых особенно уязвимы для вредного сине-фиолетового света, излучаемого гаджетами;
- линзы Sync III (Hoya Vision Care) с покрытием BlueControl, которое улучшает контрастность изображения на экранах мониторов цифровых устройств, отсекая часть самого коротковолнового сине-фиолетового света и пропуская более длинноволновый синий свет, способствующий поддержанию нормальных биоритмов.