Светодиодные лампы могут ухудшать цветовое зрение. Спасение — в инфракрасном свете?

Мы живём в эпоху светодиодов. Лампы накаливания, которые светили в домах наших бабушек, ушли в прошлое как неэкономичные и неэффективные. Им на смену пришли долговечные и яркие LED-лампы, которые сегодня освещают наши офисы, квартиры, улицы и экраны гаджетов. Мы проводим под этим светом большую часть жизни — по некоторым данным, более 90% времени¹.

Казалось бы, прогресс очевиден. Но авторы нового исследования из Университетского колледжа Лондона задались вопросом: а не потеряли ли мы что-то важное, перейдя на светодиоды? Дело в том, что жизнь на Земле миллиарды лет развивалась под солнечным светом — источником с полным спектром излучения, от ультрафиолета до далёкого инфракрасного диапазона. Старые лампы накаливания и огонь были похожи на солнце: их спектр был широким и включал много невидимого инфракрасного света.

Современные светодиоды устроены иначе. Они созданы с одной целью — эффективно производить видимый свет (примерно от 400 до 700 нм), отсекая всё «лишнее». В результате из нашего окружения исчезло более 90% спектра, который присутствовал в солнечном свете¹. Учёные предположили, что этот «урезанный» световой рацион может влиять на наше здоровье, и в первую очередь — на зрение. Они провели эксперимент, чтобы проверить, как обычный светодиодный свет и тот же свет, но с добавлением невидимой инфракрасной компоненты, влияют на способность человека различать цвета. Результаты оказались неожиданными и заставляют по-новому взглянуть на привычные нам лампочки.

Почему обычные лампочки — это не маленькое солнце?

Чтобы понять логику исследования, нужно вспомнить немного биологии. Внутри почти каждой клетки нашего тела есть крошечные структуры — митохондрии. Их часто называют «энергетическими станциями», потому что они превращают питательные вещества в энергию (АТФ), необходимую для жизни клетки. Сетчатка глаза — ткань с самым высоким уровнем метаболизма и самой большой плотностью митохондрий во всём организме¹. Она работает на пределе своих возможностей, и её «электростанции» должны функционировать безупречно.

Авторы исследования ссылаются на ряд работ, которые показывают: свет разных длин волн по-разному влияет на работу митохондрий. Длинные волны — красный и ближний инфракрасный свет (в диапазоне 650–1000 нм) — словно подзаряжают митохондрии. Они помогают им производить больше энергии, снижают воспаление и в целом улучшают обмен веществ¹. Короткие же волны, особенно синий свет (420–450 нм), наоборот, могут подавлять работу митохондрий и вредить им¹.

Под солнцем эти два типа воздействия — «стимулирующее» от красного и инфракрасного света и «подавляющее» от синего — находились в природном балансе. В свете от костра или лампы накаливания тоже было много красной и инфракрасной части спектра. А вот в светодиодных лампах этот баланс нарушен: инфракрасного излучения в них практически нет, а пик синего, наоборот, выражен, даже в лампах «тёплого» света.

Гипотеза учёных была такова: если постоянно находиться под светом с дефицитом «полезных» длинных волн, митохондрии в сетчатке начнут работать хуже. А поскольку сетчатка напрямую отвечает за зрение, это должно как-то проявиться. В качестве показателя они выбрали цветовое зрение — одну из самых энергозатратных функций глаза.

Так что, светодиоды вредны для глаз?

В исследовании приняли участие 55 здоровых взрослых людей в возрасте от 22 до 69 лет¹. Их разделили на три группы.

1. Первая группа (15 человек) в течение недели работала под обычной настольной светодиодной лампой тёплого белого света.
2. Вторая группа (20 человек) использовала точно такую же лампу, но в неё был встроен дополнительный диод, излучающий невидимый инфракрасный свет с пиком на длине волны 850 нм. Сами лампы внешне ничем не отличались.
3. Третья, контрольная группа (20 человек) не использовала никаких дополнительных ламп, работая при обычном офисном освещении (потолочные люминесцентные светильники).

Участники из первых двух групп должны были проводить под своими лампами не менее 20 часов в неделю¹. До и после эксперимента все прошли стандартный тест на цветоразличение — тест Фарнсворта-Манселла 100 Hue. Он представляет собой набор из 85 цветных фишек, которые нужно расставить в правильном порядке по оттенкам. Чем больше ошибок делает человек, тем выше его итоговый балл (Total Error Score) и тем хуже его способность различать тонкие нюансы цвета.

Результаты оказались поразительными.

• У участников, которые неделю сидели под обычной светодиодной лампой, цветовое зрение ухудшилось: количество ошибок в тесте выросло в среднем на 33%¹.
• У тех, кто работал под лампой с добавлением инфракрасного света, зрение, наоборот, улучшилось: количество ошибок снизилось на 23%¹.
• В контрольной группе значимых изменений не произошло¹.

Получается, что обычный светодиодный свет, лишённый инфракрасной составляющей, за довольно короткий срок заметно снизил одну из ключевых зрительных функций. Важно отметить, что в эксперименте использовались лампы «тёплого» света, в которых доля синего излучения и так сведена к минимуму. Но даже это, как оказалось, не спасло ситуацию. По мнению авторов, проблема не столько в наличии синего света, сколько в отсутствии «противовеса» в виде длинных волн¹. Это как диета, из которой убрали важный витамин: даже если вся остальная еда здоровая, его нехватка всё равно приведёт к проблемам.

Может ли инфракрасный свет улучшить зрение?

Самая интригующая часть исследования — это, конечно, эффект от добавления инфракрасного света. Он не просто предотвратил ухудшение, которое наблюдалось в первой группе, но и привёл к значительному улучшению цветового зрения по сравнению с исходным уровнем. Этот результат согласуется с другими работами, которые показывают, что красный и ближний инфракрасный свет могут улучшать работу митохондрий и положительно влиять на зрение.

Например, в одной из предыдущих работ той же исследовательской группы было показано, что короткое воздействие красного света с длиной волны 670 нм может улучшать цветовое зрение у пожилых людей¹. Новая работа показывает, что похожий эффект даёт и инфракрасный свет с длиной волны 850 нм.

Но самое удивительное даже не это. В своём обсуждении авторы ссылаются на другие исследования, которые намекают на системный, а не только локальный эффект светотерапии. Например, в одной из работ облучение инфракрасным светом участка спины (то есть без прямого попадания света в глаза) приводило к улучшению зрения¹. В другом эксперименте воздействие света на небольшой участок кожи (около 5% поверхности тела) приводило к снижению уровня сахара в крови, потому что митохондрии по всему телу начинали активнее потреблять глюкозу¹.

Это наводит на мысль, что митохондрии в нашем теле работают как единая сеть или сообщество. «Подзарядив» их в одном месте, можно получить положительный эффект во всём организме. В контексте нового исследования это может означать, что инфракрасный свет от настольной лампы влиял не только на сетчатку глаза, но и на кожу лица и рук, вызывая системный ответ, который в том числе отразился и на зрительной функции.

Однако важно понимать: это пока лишь научная гипотеза. Исследование не является призывом бежать в магазин за инфракрасной лампой и светить ею себе в глаза. Использование источников света, особенно невидимого излучения, без контроля и понимания механизмов его действия может быть опасным. Пока что это лишь лабораторный эксперимент, а не готовый метод лечения. Любые методы воздействия на глаза должны применяться только после консультации с врачом-офтальмологом.

Насколько можно доверять этой новости

Даже самые многообещающие новости нужно воспринимать с долей здорового скептицизма. Давайте разберём это исследование «по косточкам», как мы всегда делаем в «ОфтальмОленьке».

• Дизайн исследования. Это было рандомизированное контролируемое исследование (РКИ) — золотой стандарт в доказательной медицине. Участников случайным образом распределили по группам, одна из которых была контрольной. Это позволяет с большей уверенностью говорить, что наблюдаемые различия вызваны именно воздействием ламп, а не какими-то другими факторами.

• Слепой метод. Исследование было одинарным слепым. Это значит, что участники не знали, какая именно лампа им досталась — обычная или с инфракрасным диодом (различить их на глаз было невозможно). Это плюс, так как исключает эффект плацебо. Однако оценщики, которые проводили тест, знали, кто в какой группе находится. Это минус, так как теоретически могло привести к неосознанной предвзятости при оценке результатов. В идеальном исследовании и участники, и оценщики не должны знать, кто получает какое воздействие (двойной слепой метод).

• Размер выборки. В исследовании участвовало всего 55 человек, а в группах было по 15–20 участников¹. Это очень небольшой размер. Результаты, полученные на такой маленькой выборке, могут быть случайными и требуют подтверждения в более крупных исследованиях.

• Длительность. Эксперимент длился всего одну неделю¹. Мы видим краткосрочный эффект, но совершенно не знаем, что будет дальше. Сохранится ли улучшение от инфракрасной лампы? Будет ли ухудшение от обычной LED-лампы накапливаться со временем? Или же организм адаптируется? На эти вопросы пока нет ответов.

• Условия. Авторы честно признают, что эксперимент проходил в «реальных условиях», а не в строго контролируемой лаборатории¹. Участники работали за разными мониторами, находились в помещениях с разной отделкой, могли свободно передвигаться. Это одновременно и плюс (результаты ближе к жизни), и минус (сложнее контролировать все влияющие факторы).

• Конфликт интересов. Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов, а сама работа не имела специального финансирования¹. Это повышает доверие к результатам.

Итог: это качественное, но небольшое пилотное исследование. Оно поднимает очень важный и ранее мало изученный вопрос о влиянии спектрального состава искусственного освещения на наше зрение. Его результаты можно считать интригующим «первым звоночком», но никак не окончательным вердиктом. Нужны более крупные и длительные исследования, чтобы подтвердить эти выводы.

Что теперь делать? Выкидывать LED-лампы и бежать на солнце?

Новость может показаться тревожной, но точно не стоит паниковать и срочно менять все лампочки в доме на старые лампы накаливания. Вот несколько разумных выводов, которые можно сделать уже сейчас.

1. Цените солнечный свет. Исследование лишний раз подчёркивает, насколько важен для нас естественный свет с его полным спектром. Старайтесь больше времени проводить на улице в светлое время суток. Если вы работаете из дома, организуйте рабочее место у окна. Конечно, не забывайте о защите от ультрафиолета и не смотрите на солнце напрямую.

1. Делайте перерывы. Проблема, которую вскрыло исследование, может быть связана не столько с самим светом, сколько с длительным, непрерывным его воздействием. Здесь как нельзя кстати придутся уже известные нам правила зрительной гигиены. Знаменитое правило «20-20-20» (каждые 20 минут отрываться от экрана и 20 секунд смотреть на объект в 20 футах, то есть в 6 метрах от себя) по-прежнему актуально. Во время перерыва можно подойти к окну и посмотреть вдаль — это даст глазам не только отдых от фокусировки на близком расстоянии, но и порцию естественного света. Для борьбы с сухостью при длительной работе за экраном врач может порекомендовать увлажняющие капли. Имеются противопоказания, необходима консультация специалиста.

1. Не занимайтесь самолечением светом. Рынок быстро отреагирует на подобные исследования, и наверняка скоро появятся «лечебные» инфракрасные лампы для глаз. Относитесь к таким предложениям с большой осторожностью. Светотерапия — это развивающаяся область медицины, но применять её можно только под контролем специалистов и с использованием сертифицированного оборудования. Неправильно подобранная длина волны, мощность или время воздействия могут быть опасны для глаз.

1. Следите за новостями науки. Эта область исследований только зарождается¹. Вероятно, в ближайшие годы мы узнаем много нового о том, как свет влияет на наше здоровье. Возможно, в будущем производители ламп и мониторов начнут учитывать эти данные и создавать источники света с более сбалансированным и здоровым спектром.

Пока же главный вывод прост: ключ к здоровью глаз, как и к здоровью в целом, — это баланс. Баланс между работой и отдыхом, между искусственным освещением и естественным светом.

Частые вопросы

Получается, мой смартфон и монитор компьютера тоже вредны? В экранах современных гаджетов используются те же светодиодные технологии (LED/OLED). Поэтому можно предположить, что и для них характерен тот же спектральный дисбаланс — много синего света и отсутствие инфракрасного. Влияет ли это на цветовое зрение так же, как настольная лампа, пока неизвестно, но общие рекомендации (делать перерывы, соблюдать зрительный режим) здесь точно не будут лишними.

У меня врождённые проблемы с цветовым зрением. Мне поможет инфракрасная лампа? Категорически нет. Во-первых, исследование проводилось на людях со здоровым зрением. Во-вторых, причины нарушения цветового зрения могут быть самыми разными, и чаще всего они связаны с генетическими особенностями фоторецепторов-колбочек, а не с работой митохондрий. Не занимайтесь самолечением, это может быть опасно. Если вас беспокоит ваше цветовосприятие, обратитесь к офтальмологу для диагностики.

Доступны ли такие лампы, как в исследовании, для самостоятельного использования? Мы не рекомендуем этого делать. В исследовании использовалось специально изготовленное оборудование под контролем учёных. Устройства, которые могут появиться в свободной продаже, не будут являться медицинскими приборами, а их безопасность и эффективность не подтверждены. Эксперименты на собственном здоровье могут привести к плачевным последствиям.

Так всё-таки вреден синий свет или нет? Это исследование предлагает новый взгляд на проблему. Возможно, дело не столько во «вреде» самого синего света, сколько в нарушении его баланса с другими частями спектра, в частности — с красным и инфракрасным. В природе синий свет всегда уравновешен длинными волнами. В искусственной среде этот баланс нарушается, и это может быть одной из причин негативных эффектов.

Разве инфракрасный свет не опасен? Он же греет и может вызвать ожог. Инфракрасное излучение бывает разным. То, что мы ощущаем как тепло от батареи или костра, — это в основном дальнее ИК-излучение. В исследовании использовался ближний инфракрасный свет (850 нм) низкой мощности, который проникает в ткани, но не вызывает значительного нагрева¹. Тем не менее, любой источник излучения может быть опасен при неправильном использовании. Именно поэтому все подобные процедуры должны проводиться специалистами.

Почему эффект проявился так быстро — всего за неделю? Авторы предполагают, что это связано с очень высоким уровнем метаболизма в сетчатке¹. Клетки сетчатки постоянно потребляют огромное количество энергии. Любые изменения в «топливном обеспечении» (а свет, как мы выяснили, может на него влиять) проявляются очень быстро. Однако остаётся открытым вопрос, насколько стоек этот эффект.

Наш вывод

Новое исследование британских учёных — это захватывающий, хоть и предварительный, взгляд на то, как окружающий нас искусственный мир влияет на биологию нашего тела. Идея о том, что для здоровья нам нужен не просто «свет», а свет с правильным, полным спектром, как сбалансированная диета, выглядит очень логичной. Мы эволюционировали под солнцем, и полностью заменить его лампочкой, какой бы экономичной она ни была, пока не получается.

Результаты, согласно которым обычные LED-лампы могут ухудшать цветовое зрение, а добавление инфракрасного света — улучшать, безусловно, требуют дальнейшего изучения и подтверждения на больших группах людей.

Какой практический вывод мы можем сделать для себя сегодня? Не стоит срочно избавляться от светодиодов. Но стоит задуматься о своём «световом рационе». Чаще бывайте на улице, работайте у окна, делайте регулярные перерывы в работе за компьютером. И помните, что лучший друг ваших глаз — это не волшебная лампа, а разумное отношение к своему здоровью и своевременное обращение к врачу.