Předchozí dva díly našeho seriálu o vlivu světla na lidské tělo a zdraví jsme věnovali převážně dopadům na cirkadiánní rytmus. Šlo tedy o záležitosti, jako je spánek, psychické zdraví, únava, kognitivní výkon, „synchronizace“ našich biologických hodin se solárním dnem a podobně.
V dnešním závěrečném díle se budeme věnovat tomu, jak může světlo působit přímo na náš zrak. Tématem bude především takzvaná makulární degenerace, což je poměrně časté onemocnění, které může skončit až slepotou.
Onemocnění má několik příčin, nevhodné modré světlo může být jednou z nich. Výzkum v této oblasti však stále probíhá, a je tak nutno říct, že v článku uvedené informace vycházejí z předběžných závěrů. Zatímco vliv světla na cirkadiánní rytmus je již poměrně dobře zmapován a popsán, v případě vlivu na makulární degeneraci stále zcela konkluzivní data k dispozici nejsou.
Krátkodobý a dlouhodobý dopad
Pokud se bavíme o dopadech světla na lidský zrak, je třeba odlišovat krátkodobé a dlouhodobé vystavení. Krátkodobé vystavení se intenzivnímu světlu obsahujícímu ultrafialovou nebo modrou složku může vést k poškození sítnice. Toto riziko však hrozí u opravdu intenzivních zdrojů, jako je slunce nebo vysoce výkonné LED reflektory a podobně. Pohled do takto jasného světla je i velmi nepříjemný a člověk se mu tak má tendenci vyhýbat. Praktické riziko poškození zraku tímto způsobem je tak relativně malé.
Jiná situace je ale u otázky dopadu vystavení se sice ne příliš jasnému, ale zato dlouhodobému zdroji modrého světla. Zde teoreticky existuje riziko poměrně značné, neboť s umělými zdroji světla obsahujícími problematické vlnové délky odpovídající modrému světlu přicházíme do dlouhodobého styku denně.
Jistě už jste narazili na různé produkty typu optických brýlí filtrujících „modré světlo“. Zde je však třeba říct, že jde především o marketing, kdy výrobci hledají cestu, jak prodat nějakou funkci navíc. Fakticky totiž tímto způsobem dochází k filtrování jen úzké části modrého spektra, což je dáno i tím, že modré světlo logicky potřebujeme k vidění, neboť spoluvytváří barevný obraz. Navíc většinou takovéto výrobky bývají spojovány se světlem z monitorů a displejů. Dosud se však nepodařilo uspokojivě prokázat, že by displeje vůbec negativní vliv na náš zrak měly. Jiná situace ale může být s výkonným osvětlením.
Co nám říkají současné studie?
Pokud vám dosud podané informace přijdou trochu chaotické, není to jen chybou autora. Současné poznatky jsou skutečně poněkud roztříštěné. Proto se pojďme podívat na to, co k tématu aktuálně uvádí Mezinárodní komise pro osvětlování, která vznikla už v roce 1913. O této organizaci jste sice možná ještě neslyšeli, nicméně jde o poměrně významné sdružení. Tato komise například v roce 1931 vytvořila matematickou definici barevného prostoru CIE XYZ, který je dosud používán.
Na předloňské konferenci Mezinárodní komise pro osvětlování byl prezentován referát s názvem „Je světlo s nedostatkem červených komponent rizikovým faktorem pro věkem podmíněnou makulární degeneraci?“. Nepříliš záživně znějící zprávu zpracoval německý vědec Christoph Schierz z Technické univerzity v Ilmenau. Ten v ní nabídl shrnutí dosavadních poznatků týkajících se dlouhodobých efektů modrého světla na lidský zrak.
Věkem podmíněná makulární degenerace
Abychom pochopili, v čem jsou potenciální dlouhodobá rizika modrého světla pro oko, je třeba si nejprve alespoň ve zkratce popsat nemoc, která bývá někdy označována anglickou zkratkou AMD.
Věkem podmíněná makulární degenerace je nemoc, která může způsobit tunelové vidění či v extrémních případech i úplnou slepotu. Jak již z názvu vyplývá, jedná se o nemoc objevující se zpravidla až ve vyšším věku. Způsobena je poškozením žluté skvrny (latinsky macula). To je oblast sítnice s nejvyšší hustotou čípků – fotoreceptorických buněk zodpovědných za barevné vidění. V západním světě jde o jednu z nejčastějších, ne-li nejčastější příčinu ztráty zraku u lidí nad 50 let. Uvádí se také, že v populaci lidí nad 65 let je tímto onemocněním zasažena téměř čtvrtina osob.
Nemoc také někdy bývá řazena do skupiny civilizačních onemocnění. Mezi její rizikové faktory totiž patří kromě vysokého věku a genetických předpokladů také různé neduhy moderní společnosti. Jde například o kouření, vysoký krevní tlak, obezitu nebo vysoký cholesterol. Podle některých studií pak mezi tyto rizikové faktory patří právě i světlo. Ovšem zatímco u UV záření je tato souvislost prokázána relativně uspokojivě, u modrého světla už věci tak jasné nejsou.
Mechanismus makulární degenerace
Jednou z vrstev naší sítnice je tzv. retinální pigmentový epitel. Jde o vrstvu buněk, které zajišťují především výživu tyčinek a čípků kyslíkem a živinami. Postupem stárnutí dochází v těchto buňkách k hromadění tzv. fotopigmentu stárnutí, odborně nazývaného lipofuscin. To má za následek tvorbu drobných žlutých ložisek nazývaných drúzy. Ty pak už poškozují přímo zrakové buňky a způsobují samotné problémy se zrakem.
Z hlediska souvislosti se světlem je zajímavé to, že lipofuscin (a specificky pak jeho komponent označovaný A2E) reaguje s modrým světlem. Výsledkem je vznik tzv. volných radikálů. Volné radikály nemají nic společného s jistým poslancem, jde o vysoce reaktivní molekuly kyslíku. Ty v oku mohou vést k dalšímu poškozování buněk retinálního pigmentového epitelu.
To má řadu důsledků, o nichž se podrobně zmiňuje například výše uvedená zpráva Mezinárodní komise pro osvětlení. Velmi zjednodušeně řečeno ale lze říci, že tím vzniká v podstatě cyklický efekt, kdy v důsledku popsaného procesu vzniká další a další lipofuscin. A ten po osvětlení určitými vlnovými délkami spouští procesy, které vedou mimo jiné k jeho dalšímu vzniku.
Zajímavé pak je, že vzhledem k tomu, že s věkem roste podíl lipofuscinu, stává se oko s věkem i citlivějším na modré světlo. Alespoň tedy teoreticky. Studie z roku 2012 ukázala, že s věkem související žloutnutí čočky oka může na druhou stranu svým částečným filtrováním modrého světla tento efekt korigovat. A naopak u dětí, jejichž čočka ještě poskytuje proti modrému světlu ochranu minimální, může být dopad o něco větší. Jde zkrátka o velmi komplexní záležitost.
Modré světlo je škodlivé…
Výše popsaný mechanismus byl částečně potvrzen v několika studiích. Studie z roku 2013 demonstrovala souvislost světla vlnových délek mezi 415 a 455 nm s negativními změnami v retinálním pigmentovém epitelu. Tato studie se věnovala efektům již zmiňovaného komponentu E2E, nicméně ve fotopigmentu lipofuscin jsou i jiné komponenty. A ty také mohou s modrým světlem reagovat, jak naznačuje jedna studie z roku 2002. Rozsah problematických vlnových délek tak může být celkově trochu jiný.
Z hlediska potenciální nebezpečnosti modrého světla pramenícího z displejů je pak zajímavá studie z roku 2017. Ta totiž demonstrovala, že ozařování lidských buněk z retinálního pigmentového epitelu světlem o vlnové délce 449 a 458 nm vedlo ke zvýšení tvorby volných radikálů, jejichž negativní efekty jsme popisovali výše. Naopak se tento efekt nepodařilo prokázat u světla vlnové délky 470 nm. Nutno však říct, že šlo o studii prováděnou laboratorně na samostatně existujících buňkách.
…a červené léčivé?
Celá problematika má však ještě druhou stranu. Jak se lze dočíst v již několikrát zmiňovaném dokumentu Mezinárodní komise pro osvětlování, existují první zprávy o tom, že naopak světlo červených vlnových délek může vést k určitému zlepšení makulární degenerace. Pro tento proces se vžilo označení fotobiomodulace.
Studie prokázaly, že světlo s vlnovou délkou 670 nm způsobovalo odstraňování odpadních produktů z buněk. Ozařování buněk světlem kombinujícím vlnové délky 590, 670 a 790 nm pak vedlo ke snížení velikosti drúz.
Obdobné výsledky vyplynuly i z dalších studií prováděných například na krysách. Jakkoliv jsou tedy zatím poznatky v této oblasti jen kusé a nelze je označit za nezpochybnitelné, poskytují jistě zajímavé vyhlídky do budoucna.
Index ochrany před makulární degenerací
Protože se Mezinárodní komise pro osvětlování zabývá i praktickými aspekty získaných poznatků, byl vytvořen návrh tzv. indexu ochrany před makulární degenerací. To je vzoreček, který by měl umět určit číselný parametr, na základě něhož by bylo možné určit, nakolik je nějaký světelný zdroj – třeba žárovka – rizikový z hlediska makulární degenerace.
Myšlenka tohoto indexu vychází právě z výše popsané dvojitosti efektů světla. Zatímco modré podle některých studií škodí, červené naopak pomáhá. Vyvážení těchto částí spektra ve světelném zdroji by tak teoreticky mělo zaručit, že produkované světlo bude pro lidské oko zdravotně neutrální. To je ostatně i jedna z hypotéz, proč by mělo být umělé osvětlení pro oko škodlivé a slunce ne (resp. méně). Sluneční světlo má totiž barevné spektrum vyvážené.
Problémem tohoto indexu však je, že ho zatím lze používat jen k relativnímu srovnání zdrojů mezi sebou, nikoliv k určení jejich objektivní „nezávadnosti“. Důvodem je totiž to, že současná úroveň vědeckých poznatků jednoduše nenabízí odpověď na otázku, jak by mělo ono ideální vyvážení modré a červené složky vypadat.
Málo odpovědí, hodně otázek
Tím se dostáváme opět k tomu, že celá otázka vlivu světla na zdraví lidského oka je stále do jisté míry nezodpovězená. V závěru zprávy Mezinárodní organizace pro osvětlování se lze dočíst, že jakkoliv jsou dosavadní výsledky studií z hlediska odhalení efektů světla na oko nadějné, nelze je brát za finální závěry. Ne všechny studie se totiž shodují. A dokud se jednotlivé výsledky nepovede replikovat více nezávislým týmům, nelze je brát za nezvratné.
Zpráva dále upozorňuje na to, že například u fotobiomodulace panuje otázka, nakolik je možné její efekty aplikovat do běžného života a použít je k předcházení makulární degenerace. Problémem také je, že většina studií probíhala na samostatných buňkách v laboratorním prostředí, případně třeba na myších. Dat získaných z výzkumu vlivu na žijící osoby je minimum. Nepanuje ani přesná shoda na rozmezí vlnové délky, v níž modré světlo sehrává největší negativní roli.
Doporučení na závěr
V samotném závěru zprávy její autor říká, že i přes popsané problémy a nejasnosti existuje několik doporučení, která by se měla do budoucna zvážit. Jde podle něj zejména o to, že by se při vývoji světelných zdrojů mělo omezit používání spektra pod 460 nm a naopak zvýšit zastoupení spektra nad 600 nm.
S tím souvisí otázka, jestli by nebylo vhodné opustit posuzování kvality zdrojů čistě z hlediska jejich energetické účinnosti a brát v úvahu právě také „přirozenost“ produkovaného světla. Zde se hodí poznamenat, že tímto směrem vývoj směřuje minimálně u veřejného osvětlení. Tam se kvůli souvislosti s cirkadiánním rytmem popisované v předchozím článku mluví stále více o tom, že by bylo vhodné ladit moderní veřejné osvětlení do teplejších odstínů. Tedy se do jisté míry přiblížit tomu, jakým způsobem se na ulicích svítilo v době sodíkových výbojek.
Co tedy říci nakonec? Nejlepším doporučením vzhledem k současné úrovni poznání je asi prostě používat světelné zdroje s co možná nejvyváženějším spektrem, tedy co nejvíce podobné slunci. To má důležité efekty i z hlediska cirkadiánního rytmu.
Co se týče obrazovek a displejů, zde je situace o něco jasnější. V současnosti neexistují přesvědčivé a jednoznačné důkazy o tom, že by modré světlo z obrazovek jakkoliv poškozovalo zrak. Tuto tezi vysloveně odmítá například Harvardova univerzita nebo Americká akademie oftalmologie, Ohio State University pak upozorňuje, že studie na lidech neměla jednoznačný výsledek. Doporučují však předběžnou opatrnost, protože studie na zvířatech jistou toxicitu prokázala.
Vlnové délky produkované těmito přístroji jsou sice podle některých studií škodlivé, nicméně obrazovky jsou pravděpodobně příliš slabým zdrojem na to, aby dokázaly zrak poškodit. Intenzita produkovaného světla je totiž řádově nižší než u slunečního svitu, ale i umělých svítidel. Přes den se tedy zřejmě není čeho bát. Večer je nicméně použití žlutých softwarových filtrů vhodné. Svit obrazovek před spaním má totiž jednoznačně negativní efekt na náš spánek a cirkadiánní rytmus vůbec. A to samo o sobě může vést k dalším onemocněním.
