Способствует ли искусственный синий свет ожирению и депрессии? Синий свет, излучаемый светодиодами, которые сегодня являются основным источником освещения, похоже, действительно способствует ожирению, депрессии и другим проблемам со здоровьем. Как это происходит? Механизм связан со специализированными детекторами синего света в глазу, которые называются внутренними фоточувствительными ганглиозными клетками сетчатки (IPRGCs). Эти клетки чувствительны к небесно-голубому свету и посылают сигналы в главные циркадные часы, расположенные в гипоталамусе, в супрахиазматическом ядре (SCN). Этот сигнал влияет на шишковидную железу, которая в отсутствие синего света вырабатывает мелатонин, сигнализирующий клеткам организма о темноте. Вся эта система призвана синхронизировать наш метаболизм и здоровье с естественным дневным светом.
Естественный дневной свет содержит много синего, в то время как ночной, особенно в прошлом с кострами и свечами, содержит очень мало. Однако светодиоды, созданные для повышения энергоэффективности, излучают значительное количество синего света. Такое постоянное воздействие, особенно в вечернее время, нарушает естественный циркадный ритм организма. Это нарушение 24-часового цикла влияет на многие функции организма и может привести к повышенному риску ожирения, диабета, болезней сердца, различных видов рака и депрессии. Многие знают о том, что синий свет влияет на сон, подавляя мелатонин, но его воздействие на уровень сахара в крови не менее значимо. Синий свет может повышать уровень сахара в крови, по сути, имитируя физиологический эффект от приема пищи. Было проведено исследование с участием здоровых молодых людей, не страдающих диабетом. Их поместили в комнаты на ночь под стандартные светодиоды или светодиоды без синего света, причем обе группы имели одинаковую яркость. Полученные результаты позволили глубже изучить влияние синего света.
При ночном воздействии синего света у людей наблюдалась диабетическая реакция, подтвержденная тестами на толерантность к глюкозе и глюкозотолерантность. В частности, уровень глюкозы в крови падал в пределах диабетического диапазона. Этого эффекта не наблюдалось, когда они подвергались воздействию света без синих длин волн. Кроме того, воздействие синего света усиливало чувство голода, что сходно с опытом работников ночных смен, использующих стандартное светодиодное освещение, которые склонны перекусывать чаще, чем те, кто использует освещение без синего цвета. Это говорит о том, что синий свет запускает центры аппетита и изменяет метаболизм организма, потенциально провоцируя диабетическое состояние. Это воздействие выходит за рамки проблем со сном, затрагивая различные системы организма, включая иммунную систему. Кроме того, исследования связывают ночное воздействие синего света с повышенным риском развития рака, особенно рака груди. До изобретения электрического света рак груди встречался редко, но сейчас он является одной из основных причин рака и смерти у женщин.
Рост заболеваемости раком груди происходит параллельно с увеличением использования электрического освещения, особенно в высокоурбанизированных и ярко освещенных регионах. Напротив, в районах с ограниченным доступом к электрическому освещению уровень заболеваемости раком груди значительно ниже. Исследование также показало, что у женщин, которые были слепыми с раннего детства, уровень заболеваемости раком груди значительно ниже, несмотря на одинаковое воздействие химических веществ, что указывает на то, что воздействие света является одним из основных факторов. Связь между синим светом и раком подтверждается механизмами, выявленными в ходе исследований на животных и людях. Воздействие насыщенного синего света подавляет мелатонин, который играет важную роль в подавлении роста раковых клеток. Снижение уровня мелатонина, вызванное ночным воздействием синего света, может привести к ускорению роста раковых клеток. Эта связь не ограничивается раком груди, но также включает в себя рак простаты и колоректальный рак, уровень заболеваемости которыми также стремительно растет. Тревожный показатель заболеваемости раком груди среди молодых женщин в настоящее время растет на 4 % в год. Это связано с глобальным переходом от источников света с низким содержанием синего, таких как старые лампы накаливания, которые в настоящее время запрещены во многих странах.
Рост числа раковых заболеваний связан с широким использованием светодиодов с синим цветом после отказа от галогенов. Это серьезная экологическая проблема, однако она поощряется государственными регулирующими органами. Государственные регуляторы настаивают на этих изменениях из-за опасений по поводу глобального потепления, которые обсуждаются на таких мероприятиях, как саммит КС. Однако в индустрии освещения для измерения эффективности используется неподходящая метрика, называемая люменами. Люмены измеряют только воспринимаемую яркость, фокусируясь на желтом и зеленом свете, а не на всем спектре. При этом игнорируется важнейший синий цвет, связанный с циркадными ритмами, а также красный и ближний инфракрасный свет.
Когда инженерам задают биологическую метрику вроде люменов на ватт, они создают яркий, дешевый, вредный свет, который эффективен, но пагубно влияет на здоровье. Такой свет, подобно нездоровой пище, может способствовать возникновению проблем со здоровьем. Цветовая температура, измеряемая в Кельвинах, не совсем точно отражает количество синего света. В индустрии освещения энергоэффективность и визуальная привлекательность важнее влияния на здоровье. Светильник может выглядеть более теплым (с более низкой температурой Кельвина), но при этом содержать большое количество синего света. Например, два светильника с одинаковым значением Кельвина (3300K) могут иметь совершенно разное содержание синего света, например, 2% против 20%. Таким образом, Кельвины и индекс цветопередачи (CRI) являются плохими показателями пользы света для здоровья, поскольку они учитывают только визуальные и эстетические характеристики, а не невизуальное воздействие на здоровье.
Индустрия освещения в первую очередь ориентируется на эстетику, отдавая предпочтение красивым, удобным на вид и дешевым светильникам с низким показателем люмен на ватт. Однако эти показатели не имеют значения для определения пользы света для здоровья. Фотопигмент меланопсин, расположенный во внутренне светочувствительных ганглиозных клетках сетчатки (ipRGCs), наиболее чувствителен к синему свету в диапазоне 480 нанометров. В ранних исследованиях предполагалось, что и синий, и зеленый свет нарушают циркадные часы. Однако эти ранние исследования проводились в искусственных условиях: участников помещали в темную комнату, завязывали глаза на два часа, чтобы достичь темновой адаптации, а затем подвергали воздействию света разных цветов в течение коротких периодов времени. Это не соответствует нормальным, адаптированным к свету условиям.
Когда тесты проводились на людях, адаптированных к свету, зеленый свет не оказывал никакого влияния. Было обнаружено, что чувствительность меланопсина достигает пика при 480 нанометрах, резко снижаясь до зеленого спектра. Недавнее исследование, проведенное в Гарварде, показало, что, хотя фиолетовый и зеленый свет может первоначально оказывать влияние на адаптированные к темноте глаза, этот эффект быстро исчезает, и доминирующее влияние оказывает синий свет. Учитывая, что большую часть жизни мы проводим в состоянии адаптации к свету, очень важно контролировать воздействие синего света. Это объясняет путаницу в вопросе влияния различных цветов света и важность проведения соответствующих исследований. Некоторые очки, блокирующие синий свет, могут утверждать, что они блокируют весь зеленый свет, но это не так уж и необходимо с точки зрения науки.
Очки, которые он носит, позволяют свету проникать сбоку и сверху. Свет, проникающий под этими углами, может не оказывать существенного влияния на меланопсин, поскольку эти светочувствительные клетки расположены в основном на дне глаза. Эти клетки, распознающие синий цвет, известные как IPR GCs, наиболее чувствительны к свету с неба. Они не расположены в фовеа – центральной части сетчатки, используемой для фокусировки зрения. Вместо этого они расположены преимущественно в нижних периферических областях глаза. Это означает, что мы более чувствительны к верхнему освещению, чем к свету от таких источников, как компьютерные экраны. Однако это не означает, что компьютерные экраны не оказывают никакого влияния. Напротив, освещение пола в ночное время будет оказывать меньшее влияние на эти рецепторы из-за их расположения в глазу. Что касается очков, то эффективность зависит от их конструкции и того, насколько хорошо они сидят. Наружный свет может рассеиваться даже в помещении и отражаться от линз. Идеальное решение – очки, плотно прилегающие к лицу, с правильно подобранными линзами, которые могут блокировать весь свет.
Однако и обычные очки могут эффективно блокировать большую часть света, особенно сверху. Очки, используемые для исследований, блокируют весь синий свет до 490-500 нанометров. Спектр видимого света простирается от 380 нанометров (глубокий фиолетовый) до 780 нанометров (глубокий красный). Фиолетовый свет имеет длину 400-425 нанометров, в то время как синий свет простирается примерно от 425 до 500 нанометров. В пределах синего диапазона существуют различные оттенки, каждый из которых обладает определенными биологическими эффектами. Наиболее чувствительным для циркадных часов является диапазон около 480 нанометров (небесно-голубой). Блокирование всего света ниже 490 нанометров подобно полной темноте, в которой повышается уровень мелатонина. Зеленый свет, который не блокируется, оказывает минимальное влияние на эти клетки. Многие очки для блокировки синего цвета, представленные на рынке, неэффективны, потому что блокируют не те длины волн. Некоторые из них могут блокировать фиолетовый или королевский синий свет, но они не блокируют 480-нанометровую длину волны, которая имеет решающее значение для циркадных часов.
Окулисты часто пытаются продать покрытие для очков от синего света, утверждая, что оно полезно. Однако такое покрытие, хотя и является декоративным, не защищает ваш циркадный ритм и не является необходимым для дневного ношения. В течение дня вы должны видеть все цвета спектра. Эти покрытия – выгодный, но в конечном итоге неэффективный продукт. Утверждается, что покрытия для синего света помогают справиться с напряжением глаз, и люди часто беспокоятся о «синей опасности». Хотя это правда, что интенсивный синий свет, особенно в диапазоне 425-450 нм, может повредить макулу глаза, такой уровень интенсивности встречается только при ярком солнечном свете, как на австралийском пляже. Свет в помещении примерно в 1000 раз менее интенсивный, поэтому «синяя опасность» не представляет угрозы в типичной обстановке в помещении.
Лучший способ уменьшить воздействие синего света при ярком солнечном свете – носить темные солнцезащитные очки, которые также уменьшают воздействие всех других цветов. Этот страх перед синим светом в значительной степени пропагандируется в маркетинговых целях, но не является реальной проблемой в помещении. Красные очки блокируют весь синий свет, создавая условия, схожие с полной темнотой с биологической точки зрения. Наши предки у дровяных костров также в основном освещались красным светом. Это хорошо для вечера, но для работы, требующей хорошей видимости, необходимо другое решение по освещению. Решение состоит в том, чтобы создать свет, который кажется беловато-желтым и обеспечивает хорошую видимость, но при этом справляется с синим светом. Исследования показали, что использование фиолетового света для уравновешивания других цветов позволяет создать более нормальное освещение, а также минимизировать влияние на циркадный ритм. Эти специальные светильники были внедрены на многих важных рабочих местах.
Мы защищаем выработку мелатонина, используя ночью источник света, который не нарушает сон. Это привело к улучшению сна людей как до, так и после рабочей смены. Кроме того, этот свет не способствует развитию диабета или ожирения. Мы обнаружили, что фиолетовая часть светового спектра оказывает предупреждающее действие, превосходя в этом отношении даже синий свет. В то время как синий свет известен своими свойствами вызывать тревогу, что приводит к более четкой когнитивной функции, фиолетовый свет обеспечивает еще большую пользу, не вызывая нарушения циркадного ритма, потому что мы убрали синий свет из спектра и добавили фиолетовый. Фиолетовый свет, как правило, отсутствует в стандартных светодиодных лампах, однако он крайне важен для здоровья. Например, дети, которым не хватает фиолетового света, более склонны к развитию близорукости.
Это связано с тем, что фиолетовый свет стимулирует кровеносные сосуды в глазах, способствуя общему здоровью глаз. Растущее количество времени, которое дети проводят в помещении, за компьютером или за выполнением домашнего задания, усугубляет эту проблему, поскольку освещение в помещении не содержит фиолетового света. Естественный дневной свет содержит достаточное количество фиолетового и ультрафиолетового света, которого мы невольно лишаемся, используя оконные стекла с УФ-защитой. Блокирование ультрафиолетового света в целом полезно, однако более высокая часть ультрафиолетового спектра (360-400 нанометров) не оказывает вредного воздействия на глаза, и удаление этой части способствует росту числа случаев близорукости. Уровень близорукости резко возрастает и, по прогнозам, затронет половину населения планеты из-за недостатка глубокого фиолетового света в современной среде.
Естественный фиолетовый свет оказывает значительное влияние на здоровье. Когда мы проводим время на свежем воздухе по утрам, мы получаем полезную дозу всех цветов радуги, каждый из которых способствует нашему хорошему самочувствию. Однако при освещении помещений часто не хватает правильного сочетания длин волн, в нем совсем нет фиолетового цвета, а по вечерам наблюдается избыток синего света. Этот искусственный свет также отключает инфракрасное излучение – вид тепла, проходящего через тело. Современная окружающая среда лишает нас этих важнейших компонентов света, что приводит к увеличению риска возникновения различных проблем со здоровьем, таких как диабет, ожирение, болезни сердца, депрессия и рак. Исследования показали, что люди, проводящие больше времени на свежем воздухе, живут значительно дольше, чем те, кто остается в помещении. И наоборот, у тех, кто спит при включенном свете, продолжительность жизни сокращается, а сердечно-сосудистые проблемы возникают чаще.
Для поддержания здоровья очень важно получать хорошую дозу естественного дневного света по утрам, даже в пасмурные дни. Вечером освещение должно быть без синего света, чтобы не нарушать цикл сна. Также важно спать в полной темноте. Исследование шведских женщин, первоначально посвященное раку кожи, с удивлением обнаружило, что те, кто проводил больше времени на свежем воздухе, несмотря на более высокую заболеваемость раком кожи, жили значительно дольше. Этот эффект оказался столь же значительным, как и разница в продолжительности жизни между курильщиками и некурящими. Помимо фиолетового и синего, зеленый свет обладает множеством преимуществ. Этот цвет отражается от растительности и может успокаивать и снимать стресс. Прогулка по зеленой зоне может снизить уровень стресса, а чистый зеленый свет может даже помочь при мигрени. Красный свет также обладает определенными преимуществами. Важность света и то, как его следует использовать, часто упускается из виду. Стандартное светодиодное освещение, хотя и является энергоэффективным, не содержит глубокого красного и фиолетового цветов, что делает его нездоровым источником света.
Регулирующие органы уделяют чрезмерное внимание увеличению количества люменов на ватт, фактически удаляя здоровый свет из нашей жизни с помощью строгих правил. Это серьезная проблема, и именно поэтому я начал кампанию за здоровое освещение. Основная проблема заключается в недостаточной осведомленности общества. Люди уделяют большое внимание диете, но часто игнорируют важность света. Например, одно крупное издательство выпустило тысячи книг о диетах и питании, но только одну – о свете и здоровье, причем она была опубликована еще до широкого распространения светодиодных ламп.
Это говорит о большом пробеле в образовании, поэтому подкасты и другие образовательные ресурсы крайне важны для распространения информации. Свет, который вы получаете, так же важен для вашего здоровья, как пища, вода и воздух, а возможно, даже в большей степени. Важно просвещаться в вопросах здорового освещения и находить решения, которые работают. В Европе есть компании, устанавливающие лампы с низким уровнем синего света в больницах и домах престарелых, и прогресс постепенно начинается. Существуют лампы с нулевым уровнем синего света, а также лампы, которые автоматически регулируют содержание синего света в зависимости от времени суток, что идеально подходит для автоматического создания здоровой световой среды.
Я уделяю первостепенное внимание световому окружению клиента, прежде чем обсуждать питание, поскольку правильное освещение необходимо для того, чтобы питание было эффективным. Наиболее важными факторами, влияющими на наши циркадные часы, являются сигналы, которые синхронизируют нас с окружающей средой. Свет – самый мощный сигнал, но время приема пищи также играет важную роль в качестве вторичного синхронизирующего фактора. В то время как мозг имеет главные часы (SCN), каждая ткань и орган в организме также имеют свои собственные часы. Поддержание синхронности между этими внутренними часами и внешним миром имеет решающее значение. Регулярный образ жизни с последовательным распределением времени усиливает эти сигналы.
Эта надежная синхронизация и сильный контраст между дневным и ночным метаболизмом имеют фундаментальное значение для здоровья и долголетия. Изменчивость длины дня в более высоких широтах, например в Скандинавии, может способствовать проблемам со здоровьем. Постоянная длина дня вблизи экватора может способствовать лучшей циркадной ритмичности в течение длительного времени. Хотя переезд в более низкие широты может быть полезен, не обязательно ехать до самого экватора. Люди приспособлены к сезонным ритмам, годовые циклы заложены в нашей ДНК. Мы должны стремиться к тем широтам, где сезонные изменения менее экстремальны. В нашем организме есть как суточные, так и сезонные ритмы, которые являются частью нашей адаптации к природе. Такие места, как Шпицберген, с экстремальными циклами дневного света и темноты могут быть губительны для здоровья. Широта ниже 45 градусов может быть хорошей целью.
