CHÀO MỪNG HỘI NGHỊ KHCNCS TOÀN QUỐC HỘI CSVN (13-14/6/2022)
T
ác động này của ánh sáng thông qua việc kích thích một loại tế bào cảm quang mới trong võng mạc đã được các nhà khoa học phát hiện và công bố năm 2001 là tế bào hạch võng mạc nhạy cảm ánh sáng, tên tiếng anh là intrisical photosensitive rentinal ganglion cells (ipRGCs).Tế bào cảm quang hạch võng mạc chứa sắc tố melanopsin nhạy cảm cực đại với ánh sáng trong vùng phổ có dải bước 460nm – 490nm với đỉnh ở bước sóng 480 nm như thể hiện trong hình 1.
Để có thể nhận biết và phân biệt được các màu sắc của các vật thể nhìn thấy thì ánh sáng chiếu tới phải có thành phần quang phổ đầy đủ các màu trong vùng nhìn thấy của mắt từ 380 nm đến 780 nm. Lý tưởng nhất là ánh sáng mặt trời.
Cận thị do độ sáng
Về tác động của ánh sáng đến sức khỏe thị giác, vấn đề được quan tâm nhiều nhất hiện nay là tình trạng tật khúc xạ mà chủ yếu là bệnh cận thị học đường đang gia tăng mạnh trong những năm gần đây đặc biệt ở các nước châu Á trong đó có Việt Nam. Theo báo cáo
Kỳ I
Tác động của ánh sáng đối với hoạt động thị giác và sức khỏe thị giác
Khoa học về thị giác từ lâu đã giải thích cơ chế tác động của ánh sáng đối với sự nhìn do kích thích các tế bào cảm quang trong võng mạc là tế bào hình nón (cone) cho hoạt động thị giác ban ngày (photopic) và hình que (rod) cho hoạt động thị giác ban đêm (scotopic). Trên cơ sở đó đưa ra các giải pháp chiếu sáng đúng bảo đảm cho hoạt động thị giác mà không gây cảm giác khó chịu hoặc gây hại cho võng mạc và các bệnh khúc xạ ở mắt người. Những nghiên cứu khoa học gần đây đã chứng tỏ ánh sáng còn có những tác động đến sức khỏe con người, thường được gọi chung là những hiệu ứng phi – thị giác của ánh sáng.
Hình 1: Phổ nhạy cảm của tế bào hình nón (Photopic), tế bào hình que (Scotopic) và tế bào hạch võng mạc (Melanopic). (Nguồn Wulff and Foster)
năm 2016 của Tổ chức Phòng ngừa mù lòa quốc tế IAPB, vào năm 2010 đã có khoảng 28% dân số thế giới bị cận thị, với tốc tiến triển như hiện nay con số này sẽ đạt khoảng 50%
vào năm 2050. Trong đó ở Đông Á, với 80% -90% sinh viên đại học bị cận thị vào năm 2010, tỷ lệ cận thị gia tăng ở khu vực này của thế giới có liên quan đến sự gia tăng áp lực giáo dục và thay đổi lối sống, bao gồm ít thời gian ở ngoài trời hơn.
Cận thị xảy ra khi nhãn cầu quá dài hoặc giác mạc và thủy tinh thể quá cong. Điều này có nghĩa là ánh sáng đi vào mắt sẽ hội tụ trước võng mạc thay vì trên đó. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến bệnh cận thị trong đó có nguyên nhân do ánh sáng, trước
hết là độ sáng. Nếu độ rọi không đủ (thấp hơn mức tối thiểu là mức ngưỡng nhận biết) buộc mắt phải điều tiết bằng cách giãn rộng đồng tử cho lượng ánh sáng đi vào võng mạc nhiều để nhìn rõ hoặc phải nhìn gần hơn. Khi nhìn quá gần so với khoảng cách nhìn bình thường là
~ 0,3 m, mắt phải điều tiết dưới tác động của cơ mắt làm tăng độ cong của thủy tinh thể cho ánh sáng hội tụ đúng lên võng mạc nếu không hình ảnh sẽ nhòe mờ. Nếu thường xuyên nhìn gần trong điều kiện ánh sáng yếu sẽ mỏi cơ mắt, lâu dài khả năng điều tiết suy giảm và thủy tinh thể khó giảm độ cong về trạng thái bình thường, hình ảnh luôn hội tụ trước võng mạc có thể dẫn đến tật
Tác động của ánh sáng ảnh hưởng
ĐẾN SỨC KHỎE CỘNG ĐỒNG
Ánh sáng & cuộc sống19
CHÀO MỪNG HỘI NGHỊ KHCNCS TOÀN QUỐC HỘI CSVN (13-14/6/2022)
khúc xạ khó hồi phục và phát triển thành bệnh cận thị như minh họa trong hình 2 dưới đây.
Hình 2. Cận thị do độ cong quá mức của giác mạc và thủy tinh thể
Cận thị do tác động của ánh sáng về mặt sinh học.
Gần đây các nhà khoa học còn phát hiện ra chức năng mới của một loại tế bào Amacrine trong võng mạc được biết đến từ trước nhưng chưa hiểu hết về nó. Các nhà khoa học tại Đại học Northwestern, Chicago, Mỹ phát hiện thấy tế bào ipRGC còn kích thích tế bào Amacrine điều khiển quá trình phát triển bình thường của nhãn cầu để mắt không bị tật khúc xạ (emmetropia). Cơ chế của quá trình này được giải thích do tế bào Amacrine kết nối thông tin trực tiếp với tế bào hạch cảm quang, khi tiếp xúc với ánh sáng xanh 480 nm tế bào ipRGC truyền tín hiệu kích thích Amacrine tiết ra dopamine võng mạc có vai trò điều khiển sự phát triển cân bằng của nhãn cầu mà không bị dài ra. Khi mắt thường xuyên được tiếp xúc với ánh sáng có đủ thành phần ánh sáng xanh vùng phổ có bước sóng 480 nm, tế bào amacrine sẽ kiểm soát sự phát triển dài ra của nhãn cầu, giữ nguyên hình dạng cầu nên ánh sáng đi vào mắt khúc xạ bình thường và hội tụ đúng trên võng mạc. Tuy nhiên nếu ít tiếp xúc với ánh sáng mặt trời mà thường xuyên ở trong điều kiện ánh sáng nhân tạo yếu thiếu thành phần ánh sáng xanh lục lam 480 nm, tế bào này không khống chế sự phát triển của nhãn cầu kéo dài theo trục dọc nên hình ảnh hội tụ ở phía trước võng mạc dẫn đến bệnh cận thị, (hình 3).Ngoài ra, ánh sáng tím bước sóng 380 – 400 nm có nhiều trong
ánh sáng tự nhiên ngoài trời không chỉ giúp tăng vitamin D cho cơ thể mà cũng góp phần khống chế quá trình dài ra của trục nhãn cầu do sự kiểm soát gen chống cận thị EGR1.
Ánh sáng tím này hầu như không có ở trong nhà (do kính cửa sổ ngăn lại) hoặc trong chiếu sáng nhân tạo (các nguồn sáng sợi đốt, huỳnh quang, LED,…đều thiếu vùng phổ này) do chính sách bảo vệ khỏi ánh sáng tử ngoại UV, mặc dù ánh sáng tím nằm trong vùng nhìn thấy.
Với phát hiện mới này có thể nói bệnh cận thị không chỉ do tác động của ánh sáng về mặt cơ quang của thị giác mà còn có tác động quan trọng về mặt sinh học gây nên.
Hình 3.Mắt bình thường (Normal) và mắt bị cận thị (Myopia) do nhãn cầu dài ra.
Vì những lý do trên, các nhà khoa học đã đưa ra khuyến cáo học sinh ở tuổi học đường cần phải hoạt động ngoài trời ít nhất 1-2 giờ mỗi ngày, tốt nhất là buổi sáng để hạn chế sự gia tăng cận thị. Người trưởng thành cũng cần tiếp xúc với ánh sáng tự nhiên ít nhất nửa giờ mỗi ngày. Hệ thống chiếu sáng nhân tạo trong nhà cần có phổ ánh sáng đầy đủ đặc biệt là vùng phổ ánh sáng xanh lục lam bước sóng 460-500 nm. Tất nhiên còn có những nguyên
nhân khác cũng dẫn đến cận thị mà không phải do ánh sáng như gen di truyền, chế độ dinh dưỡng vv…
Tác động của phổ ánh sáng Một tác động khác của ánh sáng đến sức khỏe cũng rất được quan tâm là tác động của vùng phổ ánh sáng bước sóng ngắn, năng lượng cao bao gồm ánh sáng tử ngoại bước sóng 100-400 nm và ánh sáng xanh bước sóng 400-450 nm. Tiêu chuẩn quốc tế IEC 62471:2006/CIE 009:2002 về an toàn quang sinh học còn yêu cầu không có ánh sáng tử ngoại và hạn chế ánh sáng xanh blue.
Cơ chế tác động của các vùng ánh sáng tử ngoại đến sức khỏe được giải thích như sau. Ánh sáng tử ngoại gần UVA bước sóng 400-315 nm có tác dụng gây nám da và có khả năng xâm nhập sâu vào tầng hạ bì của da,kích hoạt sắc tố melanin đã có trong các tế bào da trên làm sạm da. Hơn nữa, UVA thâm nhập vào các lớp da sâu hơn, nơi mô liên kết và mạch máu bị ảnh hưởng, làm da dần mất đi tính đàn hồi và bắt đầu nhăn gây lão hóa sớm. Hơn nữa, các nghiên cứu gần đây cho thấy có thể tăng cường sự phát triển của bệnh ung thư da. Các cơ chế gây tổn hại UVA này chưa được hiểu đầy đủ, nhưng một giả thuyết phổ biến cho rằng UVA làm tăng oxy hóa trong tế bào.Ánh sáng tử ngoại trung UVB bước sóng 315-280 nm có tác dụng giúp tổng hợp vitamin D trong cơ thể con người. Tuy nhiên tác hại của nó là nguyên nhân chính gây nên bỏng nắng, kích ứng da và ung thư da. Tử ngoại gần kích thích sản xuất melanin mới, dẫn đến sự gia tăng sắc tố sẫm màu trong vài ngày, nó cũng kích thích các tế bào tạo ra lớp biểu bì dày hơn. Do đó UVB có tác động gây sẫm màu da và dày các lớp tế bào thượng bì - những phản ứng này là sự bảo vệ của cơ thể chống lại tác hại của tia tử ngoại. Ánh sáng tử ngoại xa UVC bước sóng 280-100 nm có tác dụng khử trùng. Tuy nhiên cũng diệt cả các tế bào sống khác, đối với người sẽ gây hại cho da và mắt. Đối với mắt, hầu hết ánh sáng Ánh sáng & cuộc sống
20
CHÀO MỪNG HỘI NGHỊ KHCNCS TOÀN QUỐC HỘI CSVN (13-14/6/2022)
tử ngoại bị hấp thụ bởi giác mạc và một phần ở thủy tinh thể, lượng ánh sáng tử ngoại đi tới võng mạc hầu như không đáng kể để gây hại võng mạc (hình 4).Tuy nhiên tia tử ngoại có cường độ mạnh gây bỏng giác mạc và đục thủy tinh thể dẫn đến mù lòa. Do vậy, tuyệt đối tránh tiếp với UVC trong mọi tình huống.
Ánh sáng xanh trong dải từ 400 – 450 nm được cho là có hại cho mắt, do ánh sáng xanh có thể đi qua giác mạc, thủy tinh thể mà chỉ bị hấp thụ một phần nhỏ, lượng còn lại một phần bị tán xạ trong thủy tinh dịch phần lớn đi tới võng mạc kích thích các tế bào cảm quang, đặc biệt bước sóng ở 440 nm trùng với đỉnh phổ nhạy cảm của tế bào nón nhạy cảm ánh sáng xanh (S-cons). Nếu ánh sáng ở dải bước sóng này với cường độ lớn sẽ gây hại cho võng mạc nên được gọi là “Ánh sáng xanh nguy hại” (blue light hazard). Ánh sáng xanh bước sóng ngắn gây hiệu ứng
quang hóa có hại cho các tế bào võng mạc mắt do nhìn trực tiếp vào các nguồn chủ yếu phát ánh sáng xanh hoặc các nguồn sáng có độ chói cực cao như mặt trời hoặc ánh sáng hồ quang. Nếu nhìn thẳng vào nguồn sáng này với cường độ cao của các nguồn điểm sẽ gây hại cho võng mạc, nhìn lâu có thể gây hủy hoại tế bào gây nhược thị và bệnh thoái hóa hoàng điểm (AMD), nặng hơn có thể làm tổn hại cho mắt như bong võng mạc, (hình 4).
Hình 4. Tia tử ngoại và ánh sáng xanh đi vào trong mắt người
Vì vậy, có khuyến cáo không nhìn
thẳng vào các nguồn sáng điểm có cường độ cao, chùm sáng tập trung như đèn pha, mặt trời hoặc ánh sáng do hàn hồ quang khi không có kính bảo vệ.
Tác động của bức xạ hồng ngoại có nguy cơ gây bỏng da và bỏng giác mạc chủ yếu do cơ chế tác dụng nhiệt.
Ngoài ra, một số yếu tố khác của ánh sáng có tác động tiêu cực như độ sáng quá lớn, nguồn sáng có cường độ sáng cao trong trường nhìn gây lóa khó chịu, mệt mỏi hoặc lóa mờ làm giảm độ nhìn rõ và giảm hiệu suất lao động, song không gây tổn thương cho sức khỏe thị giác.
Ánh sáng nhấp nháy cũng gây mệt mỏi khó chịu cho người tiếp xúc và có thể là nguyên nhân gián tiếp gây tai nạn lao động.
(Kỳ II Tác động của chiếu sáng đến sức khỏe con người)
NGÔ VĂN QUYỀN Trung tâm nghiên cứu tư vấn chiếu sáng
LÂM TRƯỜNG QUỲ HỢP
Chúc mừng
97 năm
Ngày Báo chí
Cách mạng Việt Nam
(21/6/1925 - 21/6/2022)
ĐỊA CHỈ : TT QUỲ HỢP, HUYỆN QUỲ HỢP, TỈNH NGHỆ AN GIÁM ĐỐC : NGUYỄN VIẾT LIÊN
ỦY BAN NHÂN DÂN PHƯỜNG
MAI HÙNG
Chúc mừng
97 năm
Ngày Báo chí Cách mạng Việt Nam
(21/6/1925 - 21/6/2022)
ĐỊA CHỈ : PHƯỜNG MAI HÙNG , THỊ XÃ HOÀNG MAI , TỈNH NGHỆ AN CHỦ TỊCH : LÊ HỮU TRUNG
Ánh sáng & cuộc sống21
