В море света объявлен «синий уровень опасности»

? Прежде всего, имеет смысл обозначить общие вопросы влияния искусственного освещения на зрение и организм человека в целом. Насколько оправдано широкое применение искусственного освещения для создания комфорта жизни и деятельности, если принимать во внимание весь спектр проблем, связанных с его воздействием на здоровье человека? Имеется ли история изучения этих проблем с медицинской точки зрения?

Александр Андреев, к. м. н., медицинский директор сети офтальмологических клиник «Де визио», медицинский советник директора ООО «Техносистема НТ»

В последние годы световой дизайн интерьера из области исключительно художественного конструирования и эстетического воздействия перешел в область медицинского и биологического использования. Значительную роль в этом сыграло появление светодиодных светильников.

Например, если раньше отраженный зеленый свет широко применялся для расслабления глаз, создания релаксирующей атмосферы, снижения внутриглазного давления, а желтый — для улучшения контрастности и облегчения работы с графикой и текстом, то с появлением светодиодных технологий во многих офисах использование холодно-белых светильников стало носить целенаправленный характер для стимулирования внимания сотрудников, повышения производительности труда, так как широко известно влияние такого света на концентрацию мелатонина в крови и, соответственно, для стимулирования фазы «бодрствования» в рабочее время.

Аспекты дизайна и воздействия на человека систематически рассматриваются на отраслевых конференциях вроде «Стратегии света в Европе», а затем тиражируются через бизнес в реальную жизнь. Но серьезные фундаментальные исследования, которые имеют высокий уровень достоверности с позиции доказательной медицины, публикуются в узкоспециализированных медицинских журналах. Поэтому инженеры, дизайнеры и ритейлеры зачастую не знают и не осознают в полной мере важности фотобиологической опасности искусственных источник

ов света, а медики, в свою очередь, не бьют тревогу по этому поводу, пребывая в неведении относительно технических характеристик большинства современных светильников. Поэтому «проблема воздействия» сейчас формально не стоит. Нет «спроса» со стороны социума, нет соответствующего «заказа» со стороны государства, практически отсутствует обсуждение в среде офтальмологического сообщества. Проблема излучения 440–460 нм в светодиодных светильниках в настоящее время завуалирована и недооценена, но она обязательно «выстрелит» в будущем, когда дегенеративные заболевания сетчатки резко «помолодеют». Тогда медицинское сообщество начнет выяснять, почему, социум забьет тревогу, а государство озадачится в связи с потерей части трудоспособного населения и увеличением расходов на медицину.

? О каких аспектах воздействия искусственного освещения следует в первую очередь информировать всех участников социума? Какие особенности работы зрительного аппарата наиболее важны?

С позиции гигиеничекого нормирования, существуют естественное, совмещенное и искусственное освещение. Стандарты прописаны в соответствующих документах СНиПов и СанПиНах. Если позволите, давайте рассмотрим особенности работы зрительного аппарата в условиях освещения, которые можно назвать общим понятием «отличное от естественного», и сделаем несколько практических заметок, которые могут быть полезными для читателей с точки зрения сохранения здоровья глаз.

Первая заметка состоит в том, что размеры нашего зрачка рефлекторно изменяются в зависимости от яркости света. Поэтому, например, ношение некачественных солнцезащитных очков летом в условиях естественной освещенности может быть опасным. Дело в том, что при высокой яркости применение затенения расширяет зрачок, и если линзы очков не снабжены ультрафиолетовым и синим фильтрами, доза вредного излучения, поступающего внутрь глаза, резко увеличивается, что может спровоцировать появление или прогрессирование развития помутнения хрусталика (катаракты), возрастной макулярной дегенерации и других глазных заболеваний.

Вторая заметка касается людей, которые основное время работы вынуждены смотреть в мониторы компьютеров. Дело в том, что, в основном, появление так называемого синдрома «сухого глаза» связывают с научным прогрессом и изменением условий труда. Когда человек смотрит в монитор компьютера, он забывает моргать или делает это гораздо реже, чем обычно. Слезная пленка при этом разрывается, глаз краснеет, появляется ощущение песка в глазах, резь и боль. Дальнейший патогенез заболевания может быть различным, в зависимости от сочетания факторов внешней среды и индивидуальных особенностей человека. Многократное повторение данной ситуации может привести к структурным изменениям со стороны конъюнктивы, и тогда нормальное формирование слезной пленки будет нарушено, а симптомы заболевания станут беспокоить в любое время, и даже без зрительной нагрузки. В некоторых случаях синдром «сухого глаза» может привести к серьезным офтальмологическим операциям и даже потере глаза как органа.

Третья заметка касается развития так называемого спазма аккомодации глаза и прогрессирования близорукости у детей. При нарушении гигиены зрения — чтении при слабом свете, несоблюдении оптимального расстояния до объекта зрительного внимания, длительной «работы» глаза на близкой дистанции — цилиарные мышцы, изменяющие кривизну хрусталика, приобретают состояние хронической усталости, и глаз оказывается неспособным рассматривать предметы, расположенные вдали. Такой спазм, к счастью, обратим, но в подростковом периоде, особенно при уже имеющейся миопии (близорукости) или генетической предрасположенности, несоблюдение гигиены зрения является одним из основных факторов развития и прогрессирования уже не патологического состояния, а заболевания — миопии.

Четвертая заметка частично перекликается со второй и третьей. Наш век характеризуется тем, что мы почти постоянно используем различные гаджеты, где информация в текстовом или графическом виде представлена на экранах, которые сами по себе являются источниками света. И проблема, именно проблема, уже достаточно хорошо освещенная в СМИ, — «зависание» у монитора компьютера или смартфона на полночи — известна всем. Здесь имеет место не только нарушение гигиены зрения, но и нарушение циркадных ритмов «сон–бодрствование», в котором виновен синий свет, влияющий, как уже было подмечено ранее, на концентрацию мелатонина в крови. Поэтому некоторые премиальные модели смартфонов в последнее время на программном уровне позволяют в вечернее время включить дополнительную опцию «фильтр синего» для предупреждения влияния гаджета на общее состояние организма. Тем не менее состояние дел здесь носит катастрофический характер с учетом того, что страдают в том числе молодые люди с еще не сформированным зрительным аппаратом, приобретая серьезные офтальмологические заболевания.

? Можно ли разделить обозначенные риски на виды опасного воздействия различного типа излучения на орган зрения («синяя опасность», пульсация освещенности, высокая яркость и т. д.), механизмы развития последствий такого воздействия и, в итоге, классифицировать типы опасностей?

Говоря об опасности воздействия излучения, сразу приходят на ум лазеры. Они, в зависимости от способности вызывать за счет воздействия прямого или отраженного луча поражение глаз и кожи, имеют четыре класса опасности. Но лазеры — приборы специального применения, они несут высокоэнергетическое излучение большой мощности, которое, при поглощении в слоях сетчатки, практически моментально может вызвать у любого человека изменения деструктивного характера, с чем и связано такое осторожное отношение к ним.

Намного сложнее дело обстоит с синим светом 440–460 нм, который, с одной стороны, присутствует в норме в обычном солнечном излучении, а с другой (в количестве, существенно превышающем природный фон) — в современных «белых» светодиодах, чего не наблюдалось ранее во всех предыдущих искусственных источниках света. Это излучение вызывает в сетчатке глаза наряду с обратимыми и необратимые изменения. Но эффект от воздействия носит отсроченный во времени характер, способен аккумулироваться и зависит, помимо дозы вредного излучения, от состояния сетчатки конкретного человека, от концентрации в ее структурах макулярных пигментов — каротиноидов: лютеина, зеаксантина и мезозеаксантина. Каротиноиды находятся преимущественно в наружных сегментах фоторецепторов, слое волокон Генле, клетках наружного и внутреннего плексиформного слоев фовеа и, в самой меньшей степени, в клетках пигментного эпителия сетчатки и защищают макулу (центральную зону сетчатки) от двух основных нежелательных воздействий: абсорбируют синюю часть спектра и обеспечивают мощную антиоксидантную защиту от свободных радикалов, перекисного окисления липидов и т. д. Их количество варьирует в зависимости от возраста (у пожилых людей их значительно меньше), наследственности и наличия сопутствующих заболеваний сетчатки.

Следует сказать, что у офтальмологов к диапазону света 440–460 нм очень давний научный интерес, который появился в период, когда операции по поводу катаракты вошли в широкую практику. Тогда столкнулись с проблемой, которая состояла в том, что приблизительно через полтора года после успешной операции у большинства пациентов с изначально здоровой сетчаткой происходили изменения на глазном дне, существенно снижающие центральную остроту зрения. Многочисленные научные работы показали, что, наряду с ультразвуковым (операции проводятся с использованием ультразвука) влиянием, временем оперативного вмешательства, световой нагрузкой во время операции, существенную роль в патогенезе развивающегося заболевания играло то, что после операции ставили прозрачный искусственный хрусталик, который свободно пропускал свет в диапазоне 440–460 нм. Именно этот свет был главной причиной фотоповреждения и оксидативного стресса сетчатки, в особенности на уровне пигментного эпителия и фоторецепторов. Продуцируемые в результате фотохимической реакции свободные радикалы оказывают повреждающее воздействие на колбочки и палочки, образующиеся продукты метаболизма не утилизируются эпителием сетчатки, накапливаются и вызывают ее дегенерацию. Офтальмологи диагностируют накопление липофусцина, появление различного вида друз, дегенеративные изменения визуально и с помощью специальных методов — оптической когерентной томографии сетчатки, аутофлюоресценции глазного дна, флюоресцентной ангиографии и других исследований. В результате исследований для предупреждения фотоповреждения сетчатки и развития/прогрессирования возрастной макулярной дегенерации после оперативного лечения катаракты были разработаны модели искусственных хрусталиков с так называемым «желтым фильтром», которые не пропускают вредный синий внутрь глаза, и проблема была решена.

В настоящее время молекулярный механизм повреждения сетчатки светом в диапазоне 440–460 нм полностью доказан. Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO) в стандарте ISO 13666 назвала область синего света с максимумом 440 нм диапазоном функционального риска для сетчатки, поскольку именно эти длины волн синего света приводят к фоторетинопатии (острому повреждению сетчатки в результате воздействия света) и возрастной макулярной дегенерации. Поэтому, даже если естественный фон синего света у пожилых людей со сниженной концентрацией в сетчатке макулярных каротиноидов является фактором развития и прогрессирования дегенерации сетчатки, дополнительная нагрузка глаза синим от искусственных светодиодных источников света, которые сейчас повсеместно внедряются, может привести к катастрофическим последствиям.

С пульсацией дело обстоит легче: она не способна привести к необратимым изменениям. А вопрос о яркости слишком общий для того, чтобы можно было его детально рассмотреть.

? Для практического применения в исследованиях и светотехнических проектах важно установить связь между обсужденными выше вопросами воздействия с точки зрения офтальмологии и нормативами светотехнических стандартов, а также методиками измерения количественных значений степени воздействия.

Формально вопросами нормативов светотехнических стандартов занимается международная комиссия по освещению (International Commission on Illumination, CIE) с локализацией центрального офиса в Австрии. Результаты исследования острого фотохимического повреждения сетчатки описаны в отчете CIE 138-2000. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выпустило ГОСТ 62471-2013, в котором в пункте 4.3.3 приведены сложные формулы, описывающие «предел облучения сетчатки опасным синим светом». Хочу заметить, что, с точки зрения логики и здравого смысла, в искусственных источниках освещения вредного синего света вообще не должно быть, поскольку имеющегося «фонового» природного уровня уже достаточно для возникновения и/или прогрессирования дегенеративных заболеваний сетчатки у отдельных групп населения. Основное звено медикаментозного лечения возрастной макулярной дегенерации — повышение концентрации в тканях сетчатки макулярных пигментов посредством перорального приема соответствующих препаратов — абсолютно неэффективно, если основной этиологический фактор заболевания не только останется, но его действие еще и усилится. Поэтому априори появление фона излучения 440–460 нм от искусственных источников света отрицательным образом скажется на лечении пациентов с возрастной макулярной дегенерацией и повысит процент больных дегенеративными заболеваниями сетчатки.

? Как может выглядеть проекция проблем воздействия на внедряемые для освещения светодиодные источники света? В каком направлении следует вести поиск путей формирования безопасных характеристик осветительных приборов через исследования?

Поиск безопасных характеристик осветительных приборов путем научных исследований достаточно сложен. Во-первых, экспериментальные работы проводят на животных, чьи глаза могут быть использованы для моделирования повреждений, вызываемых светом, и выяснения механизмов патогенеза заболеваний, но переносить показатели количественных значений на человека не имеет смысла ввиду различий глаз человека и животных на структурном и метаболическом уровне. Результаты, получаемые в экспериментах на культуре тканей сетчатки человека, также не могут быть в полной мере репрезентативными, поскольку уровень метаболизма у живого человека и в культуре разный. Мало того, в популяции людей имеются различия между глазами в зависимости от возраста, расы, сопутствующих заболеваний, наследственности и т. д. Поэтому полученные данные в любом эксперименте на культуре ткани или на глазах животных будут иметь соответствующие ограничения. К слову, даже показатели такого грубого параметра организма, как нормальный уровень артериального давления, зависят от возраста, веса, сопутствующих заболеваний и пр. Поэтому диапазон значений нормального артериального давления с учетом индивидуальных показателей кардиологи все время пересматривают и изменяют. Глаз человека — это очень нежный орган, для которого в популяции диапазон разброса параметров предельно допустимых значений воздействия имеет очень широкие границы, определить которые достоверно сложно. Волатильность значений обусловлена разнообразием сочетания генетических факторов и онтогенеза, поэтому найти безопасную дозу опасного излучения научными методами, не слукавив при этом, вряд ли получится.

? Наверняка стоит отметить важность и необходимость определения (измерения) параметров излучения, а также исследований с целью определения (уточнения) светотехнических норм в свете имеющихся рисков применения освещения (или пользования приборами, содержащими экраны, мониторы, табло: телефоны, планшеты, иные гаджеты…).

По моему мнению, в официальные характеристики любого технического изделия, излучающего в диапазоне 440–460 нм, необходимо добавлять процентный параметр, дающий представление о том, насколько изменяется естественный фон вредного синего при максимальной и минимальной яркости на «рабочем» расстоянии (например, для планшетов и смартфонов — 30 см, для телевизоров — в зависимости от диагонали). При этом было бы неплохо информировать об опасности хотя бы кратко. Можно провести некоторую аналогию с сигаретами, на пачках которых предупреждают о возможных рисках.

? Если, как Вы сказали, молекулярный механизм повреждения сетчатки синим светом полностью доказан, почему производители продолжают выпускать, а потребители — покупать потенциально опасные для зрения источники света?

Несмотря на доказанную роль вредного синего в патогенезе возрастной макулярной дегенерации и давно налаженное производство интраокулярных линз с желтым фильтром, офтальмохирурги продолжают имплантировать хрусталики без фильтра, особенно по бесплатным медицинским программам, поскольку они дешевле. И никто не запрещает это делать. Такая же двоякая ситуация со светодиодами: с одной стороны, многие потребители и производители не знают о риске, который несет излучение 440–460 нм, с другой стороны, контакт с представителями отраслевого бизнес-сообщества приводит к пониманию того, что вопрос воздействия на здоровье для них является одним из последних. Крупные потребители, с которыми приходилось общаться (директора парков отдыха, отельеры, чиновники и пр.), хотя и осознают важность обозначенных рисков, признают доминирующую роль экономической составляющей при закупках. Желание заработать и сэкономить стало определяющим в действиях большинства людей. Это, кстати, касается и других сфер. Предметы искусства, например, тоже сейчас в основном оценивают не по художественной ценности, а по рыночной стоимости, в быту люди выбирают себе друзей по принципу полезности и т. д. Я хочу сказать, что духовная составляющая определяет всю нашу жизнь и здоровье тоже. Поэтому в заключение, так как это интервью будет опубликовано в отраслевом журнале, который прочитают в том числе производители и чиновники, хочу призвать к тому, чтобы каждый задумался о подоплеке собственных мыслей, поскольку они определяют направление действий и создают мир, в котором мы живем и в котором будут жить наши дети.

Интервью провел Сергей Никифоров