Skip to Content
فیزیکیپیوست‌هاالف. اثرات عصبی-رفتاری نور

پیوست الف: بیانیه جنبه‌های بهداشت حرفه‌ای فناوری‌های جدید روشنایی – تأثیرات نور بر ریتم سیرکادین، عصبی-غدد درون‌ریز و عصبی-رفتاری

در طول دهه گذشته، انقلابی در روشنایی داخلی در جریان بوده است که بخشی از آن ناشی از فناوری‌های جدید (CFLs) و (LED) و بخشی دیگر ناشی از تلاش‌ها برای کاهش مصرف انرژی الکتریکی است. آیا این تغییرات در محیط کار نگرانی‌های واقعی برای سلامتی به همراه دارند؟ حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه ACGIH برای نور و پرتوهای مادون قرمز نزدیک برای ارزیابی دهه‌هاست که وجود داشته و استانداردهای ایمنی لامپ به این حدود آستانه (TLVs) ارجاع می‌دهند. این استانداردها عمدتاً برای جلوگیری از آسیب‌های شبکیه ناشی از مواجهه با منابع نور بسیار شدید (مانند قوس جوشکاری) طراحی شده‌اند.

در بیشتر محیط‌های کاری، احتمال کمی وجود دارد یا اصلاً وجود ندارد که کارگران در معرض مورد استفاده برای اهداف بینایی قرار گیرند که از حدود آستانه (TLVs) فعلی فراتر روند.

با این حال، فناوری‌های جدید روشنایی، به ویژه لامپ‌های LED و CFL که امروزه به طور گسترده در محیط‌های کاری برای صرفه‌جویی در انرژی استفاده می‌شوند، طیف نوری کاملاً متفاوتی در مقایسه با لامپ‌های رشته‌ای سنتی دارند. شواهد قابل توجهی نشان می‌دهد که بدن انسان به نور آبی که سهم عمده‌ای در خروجی این منابع نوری دارد، بسیار حساس است.

برخی از لامپ‌های جدید دارای طیف‌های نوری (طیف‌های رنگی) به اندازه‌کافی متفاوتی هستند که نگرانی‌هایی را در مورد اثرات بالقوه بهداشتی آن‌ها برانگیخته‌اند (۱-۳). این بیانیه به مسائل احتمالی بهداشتی و ایمنی مرتبط با روشنایی مصنوعی در سطوحی که برای اهداف بینایی استفاده می‌شوند، می‌پردازد. نور یک محرک قدرتمند برای تنظیم سیستم‌های سیرکادین، هورمونی و رفتاری در انسان است. تحقیقات ۱۲ سال گذشته نشان داده که اثرات بیولوژیکی و رفتاری نور به‌طور ویژه تحت تأثیر یک گیرنده نوری مجزا در چشم، یعنی (ipRGCs) حاوی ملانوپسین قرار دارد که علاوه بر سلول‌های مخروطی و استوانه‌ای معمول عمل می‌کنند (۳-۵). طیف‌های عمل منتشر شده نشان می‌دهند که سلول‌های گانگلیونی شبکیه حاوی ملانوپسین بیشترین حساسیت را به نور آبی دارند که در محدوده طیفی ۴۵۰ تا ۵۲۰ نانومتر برای تنظیم ریتم سیرکادین، نورواندوکرین و عصب‌رفتاری در انسان حساسیت قوی نشان می‌دهند (عدد ۴۸۰ نانومتر به طور گسترده به عنوان نقطه اوج ذکر می‌شود). با این حال، کشف نسبتاً جدید یک رنگدانه نوری جدید (ملانوپسین) در شبکیه که در یک گیرنده نوری قبلاً ناشناخته تحت عنوان «سلول‌های ذاتاً حساس به نور گانگلیونی شبکیه» قرار دارد (۶،۷)، سوالات جدیدی در مورد نور و سلامت مطرح کرده است. (۲)،

این سلول‌های گانگلیونی به شدت به نور با طول موج کوتاه (آبی) پاسخ می‌دهند و نقش کلیدی در اثرات عصب‌زیست‌شناختی و عصب‌رفتاری ایفا می‌کنند که تحت عنوان کلی اثرات « » قرار می‌گیرند (۴-۸). ریتم سیرکادین (۲۴ ساعته) بر بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی بدن، علاوه بر چرخه خواب/بیداری تأثیر می‌گذارد. اکثر سیستم‌های اندامی بدن، چرخه‌های سیرکادینی دارند که توسط سیستم نورواندوکرین تنظیم می‌شوند.

این موارد شامل ریتم‌های سیرکادین، تغییرات در دمای بدن، ضربان قلب و غیره می‌شود. تغییرات در سطح هورمون‌ها علاوه بر ملاتونین، شامل کورتیزول و هورمون محرک تیروئید (TSH) نیز می‌شود (۹). بنابراین، فرآیندهای فیزیولوژیکی که تعیین‌کننده خلق‌و‌خو، عملکرد، هوشیاری و خستگی هستند تحت تأثیر قرار می‌گیرند. اثرات فیزیولوژیکی نامطلوب نوبت‌کاری ناشی از اختلال در ریتم سیرکادین است.

توجه ویژه‌ای به قابلیت نور آبی (۴۹۰-۴۶۰ نانومتر) در افزایش هوشیاری معطوف شده است، چرا که سلول‌های گانگلیونی حساس به نور آبی (ipRGCs) به (از طریق ) سیگنال می‌دهند تا ترشح ملاتونین (هورمون خواب) را سرکوب کنند. در واقع، پیشنهاداتی مبنی بر افزایش هوشیاری در محیط کار از طریق تقویت طیف نور آبی در روشنایی ادارات مطرح شده است.

این مفهوم در متون علمی روشنایی معمولاً به عنوان افزایش (CCT) طیف لامپ توصیف می‌شود، اگرچه این روش دقیق‌ترین راه برای توصیف محتوای “ملانوپیک” نور نیست، زیرا طیف‌های نوری مختلف می‌توانند دارای دمای رنگ مرتبط (CCT) یکسانی باشند (۴). در واقعیت، تمام طول‌موج‌های مرئی در طول روز یک محرک هوشیارکننده فراهم می‌کنند.

برخی از متخصصان علوم بیولوژیکی خاطرنشان کرده‌اند که نور آبی اغلب به عنوان عاملی برای ایجاد اثر فوتوتوکسیک در سطوح بسیار بالای مواجهه شبکیه ذکر می‌شود، اما این سطح بسیار بالاتر از میزانی است که توسط لامپ‌های عمومی متداول در بازار وجود دارند. اگرچه نگرانی‌هایی در مورد پتانسیل اثرات نامطلوب ناشی از مواجهه مزمن با سیستم‌های روشنایی جدید با انتشار غنی از نور آبی در محیط کار به وجود آمده است (۱۰)، اما مواجهه معمول و عادی با لامپ‌های جدید غنی از نور آبی همچنان بسیار کمتر از حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه برای پرتوهای فرابنفش، مرئی و مادون قرمز باقی خواهد ماند. لامپ‌های خدمات روشنایی عمومی همچنین مطابق با استانداردهای ایمنی (بر اساس TLV) هستند. طبقه‌بندی آژانس بین‌المللی تحقیقات سرطان (IARC) در مورد نوبت‌کاری به عنوان یک عامل احتمالی سرطان‌زا، نگرانی‌ها را در این زمینه تشدید کرده که روشنایی در محیط‌های کاری ممکن است در ایجاد سرطان نقش داشته باشد. با این حال، این فرضیه همچنان بسیار بحث‌برانگیز باقی مانده است (۱۱).

نتیجه‌گیری و توصیه‌ها

با توجه به وضعیت فعلی دانش، ACGIH بر این باور است که حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه کنونی آن به اندازه کافی در برابر «خطر نور آبی» ناشی از فرآیندهای فوتوشیمیایی محافظت ایجاد می‌کند. ACGIH توسعه حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه برای محافظت در برابر تغییرات ناشی از نور در ریتم‌های سیرکادین یا اثرات سلامت احتمالی مرتبط با نوبت‌کاری را عملی یا قابل توصیه نمی‌داند.

با این حال، به کارفرمایان و متخصصان ایمنی شغلی توصیه می‌شود:

۱. نوبت‌کاری شامل طیفی از مسائل فراتر از اختلال در ریتم‌های سیرکادین است و بهترین راه برای پرداختن به آن‌ها، اقداماتی مانند است، نه تعیین حدود مواجهه مانند حد آستانه (TLV) یا حد مجاز مواجهه. کارفرمایان باید از توصیه‌های موسسه ملی ایمنی و سلامت شغلی (NIOSH) و سایر سازمان‌های بهداشت حرفه ای در مورد نوبت‌کاری آگاه باشند.

۲. ثابت شده که تنظیم پالت رنگ صفحه‌نمایش (مانیتور) برای کاهش محتوای طول موج کوتاه یا کم کردن نور صفحه‌نمایش برای کار در عصر، بر فیزیولوژی سیرکادین و عملکرد شناختی تأثیر می‌گذارد (۱۲،۱۳). ابزارهایی برای تنظیم پالت رنگ وجود دارند، اما میزان هرگونه مزیت سلامت ناشی از استفاده از آن‌ها، در صورت وجود، هنوز اثبات نشده است.

۳. در محیط‌های کاری، هوشیاری، ایمنی و سلامت کارکنان از اهمیت کلیدی برخوردار است. شرایط روشنایی باید ایمن‌ترین و هوشیارکننده‌ترین محیط ممکن را فراهم کند، در حالی که عملکرد بصری معمول را حفظ نماید. بنابراین محیط‌های کاری باید در طول روز و به ویژه در شیفت شب، به دلیل خطر بالای حوادث و آسیب‌های ناشی از خواب‌آلودگی، از نور با شدت بالا و غنی از طیف آبی (با اثر ) بهره‌مند شوند. در محیط‌های شغلی با نیازهای بالقوه متضاد، مانند بیمارستان در شب که بیماران خوابیده اما کارکنان بیدار هستند، محیط اتاق بیمار یا بخش باید با نور کم‌شدت و فاقد طیف آبی (با اثر ملانوپیک پایین) برای خواب بهینه شود، در حالی که محیط کارکنان (ایستگاه پرستاری، اتاق‌های استراحت) باید با نور پر شدت و غنی از طیف آبی (با اثر ملانوپیک بالا) برای تقویت هوشیاری تجهیز گردد. در طول روز، هر دو گروه از نور پر شدت و غنی از طیف آبی (با اثر ملانوپیک بالا) سود خواهند برد. این محیط‌های پیچیده‌تر نیازمند توجه دقیق به طیف، موقعیت و کاربرد نور هستند که احتمالاً از طریق فرآیند طراحی روشنایی قابل حل می‌باشند.

۴. شکایات کارگران مرتبط با نصب تجهیزات روشنایی ال‌ای‌دی جدید با شدت و روشنایی بالا، اغلب به دلیل خیرگی آزاردهنده ناشی از طراحی یا نصب نامناسب چراغ است، نه به خاطر طیف غنی از نور آبی. مراجعه به راهنماهای مناسب روشنایی می‌تواند مفید باشد. به عنوان مثال: «کتاب راهنمای روشنایی» از انتشارات توصیه می‌شود (۱۴).

منابع

  1. American Medical Association (AMA). Human and environmental effects of light emitting diode (LED) community lighting. CSAPH Report 2-A-16, Action of the AMA House of Delegates 2016 Annual Meeting: Recommendations Adopted and Remainder of Report Filed; Council on Science and Public Health Report. Chicago (IL): AMA; 2016.
  1. Commission Internationale de l’Eclairage (CIE). CIE Publication x031. Proceedings of the 2nd CIE Expert Symposium on Lighting and Health; 7-8 September 2006; Ottawa, Ontario, Canada; Vienna (AT): CIE; 2006.
  1. Illuminating Engineering Society of North America (IESNA). In: Figueiro MG, Brainard GC, Lockley SW, et al., eds. IESNA technical memorandum TM-18-08—Light and human health: an overview of the impact of optical radiation on visual, circadian, neuroendocrine and neurobehavioral responses. New York (NY): IESNA; 2008.
  1. Lucas RJ, Peirson SN, Berson DM, et al. Measuring and using light in the melanopsin age. Trends Neurosci. 2014; 37:1-9.
  1. Commission Internationale de l’Eclairage (CIE). CIE Publication 158. Ocular lighting effects on human physiology and behavior (replaces CIE 158, 2004 and includes Erratum 1). Vienna (AT): CIE; 2009.
  1. Berson DM, Dunn FA, Takao M. Phototransduction by retinal ganglion cells that set the circadian clock. Science. 2002; 295(5557):1070-1073.
  1. Hattar S, Liao H-W, Takao M, et al. Melanopsin-containing retinal ganglion cells: architecture, projections, and intrinsic photosensitivity. Science. 2002; 295(5557):1065.
  1. Brainard G, Hanifin J. The effects of light on human health and behavior: relevance to architectural lighting. In: Proceedings of the CIE symposium 2004 on light and health: non-visual effects, September 20-October 2, 2002—CIE Publication x027. Vienna (AT): CIE; 2004.
  1. Turner PL, van Someren EJW, Mainster MA. The role of environmental light in sleep and health: Effects of ocular aging and cataract surgery. Sleep Med Rev. 2010; 14(4):269-280.
  1. Behar-Cohen F, Martinsons C, Viénot F, et al. Light-emitting diodes (LED) for domestic lighting: any risks for the eye? Progr Retinal Eye Res. 2011; 30:239-257.
  1. International Agency for Research on Cancer (IARC). Painting, firefighting, and shift work. In: IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. 2011; 98:563-764.
  1. Cajochen C, Frey S, Anders D, et al.: Evening exposure to light-emitting diodes (LED) -backlit computer screen affects circadian physiology and cognitive performance. J Appl Physiol. 2011; 110:1432-1438.
  1. Chang A-M, Aeschblach D, Duffy JF, et al. Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness. Proc Natl Acad Sci USA. 2015; 112(4):1232-1237.
  1. Illuminating Engineering Society of North America (IESNA). In: DiLaura DL, Housser KW, Mistrick RG, et al., eds. The Illuminating Engineering Society’s lighting handbook. 10th ed New York (NY): IESNA; 2011.
موارد در دست مطالعهب. پایش فیزیولوزیک