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趣談:LED藍光是怎樣幹掉我們眼睛的

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-04-09  來源:中國LED網  浏覽次數:393
核心提示:周五下午的時候,一幫無聊的編輯都不想幹活,于是就湊一塊拉了個QQ群侃大山,結果侃着侃着一幫敗家的熊孩子就開始意淫起年終獎金該怎麼花了。巧合的是,小弟我、Mr.6C、梁之前一

周五下午的時候,一幫無聊的編輯都不想幹活,于是就湊一塊拉了個QQ群侃大山,結果侃着侃着一幫敗家的熊孩子就開始意淫起年終獎金該怎麼花了。巧合的是,小弟我、Mr.6C、梁之前一仨老爺們都想到了給自己換付眼鏡,竟然還都相中了一個鏡框……真是又娘又敗家。

也正是在淘寶上搜眼鏡的時候,我逐漸發現有很多眼鏡店都在極力鼓吹一種眼鏡,有的店管這種眼鏡叫電腦防輻射眼鏡,有的則是說防藍光眼鏡(好幾次都看成了防狼眼鏡),還有的說是抗疲勞眼鏡而且已經是第五代……OK!我忽然之間對這個防藍光防輻射抗疲勞,有了些好奇心了。

天都是藍的,藍光有什麼樣的危害?

在編輯部,我們都有一個習慣,那就是碰上高深大氣上檔次的科學問題,都先跑去問問編輯部的二手科學家卓老闆。這次我也不能例外,結果當我屁颠屁颠跑過去的之後,卓老闆隻是拿旁光嫖了嫖我,甩出一句“天都是藍的,藍光能有什麼危害?”

天都是藍的,藍光有毛的危害?

我這幼小脆弱吹彈可破的嬌嫩心靈在遭受了老闆無情的淩虐之後,隻能自我安慰了。是啊,天都是藍的,藍光有毛的危害啊。

不對,這裡的藍光是什麼?

淘寶上的藍光眼鏡比比皆是

我想起了前段時間,記不清是電視還是網絡上了,宣傳藍光有害的報道每隔幾天就會冒出來一次。那這個藍光指的是啥?藍色的光?還是藍光DVD啊?又問什麼會說藍光對人眼有危害呢?如果真有,又會是怎樣的一種危害形式呢?

藍光到底在哪裡?

藍光在哪裡?看上面的這張圖吧。從左到右,依次是紫外線,可見光和紅外線。其中可見光的波長是從400納米到700納米之間,而從400納米到500納米之間,我們人眼感受到的顔色,是藍色,所以這個波段我們稱之為藍光。

OK,我們現在叉開話題來說一下天為什麼是藍的。很簡單,上圖中我們知道藍光的波長是所有可見光中最短的。而根據瑞利散射,藍光的散射強度是自身波長4次方的反比,所以在可見光中,藍光的散射是最強的。因此天空中散射的藍光遠超其它可見光,所以我們看到的天,就是藍色的了。

言歸正傳!既然藍光本來就是自然界中的一種光,那它還有毛的害處?

仔細看看所有宣傳藍光危害的資料,他們全部将矛頭指向了一種高科技:LED。對,你沒看錯,就是平時我們用的液晶顯示器、台燈、汽車大燈、甚至手電筒裡面用的LED。

LED裡面有藍光嗎?來看一張LED的結構示意圖。

我們使用最多的,就是這種白色的LED。那這玩意要想發出白光,就首先讓LED芯片發出藍光,然後激發熒光粉發出黃光,兩種顔色的光再混成白色的光。具體到調色上,如果你想LED更白一些,那就多提高藍光的量。如果你想LED暖一些,那就調低藍光的量。

我們再繼續往下看,既然說藍光有害,而且LED是目前藍光的一大光源。那我們日常生活中,接觸最多的LED設備又是什麼呢?

這是iPod屏幕下方的LED光源

這是液晶顯示器的LED光源

覆蓋上散光片的液晶顯示器LED光源

相信不用說大家也都明白了,我們日常生活中接觸到最多的藍光,就是來自各種液晶屏幕。從手機,到電腦,到平闆再到電視機,曾經被宣傳為健康代名詞的液晶顯示器,怎麼到今天又變成了一種危害呢?

好,也許到現在你該問候小編的家人了。說這看了半天,你丫也沒說藍光有啥危害啊!确實,我到現在确實不知道藍光有啥危害。找遍了網上很多的相關報道,他們的報道大部分都引用了下面這一段:“據英國《每日郵報》報道,西班牙馬德裡康普頓斯大學的西利亞·卡桑斯·雷蒙斯博士的研究表明,由于LED燈所發出的光為短波高能量光源,在可見光光譜上為藍、紫光,長時間暴露在這種光線之中有可能對人們的視網膜造成損害。”

這能說明啥問題啊?這不跟沒說一樣嗎?算!我們還是自力更生吧,咱們自己搜資料找論文,去看看這個被他們說的跟激光炮一樣的藍光,到底是怎麼幹瞎我們的眼睛的。

藍光閃過之後,我們是怎麼變瞎的

首先友情提示大家一下,這頁的文字别說是對于大家來說了,就算是對小編我,也具有極強的催眠作用。為啥?說幾個名詞,RPE65特異蛋白、視紫紅質、光緻逆轉效應、11-順型視黃醛、腺嘌呤二核苷酸四羟酮醇……困了嗎?

哈,打起精神,小編我會盡量用大寶劍風格的瑰麗辭藻來講述這個醫學故事。

首先我們來看人眼!小編我是生物盲+醫學盲的雙盲人。so,我不知道這個人眼和我們平時涮肉涮火鍋時的羊眼構造是不是一樣的。當然,這裡我們先不探究人眼的味道,我們這裡要注意的是視網膜。

至于你要實在感興趣人眼的味道,我想寶貝你可以穿越回去問夏侯惇。三國演義第十八回寫道:陣上曹性看見,暗地拈弓搭箭,觑得親切,一箭射去,正中夏侯惇左目。惇大叫一聲,急用手拔箭,不想連眼珠拔出。乃大呼曰:“父精母血,不可棄也!”遂納于口内啖之。

OK,這是一截視網膜結構的示意圖。也許你會有些着急:小編你扯這玩意幹嘛?我這又不是來上生理衛生課。再說了,就算是來上生理衛生,我們關心的也不是這一節嘛!

好吧好吧,我當然知道各位親們關心的是哪一節啊。想學真正的生理衛生,那小編就滿足大家一次吧,我會在文章的最後放幾個步兵種子,記得回複可見哦親!

呃,扯遠了。還是注意看上圖,注意兩個名詞:杆細胞、錐細胞。這是視網膜上最重要的兩種細胞,沒有它們的話,我們可就真瞎了。

這就電子顯微鏡下的視網膜圖像,是不是很刺激?當然這裡不容易分辨出來視杆細胞和視錐細胞,我們還是将它們倆分别拎出來單獨說道說道吧。

這是兩種細胞不同的分工。那藍光主要影響誰呢?那些雜志和門戶網站上探讨藍光危害的文章裡可沒說。但是,好在已經有相當一部分科學家開始這項研究了,初步的研究成果,就是藍光會影響到視杆細胞的正常工作。

OK,我們再接着往下看,看一個正常的視杆細胞是怎樣工作的。

在開始分解視杆細胞的工作流程之前,我們先看一張圖。這是視杆細胞的示意圖,上面紅色的類似震動器具的棒狀物體,叫做膜盤,而它上面存滿的紅色東西,叫做視紫紅質。記住這個名字,這會是我們這篇文章中最重要的一個名詞。

現在我們假如視網膜正在工作,上面的一張圖就是視網膜。在視網膜的中央幾乎全部都是負責在光線亮度良好情況下工作的視錐細胞,而兩側越往外則負責光線較差的暗視覺下工作的視杆細胞,眼睛根據外界的亮度,來調配兩種細胞的工作狀态。

藍光是怎樣幹掉我們眼睛的?

下面,我們開始進入視杆細胞的辦公室,來看看它是怎麼工作的。

前面說了,小編是個生物盲+醫學盲的雙盲人,所以這圖畫的肯定忒不标準,大家就湊活看吧。

這個循環大家仔細看看,應該能理解吧?我們在黑暗環境下能看到物體,就是靠視杆細胞不斷的生成視紫紅質,然後視紫紅質不斷的與光子産生光化反應,從而我們才能在黑暗的環境中看見事物。

這裡有兩個重點,第一個重點是視紫紅質對光線非常的敏感,甚至一個光量子就能夠引起它的光化反應。這個反應是在瞬間發生的,視紫紅質也會在一瞬間就分解掉了。這個時候視杆細胞要想再生成視紫紅質,就得依靠血液中的維生素A,并将維生素A利用一種特異的酶來轉化為11-順型視黃醇,然後再合成視紫紅質。所以,第二個重點就是缺乏維生素A的人,基本上都是夜盲症患者。

那麼,如果在這個過程中,藍光出現了呢?

實際生活中,不管我們是躺在被窩裡玩手機,還是端坐在辦公桌前用電腦辦公,LED光源的藍光會持續不斷的轟擊我們的視杆細胞。于是科學家們就發現了一個現象,在視紫紅質分解之後,它分解後産生的物質會吸收330-420納米波段的紫光和藍光。但是400納米以下的紫外光線,人眼是看不到的。所以,這也就是為什麼說藍光會導緻視網膜損傷的原因所在。

這其中,進入眼睛的藍光會通過一個光緻逆轉的作用,将原本已經分解的視紫紅質直接還原成正常功能的視紫紅質,而不再遵循正常的視紫紅質合成過程。由此,視杆細胞的活力被大大提升,人眼捕獲光子的能力也大大提升。

但是,這個提升有好處嗎?在進一步的試驗中,我們又發現了一種新的現象:細胞凋亡。随着人眼對光子捕獲能力的增強,當人眼感受到的光照度達到380kj/平方米時,感光細胞的凋亡程序被啟動,視網膜損傷造成。

所以,藍光對于視網膜的損傷,可以簡單的用這個流程來概括:過量藍光進入視網膜,引發視網膜感光能力大幅提升,當視網膜捕獲的光子達到一定的量之後,視網膜細胞開始死亡,從而造成視網膜損傷。

除了視網膜,藍光還會害了誰?

當然,上面我們隻是簡單的說了一下藍光在進入人眼之後的影響。那麼,除了視網膜之外,藍光還會害了誰呢?小編我目前看到的資料,除了視網膜損傷之外,藍光還會對另外一種人體物質有着一定的影響,這就是褪黑素。

什麼是褪黑素?看上面這個賣藥的做的廣告就知道了。褪黑素是人腦松果體産生的一種激素,目前已知的作用是促進睡眠、調節時差等功能,說白了就是人體的生物鐘。

那為毛藍光也會影響它呢?這裡說一下視網膜的功能,除了感受光線之後,視網膜也能感受晝夜的變化等,并通知生物鐘。目前知道的生物鐘的感光色素有視蛋白、隐色素和黑色素。其中隐色素屬于藍光感受器裂解酶家族,有學者在試驗中将白鼠剔除任何一種隐色素之後,白鼠的生物鐘均不正常。

現在有實驗證明,在360納米到660納米波段的光線中,處于500納米波段的藍綠光線對于松果體分泌褪黑素的影響最大,同時它也是人類最強大的生物時鐘同步器,在光線不足的條件下,人的生物鐘不能同步,造成生理和神經系統紊亂,例如:過分警覺、睡眠障礙、情緒變化、記憶力減退、體溫波動。而臨近波段的藍紫光,則會幹擾人眼對藍綠光的吸收。由于這兩種波段的光線是同時發出的,因此,這也能解釋為什麼在睡前玩手機或者平闆電腦,會造成睡眠質量不高甚至難以入睡的原因。

所以現在我們也看到有較高端的住房設計,已經開始綜合考慮住宅室内的光環境設計。而有的眼鏡鏡片,甚至已經做到了可以過濾藍紫光線而透過藍綠光線,當然這樣的産品依然是少數。

藍光這麼NB,難道就沒人管管嗎?

說到底藍光還是有危害的。那為什麼我們在台燈、顯示器、電視或者平闆電腦手機上,都看不到藍光危害的标識呢?我想這和藍光危害才剛剛被發現,有着一定的關系吧。

其實不止是咱們天朝,其它番邦屬國對于LED的規格,也是參差不齊。在2012年,國際電工委員會才将LED燈具的藍光危害納入了它的安全要求,從而讓藍光危害成為了燈具必須考量的參數之一。

在國際電工委員會(IEC)的标準中,是這樣對光生物安全的規格劃分等級的。

可以看到,這僅僅是針對燈具的。而針對諸如液晶顯示器、液晶電視等LED産品,并沒有相适應的規定。而我們看到的情況,卻是各路液晶面闆廠商提升液晶亮度方面,不遺餘力。

而在藍光強度以及由此帶來危害的測量方法上,小編我真是看花了眼,各種論文各種資料層出不窮。但是這也說明了一個問題,那就是目前還沒有一個通用的标準,基本就是各村用各村的高招。

其實我們想知道的很簡單,比如上面圖片中的亮度,會有損傷我們的視網膜嗎?不知道!因為沒有标準,也沒有可以參照的規格。就像很多LED行業内的人士在談到藍光危害時,一般都會表示藍光有危害的說法是正确的,但不是說LED對人眼就一定有損害,隻不過是說它的可能性比較大。

百度了一圈,發現很多LED廠商已經對自己的産品做了說明,但是說法卻有點千篇一律的意思,無非是白光LED光源的藍光含量不高于相同色溫下熒光燈和金屬鹵化物燈等傳統光源及日光:白光LED光源在人眼視網膜上的藍光輻照量與熒光燈和金屬鹵化物燈等傳統光源類似,屬于0類和1類的安全照明産品等等。

而且,看有報道說,在今年某新光源&新能源照明論壇上,與會專家達成共識;藍光是白光的基本成分,與日光和傳統光源一樣,白光LED也含有藍光。适量的藍光不僅為保證光源的顯色性能所必需,還能對人的生理節律有調節作用。

一面是醫學上在揭示着藍光的作用,一方面是各路專家拍胸脯表示LED無害。與之對應的,則是各種标準的執行不力甚至标準缺失。

那藍光危害,你信嗎?藍光無害,你信嗎?

 
 
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