Светлеће{0}}диоде (ЛЕД), цењене због своје енергетске ефикасности, робусности и прилагодљивости, постале су водећа светска технологија на свету. Забринутост у вези са здравственим ефектима емисије плаве светлости, високо-енергетског региона спектра видљиве светлости (400–500 нм) који ЛЕД диоде емитују непропорционално у поређењу са конвенционалним сијалицама са жарном нити или халогеним сијалицама, повећана је њиховом широком употребом. 24-биолошки циклуси који контролишу сан, синтезу хормона и метаболизам познати су као циркадијални ритмови, а плаво светло је од суштинског значаја за њихову регулацију. Међутим, претерано или лоше{9}}излагање вештачкој плавој светлости-посебно ЛЕД екрана и унутрашњег осветљења-повезано је са дуготрајним здравственим опасностима, поремећајима спавања и когнитивним опадањем. Да би се избалансирале предности савременог осветљења, ова студија анализира како плаво светло из ЛЕД-а нарушава циркадијалну биологију, нарушава квалитет сна и истражује начине за смањење ових утицаја.
Проучавање плаве светлости и циркадијанских ритмова
Циркадијални ритмови: унутрашњи сат тела
24-циклус светла и таме на Земљи повезан је са физиолошким процесима познатим као циркадијални ритмови. Ови ритмови, које контролише супрахијазматско језгро мозга (СЦН), управљају:
Циклуси спавања и будности
Производња мелатонина
Температура тела
Нивои кортизола
Главни спољни окидач (зеитгебер) који ресетује циркадијалне ритмове је светлост. Интринзично фотосензитивне ретиналне ганглијске ћелије (ипРГЦ), специјализоване фоторецепторске ћелије у ретини, веома су осетљиве на плаво светло (~480 нм) и могу да осете и таласну дужину и интензитет светлости. Као одговор на плаво светло, ипРГЦ блокирају "хормон спавања", мелатонин, и шаљу сигнал СЦН-у да повећа будност.
Двоструке улоге плаве светлости
Предности плаве светлости током дана: Плаво светло побољшава расположење, концентрацију и менталне функције.
Ноћни поремећаји: Излагање плавој светлости након заласка сунца доводи до тога да мозак верује да је дан, што одлаже производњу мелатонина и изазива промене у фазама сна.
Утицај плаве светлости ЛЕД диода на спавање
У поређењу са претходним технологијама осветљења,ЛЕД диодестварају већи спектар плаве светлости. Чак и ако ово ефикасно симулира дневну светлост за посао, ноћно излагање, посебно преко екрана, има значајан утицај на архитектуру спавања:
1. Сузбијање мелатонина
Према револуционарној студији са Харварда, 6,5 сати излагања плавој светлости изазвало је 3-часовну промену циркадијалних ритмова и двоструко дуже потискивање мелатонина од зеленог светла.
Према студији објављеној у Слееп Медицине, чак и два сата ЛЕД екрана пре спавања снижавају мелатонин за 23 процента.
2. Смањено трајање спавања и одложени почетак спавања
У истраживању из 2015. објављеном у Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенцес, учесници су читали књиге на папиру и е-књиге са ЛЕД позадинским осветљењем. Е-читачи су имали мање РЕМ спавања и било им је потребно још десет минута да заспу.
Хронична изложеност је повезана са „друштвеним јет лагом“, стањем у којем људи нагомилавају дуг за спавање као резултат неправилних циклуса спавања.
3. Поремећај архитектуре спавања
Плаво светло инхибира РЕМ и спор{0}}таласни сан, који су неопходни за регулисање емоција и консолидацију сећања.
Поремећаји спавања повећавају ризик од кардиоваскуларних болести, дијабетеса и гојазности.
4. Дугорочни-ефекти на здравље
СЗО је идентификовала циркадијално неусклађеност вештачког светла као канцероген групе 2А (вероватни канцероген) због његове повезаности са раком простате и дојке.
Депресија, ослабљен имунитет и неуродегенеративне болести попут Алцхајмерове болести повезане су са лошим квалитетом сна.
Ризичне популације
Неки демографски подаци су посебно осетљиви на негативне ефекте плаве светлости:
Тинејџери: Тинејџери који имају одложене природне циркадијалне фазе вероватније ће користити екране касно увече, што погоршава недостатак сна.
Радници у сменама: Нередовно излагање светлу повећава ризик од рака и метаболичких болести.
Неуродивергентни људи и несаници: Људи са анксиозношћу или АДХД-ом често показују повећану осетљивост на светлост.
Процена изложености плавој светлости
Развој безбеднијих решења за осветљење захтева разумевање и способност мерења емисије плаве светлости:
1. Мере
Интензитет плаве светлости је означен корелираном температуром боје (ЦЦТ), која се мери у Келвинима (К). Више плаве светлости емитују ЛЕД диоде дневне светлости (5000К–6500К) него топло бело (2700К–3000К).
У поређењу са стандардним луксом, меланопски лукс је новија метрика која наглашава ипРГЦ стимулацију и пружа тачнију процену циркадијалног ефекта.
2. Инструменти
Спектрометри: Инструменти који мере дистрибуцију спектралне снаге укључују Секониц Ц-800.
Мобилне апликације: Користећи камере на паметним телефонима, апликације попут ЛигхтСпецтрум Про израчунавају количину плаве светлости.
3. Регулаторни пропусти
Енергетска ефикасност, а не циркадијално здравље, главни је нагласак тренутних стандарда (као што је ЕНЕРГИ СТАР). Међутим, меланопски стандарди светла за архитектонски дизајн сада су део стандарда за изградњу ВЕЛЛ.
Стратегије за ублажавање
1. Појединачне интервенције
Подешавања ноћног режима: Након заласка сунца, компјутери и паметни телефони користе јантарне филтере, као што је Аппле Нигхт Схифт, да би смањили плаво светло.
Наочаре које блокирају плаво светло: Према истраживању из 2017. објављеном у Јоурнал оф Адолесцент Хеалтх, ћилибарно-обојена сочива могу да смање супресију мелатонина за 58%.
Промене у понашању: Користите топло, слабо осветљење увече и избегавајте екране један до два сата пре спавања.
2. Иновације у дизајну осветљења
ЛЕД диоде које се могу подесити да мењају свој ЦЦТ током дана (на пример, 6500К ујутру и 2700К ноћу) познате су као циркадијалне{2}}светлеће диоде.
Ниско-Плаве сијалице: „Топло пригушено“ са нижим спектром плаве боје доступне су од брендова као што је Пхилипс Хуе.
3. Промене у индустрији и политици
Смернице АМА: Да би се смањио циркадијални поремећај, Америчко медицинско удружење саветује уличну расвету да има ЦЦТ мањи или једнак 3000К.
Стандарди означавања: Слично енергетским оценама, заговорници позивају на „циркадијално безбедно“ означавање заЛЕД диоде.
4. Решења за архитектуру
Системи динамичког осветљења: Осветљење усмерено на човека (ХЦЛ) се користи у канцеларијама и болницама како би одговарало циклусима природног светла.
Смањите количину плаве светлости која улази ноћу помоћу замрачних завеса и паметних наочара.
Ограничења и дискусије
Преувеличане опасности? Неки тврде да је плаво светло више распрострањено у природном дневном светлу него у ЛЕД диодама. Међутим, тајминг и интензитет су важни, пошто ноћу нема спољашњег светла, а ујутро је погодно за циркадијане{1}}.
Трошкови повезани са ефикасношћу: Пошто ниже-ЦЦТ ЛЕД диоде користе више енергије, постоји сукоб између одрживости и здравља.
Индивидуална варијабилност: Није сваком кориснику потребан исти третман; на осетљивост на светлост утичу генетске варијабле.
Изгледи за будућност
Напредни материјали: органске ЛЕД диоде (ОЛЕД) и квантне тачкеЛЕД диодеможе обезбедити тачну контролу спектра.
Системи са АИ{0}}а који се прилагођавају циркадијалним генотиповима појединаца познати су као персонализовано осветљење.
Јавноздравствене кампање: подучавање „светле хигијене“ на радним местима и у школама.
Плаво ЛЕД светло је мач са две оштрице{0}: неопходно је током дана, али је штетно када се злоупотребљава када падне мрак. Како студије потврђују везе између вештачког плавог светла, проблема са спавањем и циркадијалних поремећаја, људи и предузећа морају да предузму мере предострожности како би смањили опасности без угрожавања предности ЛЕД технологије. Постоје начини да се уравнотеже биолошки захтеви са савременим животом, у распону од екранских филтера до интелигентнијег урбаног осветљења. У двадесет-првом веку, цивилизација може да искористи моћ светлости за давање енергије, лечење и одржавање благостања-дајући циркадијанском здрављу први приоритет у дизајну и политици.
