Jak mohou LED negativně ovlivnit naše zdraví, narušuje biologické procesy, jako je spánek, duševní zdraví a imunita

Celý článek si můžete poslechnout v audio verzi ZDE:

11.1.2023

Během několika posledních let došlo k jemné, ale nezaměnitelné změně osvětlení. A není to úplně na výběr. Již téměř dvě desetiletí vládní politiky po celém světě pomalu vyřazují klasickou žárovku, kterou známe od dob Thomase Edisona, a prosazují nový zdroj osvětlení nazývaný LED.

Během několika let se LED žárovky staly naším nejvýznamnějším zdrojem vnitřního a nočního venkovního světla. Najdete je v domácnostech, školách, kancelářích a pouličním osvětlení – prakticky všude, kde kdysi vládly žárovky. Ale popularita této technologie nemá nic společného s kvalitou světla, které svítí. LED diody vyzařují mnohem chladnější světlo než jejich srovnatelně teplé žárovky a všude tam, kde si žárovky koupíte, jsou dražší.

Primárním faktorem, který stojí za vzestupem LED na vrchol, je úspora energie. Americké normy účinnosti počínaje rokem 2007 pomohly uhasit mnoho klasických žárovek z trhu a poskytly tak dostatek prostoru pro svítivost LED. Na většině míst stále zůstává několik možností žárovky. Státy se silnějšími standardy však mají více omezení.

Svítit ve tmě bylo vždy otázkou energie. Před několika staletími byla nějaká forma ohně jedinou možností, jakmile světlo zhaslo. Ať už to bylo dřevo nebo knoty, něco se muselo spálit, aby se rozsvítila tma.

Elektrické žárovky změnily hru. Žárovky stále vyzařují teplo – svítí horkým vláknem, které se nachází v jejich jádru. Ve srovnání s ohněm však žárovky hoří mnohem jasněji a mnohem déle. Jen si představte, kolik svíček byste potřebovali na 60wattovou žárovku.

LED světlo se může pochlubit ještě lepším poměrem světla a energie a produkuje stejnou úroveň lumenů (jasu) při zlomku výkonu žárovky. Je to proto, že 90 procent energie, kterou žárovka spálí, jde do tepla. LED diody nesvítí teplem (i když se zahřívají), ale fungují prostřednictvím speciálního polovodiče, který vydává světlo, když jím prochází elektrický proud. LED je zkratka pro light emitting diode.

Přestože LED diody stojí předem více, slibují nižší náklady po dobu životnosti žárovky, protože spotřebuje méně energie a vydrží déle než žárovka.

Přesto ne každý je fanouškem. Navzdory všem výhodám, které LED diody nabízejí, mohou být lidé vypnuti studenou kvalitou světla, které vyzařují. Ačkoli se výrobcům podařilo dát LED diodám teplejší záři, protože technologie se zlepšila, stále jsou bledé ve srovnání se známým teplem žárovek podobným slunci.

Někteří výzkumníci se obávají, že LED světlo může mít kromě estetiky i nevýhody. Studie například ukázaly, že vystavení LED světlu může souviset s duševními chorobami , poruchami spánku , hormonální nerovnováhou a dokonce i rakovinou .

Vědci, kteří zkoumají tuto oblast výzkumu, tvrdí, že to, co podporuje tyto podmínky, je druh chladnějšího světla, které emitují LED žárovky – něco, čemu se říká modré světlo. Podle studie zveřejněné v roce 2018 v časopise Environmental Health Perspectives bylo vystavení venkovnímu světlu v noci ve spektru modrého světla spojeno s rakovinou prsu a prostaty.

Energizující světlo

Modré světlo není nic nového. Ve skutečnosti to bylo odjakživa. Slunce svítí trochu modře jako součást svého plného spektra barevného osvětlení. Za jasného slunečného dne bude modrá barva převládat díky jasně modré obloze.

To, co dělá modré světlo tak problematické, je doba, po kterou jsme mu vystaveni. Zvažte, že modrá je energizující barva. To není subjektivní pozorování, ale vědecký fakt. Světlo se skládá z částic, které se pohybují ve vlnách, a modré světlo má krátkou vlnovou délku ve srovnání s barvami na teplejším konci spektra (předpokládejme červenou a oranžovou). To znamená, že vlny modrého světla se setkávají s našimi očima s vyšší frekvencí než vlny jiných barev.

Tato energizující vlastnost modrého světla je výhodou po celé ráno, když vychází slunce, váš den právě začíná a je toho ještě hodně, co chcete stihnout. Avšak po západu slunce, a zejména v posledních několika hodinách před spaním, nás modré světlo může ovlivnit způsobem, který je v rozporu s křehkou rovnováhou našeho blahobytu.

Mimo vizuální

Melatonin je základem toho, proč vědci věří, že vystavení modrému světlu v nesprávnou denní dobu může vést ke zdravotním problémům. Studie prokázaly, že modré světlo inhibuje produkci melatoninu v těle. Je známo, že narušení tohoto hormonu narušuje biologické procesy, jako je spánek, menstruační cykly, duševní zdraví a imunita. Melatonin je také silný antioxidant.

Kolik melatoninu tělo produkuje a kdy ho produkuje, může ovlivnit celé tělo. Pokud však jde o vliv světla, proces začíná především v očích. Bylo prokázáno, že krátká, rychlá vlnová délka modrého světla stimuluje oční pigment zvaný melanopsin, který signalizuje produkci nebo potlačení melatoninu.

Často rozsvítíme světlo nebo vyjdeme ven, abychom lépe viděli, ale různé druhy světla mohou ovlivnit naše těla způsobem, který nevidíme. Například naše pokožka může produkovat vitamín D pouze tehdy, když přijde do kontaktu s UV paprsky, kterých je na slunci dostatek, ve většině žárovek je jich málo a ve světle LED se prakticky nevyskytují.

Ale i když mluvíme jen o světle, které se setkává s našimi očima, vliv jde hlouběji než naše vizuální vnímání.

Jak to funguje, bylo pochopeno teprve nedávno. V minulosti se vědci domnívali, že lidská sítnice má pouze dva typy fotoreceptorů: tyčinky a čípky. Obě tyto struktury sítnice nám pomohly pochopit, jak vidíme, ale záhady zůstaly. Například, proč měli slepí pacienti vzorec spánku a bdění, který následoval cyklus slunce, který neviděli?

V posledních několika desetiletích vědci objevili v oku další strukturu, něco, co se nazývá vnitřně fotosenzitivní gangliové buňky sítnice nebo ipRGC. Tyto buňky se nacházejí v zadní části naší sítnice a modrá je stimuluje. Tyto ipRGC mohou být součástí našich očí, ale nepomáhají vidět. Místo toho pracují výhradně na regulaci vašeho vzorce spánku a bdění – také známého jako cirkadiánní rytmus.

Většinu našeho vystavení modrému světlu získáváme z tabletů, telefonů a počítačových monitorů, na které hledíme celý den a často i pozdě do noci. Některá z těchto zařízení používají LED obrazovku, ale většina používá LCD (displej z tekutých krystalů), který je podsvícený pro osvětlení.

Ať už si vyberete jakýkoli typ obrazovky, zdá se, že bez modré se neobejdete. Vzhledem k tomu, že modrá je primární barvou, její světlo je základní složkou při vytváření obrovské škály barev na fotografiích, videích a grafice, které osvětlují vaši obrazovku. I jasně bílá obrazovka vyžaduje nepostradatelné modré světlo.

Recenze publikovaná v časopise Biophotonics v prosinci 2019 vysvětluje, že chronické vystavení modrému světlu přímo před spaním „může mít vážné důsledky na kvalitu spánku, cirkadiánní fázi a trvání cyklu . To nevyhnutelně zvyšuje potřebu řešení pro zlepšení pohody, bdělosti a kognitivního výkonu v dnešní moderní společnosti, kde vystavení zařízení vyzařujícím modré světlo stále roste.“

S tím, jak lidé na celém světě prodlužují čas strávený na obrazovce, roste povědomí o účincích modrého světla. Někteří odborníci na zdraví dnes doporučují, aby lidé, zejména ti, kteří mají hormonální nerovnováhu, problémy se spánkem nebo problémy se zrakem, odstavili obrazovky alespoň půl hodiny před spaním.

Pokud se nemůžete se svým zařízením rozloučit, můžete si koupit speciální oranžová skla navržená tak, aby blokovala modrou. Většina zařízení také nabízí nastavení nočního světla, aby se minimalizovalo modré a zmírnily se problémy spojené se sledováním tohoto světla příliš blízko před spaním.

A nezapomeňte vypnout nebo ztlumit LED žárovky, které osvětlují vaše večerní prostředí. Zvažte noční osvětlení žárovkami, které mají nižší počet lumenů, nebo vyzkoušejte červenou žárovku. Červená má ze všech barev nejdelší vlnovou délku, a proto je nejméně pravděpodobné, že naruší váš cirkadiánní rytmus.

Světlo v noci

LED diody byly poprvé vynalezeny v 60. letech minulého století a první příklad nebyl modrý, ale červený. Během několika příštích desetiletí vytvořili inženýři z Texas Instruments, General Electric a Monsanto další barvy LED, ale modrá dioda se na scénu dostala až v 90. letech.

Tento objev znamenal zásadní obrat pro aplikovanou technologii LED. Modrá byla považována za nezbytnou k vytvoření dostatečně jasné žárovky, aby se vyrovnala nebo překonala kdysi převládající žárovku. Vládní dotace inspirovaly žárovku s dostatečně nízkou cenou, aby si ji spotřebitelé mohli koupit. A cena za LED žárovku od té doby stále klesá.

Jak technologie postupuje, další pokroky v osvětlení budou jistě následovat. Ale jak nás ovlivní dlouhodobě? Osvětlení není jen pohodlí. Stalo se to způsobem života pro generace. Bylo by těžké se vyrovnat, kdybychom se najednou museli vrátit zpět ke svíčkám a olejovým lampám.

Elektrické světlo poskytlo lidem noční aktivitu a osvětlení, které naši předkové nikdy nedokázali pochopit. Zatímco hranice dne pro lidi v minulosti byly úzce spjaty se slunečními cykly, naše dny nyní trvají nekonečně dlouho, dokud jsme konečně připraveni je vypnout.

Ale stejně jako mnoho dalších výhod modernity má umělé světlo v noci (ALAN) svou cenu. Ještě před všudypřítomností modrého světla studie zjistily, že ALAN se podílí na vzniku několika nemocí, jako je metabolický syndrom, obezita, deprese a rakovina. V každém případě byla na vině nerovnováha cirkadiánních rytmů.

Recenze z roku 2018 publikovaná v časopise Experimental Biology zdůrazňuje hormonální vliv ALAN na lidi i zvířata.

Tato recenze nesrovnává naši převážně žárovkovou minulost ALAN se vším modrým světlem, kterým jsme nyní zaplaveni obrazovkami smartphonů a LED žárovkami. Ale vědci naznačují, že je to něco, co je třeba zvážit.

„Vzhledem k tomu, že vlády a agentury začínají z ekonomických důvodů přecházet na LED diody, víme o těchto alternativních světelných zdrojích dost, abychom ospravedlnili změnu politiky?“ napsali výzkumníci.