Воздействие света на сетчатку глаза
Синий диапазон светового спектра оказывает особое действие на организм человека. С развитием технологий значительно увеличилось количество синего излучения, попадающего в наши глаза. При его избытке развиваются негативные процессы: нарушаются биоритмы, происходит дегенерация сетчатки, возникают различные патологии. Почему так происходит?
Из определения в учебнике физики мы знаем, что свет — это электромагнитное излучение, распространяемое в виде волн. Наши органы зрения способны улавливать их лишь в небольшом видимом диапазоне от 380 до 760 нанометров. Излучение с длиной волны меньше 380 нм называют ультрафиолетовым, а свыше 760 нанометров — инфракрасным. Оба этих спектра недоступны для прямого восприятия нашими глазами. Синий свет — общее название фиолетовых волн длиной 380-420 нм и синих длиной 420-500 нм. При попадании в глаза в больших количествах синее излучение представляет серьезную опасность. Рассеиваясь в глазных структурах, оно провоцирует ухудшение качества зрения, влияет на качество изображения при взгляде вдаль.
Распространенные источники синего света
Солнечное излучение является естественным источником синего света, скрыться от него невозможно. Но люди защищают глаза с помощью солнцезащитных очков. Сегодня специалисты бьют тревогу по другому поводу. Наибольшую опасность представляют собой распространенные источники синего излучения — энергосберегающие лампы и жидкокристаллические экраны всевозможных гаджетов.
Эти вещи окружают нас повсюду. Лампы теплого света с нагревающей спиралью повсеместно заменяются на энергосберегающие, а с телефонами и планшетами люди проводят порой очень много времени в течение дня. Негативное излучение от их экранов до 40% больше, чем от солнечного. При этом чем ближе гаджет к лицу, тем интенсивней воздействует синий свет на глаза.
Как влияет синий свет на глаза
Изучением влияния коротковолнового излучения на наши зрительные органы ученые занимаются уже не один десяток лет. В результате серьезных исследований установлено, что длительное воздействие синего света отрицательно влияет на здоровье глаз, а также провоцирует возникновение ряда опасных патологий, причем не только офтальмологических.
Во многих научных работах отмечается факт, что синий свет, попадающий в глаза в большом избытке, приводит к разрушению сетчатой оболочки. Он вызывает фотохимическую реакцию, в результате которой происходит усиленная выработка опасных свободных радикалов. Именно эти частицы оказывают разрушающее действие на фоторецепторы, отвечающие за качество зрения. Свободные радикалы накапливаются в сетчатке, вызывая ее дегенерацию.
Степень поглощения синего света зависит от возраста человека. Наиболее интенсивно это происходит у детей: например, глаза ребенка 10-12 лет почти в десять раз больше уязвимы для синего излучения, чем глаза 90-летнего старика. У взрослых защита лучше в силу того, что их хрусталик имеет меньшую прозрачность. В группу риска, помимо детей, входят люди, длительно находящиеся по роду деятельности в помещениях с яркими лампами дневного света, а также те, кому произвели операцию по замене природного хрусталика на интраокулярную линзу.
В чем заключается вред синего света для биоритмов
Циркадные ритмы — важнейший процесс в жизнедеятельности человека. Их называют еще «внутренние часы». Другими словами, это чередование периодов сна и бодрствования в течение суток. Биологические часы настраивают наш организм на определенные изменения в зависимости от времени. Это естественные процессы, но искусственное освещение напрямую влияет на их работу.
Дело в том, что особые фоторецепторы, расположенные в глазах, посылают сигнал в эпифиз: он отвечает за синтез и выделение в кровь гормона мелатонина, отвечающего за сон. При наступлении темноты его выработка увеличивается, способствуя сонливости. Длительное воздействие синего света подавляет выработку мелатонина, смещая циркадные ритмы в среднем на три часа, соответственно, желание уснуть вовремя не появляется. Вспомните ночные бдения перед компьютером — в это время ведь совсем не хочется спать.
В 2013 году было опубликовано исследование, в котором доказывалось, что даже получаса нахождения в помещении с ярким люминесцентным светом достаточно, чтобы нарушить нормальную выработку мелатонина у взрослого человека. Вот почему у современных людей так часто диагностируются проблемы со здоровым сном. Повсеместное влияние синего излучения от ламп и гаджетов — прямая причина этому.
Гарвардские ученые провели следующий эксперимент. Десяти добровольцам в течение нескольких месяцев искусственно сдвигали циркадные ритмы с помощью синего света. Затем у них взяли анализы и обнаружили, что уровень сахара в крови у 8 участников был значительно повышен до преддиабетного состояния. А вот концентрация лептина — гормона, отвечающего за насыщение, наоборот, снизилась. Это значит, что человек при нарушении биоритмов и нормального сна испытывает чувство голода даже при нормальном биологическом насыщении. Таким образом, ожирение и диабет — вполне вероятные итоги повышенного влияния синего света.
Методы профилактики для глаз
Сегодня многие люди недостаточно информированы о том, как влияет синий свет на глаза. И взрослым, и детям необходимо соблюдать защитные меры, чтобы обезопасить себя от его негативного влияния. Приведем несколько рекомендаций от специалистов, как защитить глаза от чрезмерного синего излучения:
Сократить количество часов в день, проводимых с гаджетами и перед компьютером. Особенно нужно стараться избегать использования цифровых устройств со светящимися экранами в вечерние часы, когда повышается выработка мелатонина, организм готовится ко сну. Если это невозможно, то следует использовать защитные очки с желтыми линзами, блокирующими синее излучение.
В спальне лучше не использовать энергосберегающие лампы. Яркое холодное освещение будет уместно на кухне, в ванной, способствуя более активному пробуждению, а в спальне лучше иметь светильник с теплым светом. Людям с возрастной макулярной дистрофией лучше вообще отказаться от ярких люминесцентных ламп.
Минимум за два часа до засыпания лучше отказаться от использования цифровых устройств со светодиодными экранами.
Дети и подростки должны находиться на улице не менее трех часов в световой день. Действие синего света от естественного источника излучения способствует выработке правильных биоритмов. Кроме того, подвижные игры на свежем воздухе обеспечивают зрительную деятельность на разных расстояниях, улучшая аккомодацию глаз. При необходимости длительного времяпровождения за компьютером детям лучше использовать очки со стеклами, содержащими фильтр с блокировкой синего света.
Изобретения, помогающие регулировать количество синего излучения
Заставить людей отказаться от привычного времяпровождения с гаджетами очень трудно, особенно детей и подростков. Кроме того, яркие лампы окружают нас повсюду: это освещение общественных пространств — торговых центров, спортивных сооружений аэропортов, заведений питания и так далее. В современном мире работа большинства людей связана с длительным нахождением перед компьютером. Вот почему очень сложно устраниться от повсеместного влияния синего излучения. Однако ученые постоянно предлагают способы, помогающие сократить его воздействие на органы зрения. Например, существуют очки со стеклами янтарного цвета, которые помогают улучшить засыпание.
Был проведен эксперимент с участием группы добровольцев, страдающих от бессонницы. Семь человек получили очки с обычными стеклянными линзами, а еще семеро — очки с особыми стеклами насыщенного янтарного цвета. Каждая группа участников надевала их за два часа до сна в течение недели. Затем они поменялись очками еще на неделю и продолжали делать то же самое следующие 7 дней.
В результате этого небольшого исследования выяснилось, что сон участников, использующих оптику с янтарными стеклами, в среднем длился на полчаса больше, и время засыпания при этом сократилось. Они подтвердили, что качество сна улучшилось, а признаки бессонницы практически исчезли во время использования устройства. Специалисты уверены, что очки с желтыми стеклами — доступный способ борьбы с бессонницей, особенно при совмещении с другими защитными мерами. Также ранее было доказано, что линзы желтого цвета влияют на снижение артериального кровяного давления, а это также располагает ко сну. Производители гаджетов в новых моделях вводят функцию включения желтого света ночью, однако для компьютеров или телевизоров такая возможность недоступна.
Очки Blue Sky pro для нормализации циркадных ритмов
Электронное устройство, разработанное самарскими учеными, поможет регулировать биоритмы человека. Выше мы писали о важности биологических часов для организма. Они настраивают организм на изменения активности в зависимости от времени суток, отвечают за деятельность определенных светочувствительных клеток сетчатки. Они реагируют на эту смену, посылая сигналы в определенный центр мозга. Так, за три часа до восхода солнца должен ускориться обмен веществ. Повышается температура, усиливается кровообращение — это этапы подготовки к пробуждению и началу дневной деятельности. На четкую работу циркадных ритмов влияет чередование света и темноты.
Современный человек мало времени проводит на улице, не получая нужного количества синего света. Он вреден только в больших объемах, а при естественном его поступлении в организм отвечает за нормальные биоритмы. Ученые из Самары предложили свою разработку — очки Blue Sky pro. Встроенный светодиод производит излучение, аналогичное голубому спектру солнечного света. При воздействии на сетчатку глаза оно активирует работу клеток мозга, отвечающих за пробуждение и активность. Проще говоря, устройство «выключает» ночной ритм. Если очки надеть утром, сонливость постепенно исчезает, а человек входит в нормальный активный режим. Очки хорошо помогут в зимнее время при недостатке естественного освещения, при смене часовых поясов, как утверждают разработчики.
Таким образом, синее излучение вредно только при его избыточном попадании на сетчатку. Если придерживаться нормального режима, не проводить слишком много времени с гаджетами и за просмотром телевизора, защищать глаза при длительном нахождении на солнце, то последствия воздействия волн синего спектра будет сведены к минимуму.
Источник
Гурко Т.С., Гойдин А.П.
Актуальность
Солнечный свет, являясь источником всего живого на Земле, а также первопричиной появления самого органа зрения, при определенных условиях может вызывать опасные необратимые повреждения глаз [6]. Солнечная макулопатия или световая ретинопатия представляет собой повреждение макулы световым излучением длинноволнового видимого, ультрафиолетового (УФ) и инфракрасного (ИК) спектра высокой интенсивности [2]. Возникновение ее связано с длительным наблюдением солнечного затмения без средств защиты, а иногда с продолжительным прямым взглядом на солнце или отраженным солнечным светом. Органические повреждения глаз неионизирующими электромагнитными излучениями оптического диапазона могут возникнуть и в результате воздействия созданных человеком светотехнических устройств: дуговые прожекторы, ртутно-кварцевые лампы, электро- и газосварочные аппараты, ксеноновые лампы высокого давления, медицинские лазерные скальпели, офтальмокоагуляторы и др.
В последние годы выяснилось, что даже современные офтальмоскопические приборы и операционные микроскопы, особенно оснащенные галогенными осветительными лампами и волоконной оптикой, могут при длительном использовании вызывать повреждения глазного дна у больных, подвергающихся офтальмоскопическому исследованию или хирургической помощи [5]. Фотоповреждения сетчатки могут возникнуть у детей после посещения лазерных шоу, игр с лазерными указками [4]. Неблагоприятное воздействие солнечной радиации на зрительный орган исследовалось долгое время, и случаи солнечной ретинопатии сообщались уже с XVIII в. [2]. Солнечное излучение, достигающее поверхности Земли, имеет спектр, простирающийся от 250 до 1800 нм со значительными провалами в ИК-области на длинах волн 900, 1100, 1400 нм, объясняющимися поглощением этих длин волн содержащейся в атмосфере водой. В его составе около 2% ультрафиолетового, 40% видимого и 58% инфракрасного излучения. УФ-излучение с длиной волны короче 250 нм и ИК-излучение с длиной волны более 1400 нм генерируется различными искусственными источниками света и также может быть потенциальной причиной повреждения органа зрения [3].
В обычной жизни повреждения сетчатки солнечным светом не происходит, так как глаз защищен эффективной антиоксидантной системой: пигменты типа кинуреинов, которые локализуются в хрусталике, меланин в сосудистой оболочке и сетчатке поглощают окружающее излучение и рассеивают повреждающую энергию. Во время солнечного затмения в глаз поступает интенсивный пучок света голубой части спектра (400-500 нм), при этом конечный продукт фотолиза родопсина (ретиналь) выступает в качестве фотосенсибилизатора, катализируя процесс передачи энергии фотонов молекуле кислорода с образованием синглетного кислорода, вызывающего патологические процессы окисления мембран фоторецепторов [1].
Световое излучение способно вызвать повреждение только в той ткани, в которой оно поглощается. Своеобразие органа зрения заключается в том, что в его составе имеются прозрачные для видимого света оптические среды, которые фокусируют его на глазном дне [6]. Проведенные эксперименты на крысах показали, что клеточное проявление солнечной ретинопатии – это нейронный апоптоз, сопровождаемый глиоваскулярными нарушениями [6-8]. Michaelides М. и соавт. установили, что макулярные изменения вследствие «ретинопатии затмения» не сопровождаются стойкой утратой зрения [10, 11]. Эффект воздействия излучения на глазное дно определяется слоем пигментного эпителия, который по сравнению с другими оболочками имеет наиболее высокий коэффициент абсорбции (свыше 60%) для видимого диапазона.
Гистологические исследования доказали большую восприимчивость ретинального пигментного эпителия и наружных сегментов слоя фоторецепторов к солнечному поражению [5]. Описаны два механизма повреждающего действия УФ-излучения на ткани глаза: термический и фотохимический. При термическом механизме коротковолновые и видимые лучи, подвергаясь преломлению в прозрачных средах глаза, фокусируются на сетчатке, при этом концентрируемая световая энергия достаточна для коагуляции белков за время мигательного рефлекса. Фотохимический механизм реализуется в виде изменений мембран фоторецепторов и нарушений функций пигментного эпителия за счет избыточной абсорбции солнечной радиации меланином [1, 11].
Цель
Проанализировать световые повреждения сетчатки у пациентов по данным ТФ ФГАУ «МНТК «МГ» им. акад. С.Н. Федорова».
Материал и методы
В нашу клинику с 01.04.2015 г. по 14.12.2016 г. обратилось 18 пациентов с диагнозом солнечной (световой) ретинопатии, из них 5 мужчин и 13 женщин в возрасте от 12 до 37 лет (средний возраст – 24,7 года). 11 пациентов обратилось после пристального взгляда на солнце 20 марта 2015 г. во время солнечного затмения с жалобами на «пятно», затуманивание, у 3-х пациентов – искажение предметов, трудности при чтении, у 4-х пациентов – снижение зрения. Сроки обращений – от 2-х недель до 9 мес. У одного пациента снизилось зрение после засвета диодным фонарем в течение 10 сек. У шести пациентов появление «пятна» и тумана после длительного взгляда на солнце без средств защиты. Всем пациентам проведено комплексное офтальмологическое обследование, включающее визометрию, компьютерную периметрию на приборе Humphrey Field Analyzer (HFA 30-2), офтальмоскопию глазного дна с помощью линзы Гольдмана, оптическую когерентную томографию. 3 пациентам выполнена паттерн-ЭРГ.
Pезультаты
Средняя острота зрения при обращении составила 0,86. 6 пациентов получали лечение по месту жительства, остальные не лечились. У 2 пациентов на глазном дне в фовеолярной области определялись патологические рефлексы, дисперсия пигмента. У 7-и пациентов в макулярной зоне точечный очаг с четкими контурами и с дефектом в пигментном эпителии. У 2 пациентов – пастозность, снижение фовеолярного и макулярного рефлексов, у 4 пациентов – на глазном дне изменений не обнаружено. Субъективно больные жаловались на положительную микроскотому, которая не выявлялась при периметрии, но отмечалась пациентами при чтении и обнаруживалась на сетке Амслера. 4 пациента жаловались на снижение зрения. На компьютерной периметрии HFA 30-2 патогноманичных изменений не было.
На ОКТ обнаружен ламеллярный дефект в проекции наружных слоев и пигментном эпителии сетчатки у 2-х пациентов – на обоих глазах, у 16 пациентов – на одном глазу, хотя солнечная макулопатия чаще носит билатеральный характер, а степень поражения сетчатки, и, следовательно, ОКТ-изображения варьируют в зависимости от интенсивности и продолжительности солнечной экспозиции [2]. Bechmann M. и его коллеги были первыми, кто описал структурные поражения сетчатки при солнечной макулопатии, используя ОКТ [4, 7, 8].
Всем пациентам рекомендовано лечение: нестероидное противовоспалительное средство (НПВС) в каплях (неванак) в течение 10 дней, эмоксипин – 1 мес., препараты с лютеином в течение 2-3 мес. 2 пациентам назначены мочегонные средства. Явка на контрольный осмотр через 1-3 мес. При контрольном осмотре все пациенты отмечали улучшение зрения (средняя острота зрения повысилась до 0,93), уменьшение или исчезновение пятна, отсутствие искажений. В фовеа определялись крапчатость и пятна депигментации или красновато-оранжевые очажки с четко очерченными контурами, напоминающими разрывы сетчатки. ОКТ показало уменьшение ламеллярного дефекта в проекции наружных слоев сетчатки и пигментного эпителия сетчатки.
Клинический пример: пациентка Б., 1984 г.р., обратилась 22.06.2015 г. с диагнозом: солнечная макулопатия OS; миопия слабой степени OU после солнечного затмения 20 марта 2015 г. Жалобы предъявляла на пятно перед OS, трудности при чтении, метаморфопсии после наблюдения в течение 3-4 минут за солнечным затмением без солнцезащитных очков.
При офтальмологическом обследовании:
Vis OD 0,2 sph -1,5=0,9; Vis OS 0,2 sph -1,5=0,9.
Порог электрической чувствительности: OD=90 мка; OS=90 мка.
Электрическая лабильность: OD=38; OS=37.
ВГД OD 16,3 мм рт.ст.; ВГД OS 15,3 мм рт.ст.
На глазном дне в макулярной зоне левого глаза – дисперсия пигмента. Компьютерная периметрия на HFA 30-2 без особенностей на обоих глазах (рис. 1а, б). На сетке Амслера перед левым глазом положительная микроскотома (рис. 2а).
По данным литературы при регистрации паттерн-ЭРГ на высокочастотные пространственные стимулы (20′) установлено снижение компонента Р50, что характерно для повреждений дистальных слоев сетчатки преимущественно в фовеальной области, авторы отмечают отсутствие изменений амплитудно-временных показателей компонента Р50-N95, фиксирующего сохранность ганглиозных клеток сетчатки [5].
После солнечного затмения у данной пациентки проведено паттерн-ЭРГ с пространственным стимулом 48′. Отмечено значительное увеличение амплитуды компонента Р50-N95 левого глаза, что указывает на раздражение ганглиозных клеток сетчатки. Латентность пика Р50 в пределах нормы (рис. 3а). Величина амплитуды пика Р50 OD=11,1 µm; OD=9,84 µm; OS=18,3 µm; OS=17,5 µm; (N 2,0-10,0 µm).
При проведении оптической когерентной томографии (ОКТ) определяется ламеллярный дефект в проекции наружных слоев сетчатки и пигментного эпителия сетчатки (высота дефекта – 59 µm, ширина – 56 µm), диффузное снижение рефлективности сетчатки в фовеа левого глаза (рис. 4а), на правом глазу – без изменений (рис. 4б).
Пациентке рекомендовано лечение: в левый глаз капли неванак по 1х3 р/д 10 дней; эмоксипин в каплях по 1х3 р/д 1 мес.; витрум-вижн форте по 1х2 р/д 3 мес. При повторном обследовании через 2,5 мес. (02.09.2025 г.) пациентка субъективно отмечает перед левым глазом нежное полупрозначное пятно, при чтении не мешает. Острота зрения прежняя. На сетке Амслера фиксирует полупрозрачную микроскотому рядом с фовеа (рис. 2б). Компьютерные поля на HFA 30-2 без изменений. При регистрации паттерн-ЭРГ отмечается положительная динамика: левый глаз – уменьшение амплитуды компонента Р50-N95 до нормальных значений (рис. 3б), на ОКТ – уменьшение ламеллярного дефекта (высота дефекта – 24 µm, ширина – 50 µm) (рис. 4в). Рекомендован динамический осмотр через 3 мес.
Случайное обнаружение подобных изменений на глазном дне у лиц с высокими зрительными функциями спустя месяцы или годы требует проведения дифференциальной диагностики с макулярными дистрофиями, токсическими макулопатиями, идиопатическими разрывами сетчатки [1].
Выводы
1. При световых повреждениях сетчатки происходит преимущественное повреждение ее наружных слоев и пигментного эпителия сетчатки. ОКТ позволяет идентифицировать поражения у больных без изменений на глазном дне, нормальными остротой и полем зрения.
2. В сомнительных случаях основным методом для дифференциальной диагностики является ОКТ с возможным проведением флуоресцентной ангиографии в сложных ситуациях.
3. В отдаленные сроки остается ламеллярный дефект в наружных слоях и пигментном эпителии сетчатки, не сопровождающийся дегенеративными изменениями.
4. Не только «солнечное затмение» может стать причиной поражения сетчатки, но и обычные бытовые осветительные приборы.
5. Изменения на электроретинограмме (амплитуды компонента Р50-N95 на паттерн ЭРГ) требуют дальнейшего изучения и наблюдения.
Источник
