A környezetbarát LED-es izzók és kijelzők hatása az emberi agyra – nem mindegy, hogy mivel világítunk

A világító dióda félvezető anyagból készült fényforrás. A LED szó az angol Light-Emitting Diode (fényt kibocsátó dióda) kifejezés rövidítéséből származik. A LED keskeny spektrumú fényt bocsát ki.

A LED egy p-n átmenetű félvezető dióda, amelyre ha nyitóirányú feszültséget kapcsolunk, fényt bocsát ki. A félvezetők olyan anyagok, amelyek fajlagos ellenállása a vezetők és a szigetelők közé esik. N-típus esetén a félvezető anyagát a gyártás során elektrontöbblettel rendelkező, P-típus esetén pedig elektronhiánnyal rendelkező anyaggal adalékolják. A nyitóirányban előfeszített p-n átmenet rétegében a félvezető anyagra jellemző energiaspektrumú (hullámhossz-eloszlású) fény sugárzódik ki. A fény spektruma az infravöröstől az ultraibolyáig terjedhet.

A fény úgy keletkezik, hogy a diódára kapcsolt elektromos áram a dióda anyagában levő atomok elektronjait gerjeszti, amitől azok nagyobb energiaszintű elektronpályára lépnek, majd miközben visszatérnek eredeti energiaszintjükre, fotonokat (fény részecskéket) bocsátanak ki.

©FreeImages.com/Davide_Guglielmo
 

A hagyományos izzók nagyrészt hőt termelnek és csak minimális mértékben hasznosítják a villamos energiát fény előállítására. A világítástechnikában a LED-es izzók a befektetett energia jelentős részéből fényt állítanak elő. A LED világítás a ma létező leghatékonyabb elterjedt világítástechnológia: egy LED-es izzó akár 100000 óra élettartamú, napi 10 órás üzemeltetés mellett körülbelül 30 évig nem szorulnak cserére és 70-90%-kal kevesebb energiát fogyaszt, mint a hagyományos társai.

LED-es izzók fogyasztásának összehasonlítása a hagyományos izzóval

60 W-os hagyományos izzónként napi 5 óra használat mellett évi 109,5 kW teljesítményű fogyasztással kell számolnunk. Tíz ilyen izzó esetén 43800 Ft éves áramszámlát fizetünk (40 Ft/kW áramár esetén).

Ha pedig egy 6W-os LED-es izzót tekintünk, ez napi 5 óra használat mellett évi 10,95 kW áramot fogyaszt. Tíz ilyen izzó használatával 4380 Ft lesz az éves áramköltségünk, ez csupán az előző tizede, így évi 40000 Ft körüli megtakarítást érhetünk el. Persze nem mindegy, hogy milyen LED-es izzóra költünk.

Színhőmérséklet hatása az idegrendszerre

Egy fényforrás színhőmérsékletét az általa okozott színérzet és egy hipotetikus feketetest-sugárzó által létrehozott színérzet alapján határozzák meg. Mértékegysége a Kelvin, jele K.

A különböző színhőmérsékletek befolyásolják az ember hőérzetét és koncentrálóképességét. A kékebb árnyalatok, bár magasabb színhőmérsékletűek, alacsonyabb hőmérséklet érzetét keltik. Hasonlóképp a sárgás és vörösebb árnyalatok melegebbnek tűnnek.

A 90-es évek végén két tudós, Ignacio Provencio neurológus és Mark D. Rollag biológus azonosítottak egy melanopszinnak nevezett fehérjét, mely a szem egyes ganglionsejtjeiben található. Ez az anyag teszi lehetővé, hogy ezek a sejtek érzékelhessék a magasabb energiájú kék és ibolya fényt, ám a csapokkal és a pálcákkal ellentétben nem a látókéreggel állnak kapcsolatban, hanem az agy azon részével, mely a belső óránkért felel. (Forrás: ng)

Ezen a területen van szerepe a melatonin hormonnak, ami szabályozza az alvás és ébrenlét ciklusát. A kékes és lilás fény, valamint az UV összetevő gátolja a melatonin szintézist, aktiválja az agyat. Minél nagyobb energiájú a foton, annál inkább.

A melatonin az alvási ciklust irányító hormon. Megnöveli a REM-ciklus hosszát, élénk álmokat eredményez, egészséges, mély és pihentető alvást biztosít. Hat a test hőmérsékletére és álmosságot okoz, pozitívan befolyásolja az immunrendszert, rákellenes hatású, növeli a rákbetegek élethosszát, segít beállítani az agy biológiai óráját és védi az idegrendszeri degeneratív betegségek ellen (Parkinson-kór, Alzheimer-kór). Továbbá nagy teljesítményű és sokoldalú antioxidáns, védi a lipideket és a fehérjéket az oxidatív sérülések ellen.

Az emberi agy a napfény kékes és UV összetevőjének mennyiségének függvényében aktiválódik a természetben, így a déli órákban a legaktívabb. A napkelte rövid, meleg fényű, vöröses időszaka (2300-3000K) után a napfény színhőmérséklete hamar eléri a 4-5000K-es tartományt, akár egészen 7000K-ig, majd napnyugta fele haladva az ismételten lapos beesési szög miatt a sárgás, vöröses tartomány dominál (2300-1800K). Ebben az alacsony tartományban kezd el termelődni a melatonin.

A mesterséges fények által kialakult melatoningátlásnak pedig súlyos egészségügyi következményei lehetnek.

Fehér LED-es izzók és LED-es megjelenítők elterjedésének hatásai

A LED-es izzók és készülékek elterjedésével az emberi agy magas színhőmérsékletű fényterhelése nőtt. A világításhoz alkalmazott fehér LED-ek ugyanolyan fényerősség mellett magasabb színhőmérsékletűek, mint a korábbi izzók, továbbá több a magasabb energiaszintű (alacsonyabb hullámhosszú) foton aránya a keletkező fényben (UV és kék), így még meleg fehér LED-ek esetén is túl nagy terhelést kaphat az agy.

A technikai eszközök kijelzőiben az RGB (vörös, zöld, kék) esetleg W (meleg fehér) LED-ekkel keverik ki a megjelenített színeket, így a tévét, laptopokat, telefont nézve az agy folyamatosan túlstimulálódik a kék és UV összetevők miatt. Mj: Az R,G és B színkeverék hideg fehér színt hoz létre.

Sokan tehát nem véletlenül nem tudnak elaludni az esti órákban, a szemük ugyanis már agyat aktiváló mennyiségű, magas energiájú fényterhelést kap. Ráadásul a látható fényspektrum rövidhullámú, nagy energiájú kék és ibolya tartományából származó a fény tartós behatása károsítja a retinát is.

Az ilyen fényterhelés következményei az alvászavarokon kívül például a hiperaktivitás, túlzott agresszió, depresszió, tanulási és koncentrálási zavarok. Az alvásmegvonásból adódó tartósan magas stresszhormonszintek hosszútávú következménye az inzulinrezisztencia, a cukorbetegség, a korai öregedés, az elhízás, a pajzsmirigy alulműködés, a szívproblémák, a korai menopauza, a hormonális problémák és az immungyengeség lehet.

Már az otthonunkban található egyetlen fehéren világító LED-es izzó, kékesen világító telefon, tévé vagy laptop is leállíthatja a melatonin termelését, ugyanis a látható nappali fénynek csupán kis hányada a kék és UV fény, így a melanopszin kevés kékes és UV fényre (akár 1 luxra) is aktivitással, azaz melatoningátlással reagál. A pihentető alvás érdekében lehetőleg kerüljük ezek használatát az esti órákban.

A szembe jutott kék és UV összetevők mennyisége a fényerősségtől is függ. A fényerősség és a kijelző területe általában – alkalmazott technológiától függően persze – de egyenes arányban áll. Egészségünk érdekében tehát a kisebb átmérőjű és kisebb fényerejű LED-es készülékek a megfelelőbbek. Esti, éjszakai órákban csökkentsük, minimalizáljuk a készülékeink fényerejét, közeli használatukkor használjunk UV-szűrős, vagy Anti Blue Light szemüveget a retinánk vedelmében.

Továbbá a telefonokra találhatók különféle színhőmérséklet állító alkalmazások, de például Windows10 esetén beépített alkalmazásban állíthatjuk be az esti, éjszakai színhőmérsékletet. Ezek jelentősen javíthatják a kék és UV fényterhelést, de érthető okokból teljesen nem kapcsolják ki a kék és estenként fehér LED-ek működését. Mj: Beállításhoz a Gépházban kell rákeresni az éjszakai fény kifejezésre.

Hogyan válasszunk LED-es izzót?

Általában éjszakai, esti órákban világítunk az otthonunkban. Az agy aktivitását tehát jelentősen befolyásolja a fény színhőmérséklete, így otthonban meleg, sárgás, vöröses fényű LED-eket válasszunk, ezzel elősegíthetjük a megfelelő alvásminőséget, elálmosíthatjuk, nyugtathatjuk magunkat a munkanap után. 2300K vagy ennél alacsonyabb színhőmérséklet tekinthető ideálisnak, minél alacsonyabb ez a szám, annál nyugtatóbb az emberi agy számára. Jelenleg leginkább a retro LED-es izzók között találhatunk megfelelőbbeket. Mj: A gyertya színhőmérséklete 1900K.

©FreeImages.com/Mark_Anthony

Otthoni környezetben tehát mindig 2200K színhőmérséklet körüli fényforrásokat válasszunk, technikai eszközeinket állítsuk be melegebb színhőmérsékletűre és alacsonyabb fényerejűre, vagy ne használjuk őket, ha erre nincs mód. Ezzel elkerülhetjük az agy túlzott aktiválását. Ne hasznánjunk RGB(W) fényforrásokat, mert ezek kevert szín esetén is nagyobb mennyiségben tartalmazhatnak kékes és UV összetevőt.

©FreeImages.com/cathy_bel

A hidegebb árnyalatú fény használata a koffeinhez hasonló hatást vált ki, ráadásul hozzászokás nélkül, így irodába, iskolába és munkahelyekre viszont a Daylight, hidegebb árnyalatú LED-eket érdemes választani, ez elősegíti az éberséget. Ebben az esetben kívánt hatástól függően 3500-5600K színhőmérséklet lesz a megfelelő választás. AZ UV szűrős szemüvegek a retinánkat ekkor is védik, számítógépekkel és mesterséges LED-es fehérfény megvilágításban dolgozóknak védőszemüvegként kéne ezeket alkalmazniuk. Mj: A 6000-6500K és a feletti színhőmérsékletű LED-ek már kellemetlenek az emberi szem számára.

Az autóban az elalvás elkerülése érdekében használjunk kékes vagy hideg fehér árnyalatú műszerfal megvilágítást, az éjszaka hosszabban vezetők és a hivatásos sofőrök erre legyenek különös figyelemmel.

Ha meg akarod ismerni az Okos Étrend gyógyítási és egészségmegőrzési módszereit, és szívesen barátkoznál hasonló érdeklődésű emberekkel, akkor a Facebookon alakult erre egy csoport, ahol recepteket, praktikákat és kitűnő társaságot találsz: https://www.facebook.com/groups/okosetrend/

Akik támogatni szeretnének vagy a munkámat, cikkeimet kellően értékesnek találták, az iHerb vásárlásaiknál a kosárnál minden esetben használják az NSR764 kódot.

Laczkovich Eszter © Minden jog fenntartva. Copyright by https://www.zoldhaz.info