Только синь сосет глаза
Что мы знаем и чего не знаем о влиянии синего света на людей
Еще пятьдесят лет назад считалось, что синий свет угрожает только пилотам, сварщикам, полярникам и альпинистам. Всем им достаются особенно яркие солнечные лучи — прямые или отраженные от снега — в том числе и синие, и есть риск получить ожог сетчатки. Но эксперименты, проведенные в 1970-х годах на обезьянах, показали: чтобы всерьез обжечь глаза синью, нужно смотреть в упор на синий прожектор мощностью в пару киловатт. Обычные люди в то время с такими прожекторами не сталкивались, а значит, решили комиссии по охране здоровья, беспокоиться не о чем. Ведь тогда для освещения в домах люди обычно использовали желтые лампы накаливания, а самым сильным источником синего света было Солнце, к которому наши предки явно адаптировались за сотни миллионов лет.
Но с конца 1990-х годов на смену лампам накаливания пришли энергосберегающие флуоресцентные. Они излучали уже не равномерно во всем видимом диапазоне, а отдельными пиками, из которых два-три приходились на синюю часть спектра, с длиной волны от 400 до 500 нанометров. А потом японские инженеры создали синие галлий-нитридные светодиоды, которые светят в совсем узком диапазоне: 450–480 нанометров. Люминофорные лампы, которые преобразуют этот свет в белый (и другие цвета), получились гораздо более дешевыми и устойчивыми, чем флуоресцентные — и заняли их место в светильниках.
Тогда американские исследователи решили все-таки проверить, что будет, если прицельно направить в человеческий глаз свет того или иного цвета. В своих экспериментах, которые начинались в полночь, они сначала два часа убаюкивали испытуемых, а затем фиксировали положение их головы, расширяли им зрачки и на полтора часа включали монохроматическое освещение с той или иной длиной волны: от 420-нанометрового фиолетового до 600-нанометрового оранжевого.
Оказалось, что при освещении в синем диапазоне спектра — от 446 до 477 нанометров — в крови испытуемых в два-три раза падает уровень гормона мелатонина (такой же эффект в других экспериментах воспроизвели даже у некоторых слепых людей). После такого врачи и биологи, изучающие влияние света на биоритмы, сконцентрировались именно на синем.
Одновременно с этим в 2001 году появились первые атласы ночной уличной засветки — и оказалось, что две трети населения Земли живет в условиях светового загрязнения. Тогда же врачи заметили, что пациентов с бессонницей становится больше: постепенно, на один процент — но каждый год. А жители больших городов тем временем все больше обрастали карманными гаджетами и светодиодными светильниками, излучающими свет именно с той длиной волны, что сильнее всего подавляла производство мелатонина у добровольцев из американского эксперимента.
В 2014 году изобретатели синих светодиодов получили Нобелевскую премию — как раз за вклад в создание бытовых светильников и ярких мониторов. Параллельно с этим в нормативах по освещению городов и дорог появился термин «синяя опасность» (blue hazard), о котором раньше упоминали только в инструкциях по работе с осветительными приборами. Комиссии Евросоюза и некоторых регионов и городов США предложили беречь горожан и дикую природу от лишней засветки и рекомендовали ограничить использование «слишком синих» ламп в дорожном освещении. А с 2015 года Apple, Samsung и Microsoft начали предлагать «желтые» режимы для экранов. По заявлениям компаний, это должно было сделать чтение с экрана более комфортным для пользователей и улучшить их сон.
Европа, равно как и все остальные развитые страны на планете, продолжает светиться все ярче — хотя и с перерывом на пандемию и локдауны. Снимки из космоса показывают, что зеленый свет в ночной окраске Земли с 2012 по 2020 годы прибавил 11 процентов, а яркость синей засветки выросла почти на четверть. Параллельно выросло время, которое люди проводят перед экраном (особенно дети).
Впрочем, ВОЗ и международные комиссии, занятые проблемами здравоохранения, пока сохраняют спокойствие. И не спешат заявлять о том, что синий свет вредит здоровью, — в их документах речь идет только о возможных рисках.
Что это за риски
Судя по тому, что мы видим в экспериментах с мышами и обезьянами, синие лучи могут действовать на организм двумя способами.
Синий свет может обжигать — правда не совсем так, как это делает яркое солнце, которое излучает по всему видимому диапазону. Некоторые пигменты внутри клеток — флавины, порфирины и меланины — хорошо поглощают синий свет, но при этом запускают образование свободных радикалов. А те уже повреждают сами клетки; так появляется фотохимический ожог. Лучше всего с этим справляется сине-фиолетовый свет с длиной волны 410–450 нанометров.
В первую очередь от него достается коже. В лабораторных условиях это проверяли на культуре человеческих клеток, а еще на лысых мышах (потому что если кожа покрыта волосами, то они поглощают большую часть света). У них от синих лучей действительно появились ожоги — правда их интенсивность была в сотни раз больше, чем выдает обычный светодиодный дисплей.
Внутренние ткани от синих лучей у млекопитающих не страдают — их полностью поглощает кожа (а вот у маленьких животных вроде дрозофил свет может проникать глубже и повреждать нервную систему). Но один орган кожей не защищен — это глаза. У макак, например, синий свет в относительно высоких дозах (30-35 джоулей на квадратный сантиметр — столько можно получить за один день под солнцем при ясной погоде) вызывает ожог сетчатки. У небольших животных, вроде крыс, ожоги возникают через несколько недель, проведенных под синими лампами комнатной интенсивности. А после ожога из поврежденных пигментных клеток сетчатки вырастают опухоли.