14 Απριλίου 2018

Υπεριώδη vs. "μπλε" ακτινοβολία: πόσο επικίνδυνες είναι για την όραση μας;


Ο ήλιος αποτελεί πηγή ζωής και ενέργειας, εμπλουτίζοντας τον οπτικό μας κόσμο με χρώματα και σημαντικές αισθητικές εμπειρίες. Τα φωτόνια με μήκη κύματος μεταξύ 400 και 700nm αποτελούν το «ορατό» μέρος του φάσματος γιατί συμμετέχουν στην αντίληψη της όρασης και κυρίως στη χρωματική όραση. Εκτός από το ορατό φως ο ήλιος εκπέμπει τόσο υπέρυθρη ακτινοβολία (infrared-IR), υπεύθυνη για τη θερμότητα, όσο και υπεριώδη ακτινοβολία (Ultraviolet-UV), οι οποίες δεν είναι ορατές, αλλά σε υψηλές εντάσεις γίνονται, π.χ. μια φωτεινή πηγή στα 750nm μπορεί να γίνει ορατή αν η έντασή της είναι 1000φορές υψηλότερη από τη συνήθη.
 
Το ορατό φάσμα


Η υπεριώδης ακτινοβολία διαχωρίζεται σε τρεις περιοχές στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα: τη UVA (από 315 μέχρι 400 nm), τη UVΒ (από 280 μέχρι 315 nm) και τη UVC (από 100 μέχρι 280 nm), η οποία δε φτάνει στην επιφάνεια της γης, γιατί απορροφάται πλήρως από το προστατευτικό φράγμα του ατμοσφαιρικού όζοντος στην ανώτερη ατμόσφαιρα που επίσης εξασθενεί και τη UVΒ που φτάνει στη γη, αλλά και την υπέρυθρη ακτινοβολία. 


Πριν τα φωτόνια φθάσουν στον αμφιβληστροειδή, και «ενεργοποιήσουν» τους φωτοϋποδοχείς, σκεδάζονται και απορροφούνται από τις δομές του οφθαλμού, από την δακρυϊκή στιβάδα, τον κερατοειδή χιτώνα, το υδατοειδές υγρό, τον κρυσταλλοειδή φακό και το υαλώδες σώμα. Επίσης, ένα σημαντικό μέρος της «μπλε» ακτινοβολίας φιλτράρεται από τη χρωστική της ωχράς, που είναι συγκεντρωμένη στους νευρίτες των φωτοϋποδοχέων στο κέντρο της ωχράς κηλίδας.

Στον κερατοειδή, που αποτελεί την πιο εκτεθειμένη επιφάνεια του οφθαλμού, προσπίπτει και σχεδόν απορροφάται εξ ολοκλήρου περίπου το 2-15% της UVB ακτινοβολίας. Στον κρυσταλλοειδή φακό προσπίπτει κι απορροφάται ένα μικρό ποσοστό (το 2%) της UVB και περίπου το 40-60% της UVΑ ακτινοβολίας. Ο φακός περιέχει μόρια χρωστικών ουσιών που απορροφούν όλη την υπεριώδη ακτινοβολία και ένα μεγάλο ποσοστό από το "μπλε" φως. Μάλιστα, η χρόνια απορρόφηση επιταχύνει την εμφάνιση του καταρράκτη αν και το «κιτρίνισμα» του φακού, βοηθά στην μέγιστη απορρόφηση της υπεριώδους αλλά και της μπλε ακτινοβολίας. Η χρωστική της ωχράς απορροφά περίπου τα μισά από τα φωτόνια στο μπλε-ιώδες τμήμα του ορατού φάσματος, παρουσιάζοντας μέγιστη απορροφητικότητα στα 460nm.

Η εκλεκτική απορρόφηση των φωτονίων χαμηλού-μήκους κύματος που έχουν υψηλή ενέργεια (η ενέργεια ενός φωτονίου είναι υψηλότερη όσο μικρότερο ειναι το μήκος κύματός του), προστατεύει τον αμφιβληστροειδή, αν και μια πολύ μικρή ποσότητα UVA ακτινοβολίας ίσως φτάνει στον αμφιβληστροειδή, ιδιαίτερα σε μικρές ηλικίες όπου ο κρυσταλλοειδής φακός εμφανίζει αυξημένη διαπερατότητα και η κόρη του οφθαλμού είναι σχετικά μεγάλη, επιτρέποντας την είσοδο περισσότερου φωτός.  Όσο υψηλότερη η ενέργεια του φωτονίου (όπως συμβαινει με τα φωτόνια της UVB κ λιγότερο με αυτά της UVA), τόσο μεγαλύτερη η πιθανότητα να προκληθεί φωτο-οξειδωτική βλάβη στον αμφιβληστροειδή.


Το μπλε φως
Το "μπλε" φως χαρακτηρίζει γενικά το ορατό φως που κυμαίνεται από 380 έως 500 nm. Το μπλε φως συνήθως αναλύεται περαιτέρω σε μπλε-ιώδες φως (περίπου 380 έως 450 nm) και μπλε-τυρκουάζ φως (περίπου 450 έως 500 nm). Αυτός ο διαχωρισμός έγινε, χωρίς σημαντική τεκμηρίωση,  για να διαχωριστεί κάπως το "πιθανά επιβλαβές" (380-450) από το "αθώο" και "λειτουργικό" (450-500) μπλε φως. Και αυτό γιατί είναι καλά τεκμηριωμένο ότι κάποια έκθεση σε μπλε φως είναι απαραίτητη για την καλή υγεία. Πολλές έρευνες έχουν δείξει ότι το μπλε φως αυξάνει την εγρήγορση, βοηθά στη μνήμη και τη γνωστική λειτουργία του εγκεφάλου ενώ αυξάνει τη διάθεση. Επίσης, το μπλε φως είναι πολύ σημαντικό για τη ρύθμιση του κιρκάδιου ρυθμού, που αποτελεί το βιολογικό ρολόι του ανθρώπινου οργανισμού, ρυθμίζοντας πολλές ζωτικές λειτουργίες και τον κύκλου του ύπνου ανάλογα την ημερήσια διακύμανση του φωτός. Η έκθεση στο μπλε φως κατά τις ώρες της ημέρας βοηθά στη διατήρηση ενός υγιούς κιρκάδιου ρυθμού.  Μάλιστα το 2003 βρέθηκαν κύτταρα στον αμφιβληστροειδή (ipRGCs) που ενεργοποιούνται από το μπλε φως (χρησιμοποιουν τη μελανοψίνη) τα οποία επικοινωνούν απ΄ευθείας με τον φλοιό του εγκεφάλου και συγχρονίζουν τον κιρκάδιο ρυθμό ανάλογα με το φως της μέρας. Ο κιρκάδιος ρυθμός, λοιπόν, είναι γνωστό ότι διαταράσσεται από την έλλειψη μπλε φωτός κατά τη διάρκεια της ημέρας, αλλά ίσως και να διαταράσσεται και από την έκθεση σε μπλε φως αργά το βράδυ (όταν διαβάζουμε ένα μυθιστόρημα ή ενασχολούμενοι με τα social media σε έναν tablet ή υπολογιστή πριν από τον ύπνο), προκαλώντας ενδεχομένως άγρυπνες νύχτες και κούραση κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Το μπλε φως, όμως, λόγω της υψηλής σχετικά ενέργειάς του, τα τελευταία χρόνια ενοχοποιήθηκε με την πρόωρη εμφάνιση καταρράκτη, την αύξηση του ρίσκου εμφάνισης εκφυλίσεων στον αμφιβληστροειδή και με αυξημενη οπτική κόπωση (digital eyestrain)  λόγω της παρατεταμένης χρήσης οθονών υπολογιστών, tablets και κινητών που εκπέμπουν μπλε φως. Βέβαια, αν και σχεδόν όλοι οι κατασκευαστές οφθαλμικών φακών  εκμεταλλεύτηκαν τις παραπάνω υποθέσεις και άμεσα κυκλοφόρησαν στην αγορά φακούς με επιστρώσεις που ανακλούν το μπλε (είτε μεγάλο φάσμα του μπλε, είτε μονο το μπλε-ιώδες, είτε ακόμα λιγότερο σε εύρος φάσμα), υπερ-διαφημίζοντας τα οφέλη αυτών των φακών και τις βλαβερές συνέπειες του μπλε φωτός των ψηφιακών συσκευών, ΔΕΝ υπάρχουν σήμερα, μία δεκαπενταετία μετά από την ανακάλυψη των ipRGCs κυττάρων, έρευνες που να δείχνουν ότι η ποσότητα του μπλε φωτός κατά τη διάρκεια της ημέρας, και αυτή του "τεχνητού" μπλε φωτός από τη χρήση ψηφιακών συσκευών, είναι επιβλαβής και σχετίζεται με τις παραπάνω παθήσεις.

Μάλιστα, πρόσφατες δικαστικές αποφάσεις τιμώρησαν εταιρείες που χρησιμοποίησαν αναληθή στοιχεία για τη δημιουργία διαφημιστικής καμπάνιας υπέρ της χρήσης συγκεκριμένων προϊόντων για προστασία από το επιβλαβές φως. Ενώ μόλις πριν μια εβδομάδα ο εκπρόσωπος της Αμερικάνικης Εταιρείας Οπτομετρών (ΑΟP), που αντιπροσωπεύει το 80% των οπτομετρών στις ΗΠΑ, τοποθετήθηκε λέγοντας ότι "ΔΕΝ υπάρχουν επαρκή κλινικά στοιχεία που να προτείνουν ότι το τεχνητό μπλε φως μπορεί να προκαλέσει βλάβες στον οφθαλμό." "Αν και η έκθεση στο τεχνητό μπλε φως για παρατεταμένες περιόδους μπορεί να αυξήσει την κόπωση του οφθαλμού και να επηρεάσει τον ύπνο, δεν υπάρχει σήμερα ΚΑΜΙΑ ένδειξη ότι μπορεί να προκαλέσει μόνιμη βλάβη στο μάτι, ή να αυξήσει τον κίνδυνο των οφθαλμικών παθήσεων. Το επίπεδο έκθεσης σε μπλε φως από τη χρήση των συσκευών είναι σημαντικά μικρότερο (εκατοντάδες φορές) από την έκθεση από το φυσικό φως της ημέρας".

Αν επομένως κάποιος θέλει να προστατευτεί από τις πιθανές βλαβερές συνέπειες του μπλε φωτός, ιδανικότερη λύση φαντάζει η χρήση κατάλληλων γυαλιών ηλίου, ανάλογα με τις καθημερινές του ανάγκες, σε εξωτερικούς χώρους. Μπορεί επίσης να εξετάσει τη χρήση φωτοχρωμικών φακών, οι οποίοι παρέχουν απρόσκοπτη προστασία από την υπεριώδη ακτινοβολία και το μπλε φως υψηλής ενέργειας (φιλτράροντας όλα τα μήκη κύματος έως 425mm, βλ. εικόνα) τόσο σε εσωτερικούς όσο και εξωτερικούς χώρους ενώ επίσης σκουραίνουν σε εξωτερικούς χώρους ανάλογα με την ένταση του φωτός, αυξάνοντας την άνεση και την ποιότητα της όρασης, μειώνοντας ταυτόχρονα και το θάμβο του έντονου φωτός. Ακόμα μια καλή λύση είναι η χρήση φακών από προηγμένα υλικά (UV420) που εξασφαλίζουν επίσης πλήρη προστασία από ακτινοβολία από χαμηλά μήκη κύματος και ευκρινέστερη όραση λόγω φιλτραρίσματος του (αφεστιασμένου στον αμφιβληστροειδή) μπλε φωτός.