Светодиодные источники света с солнцеподобным спектром излучения для детских учреждений

«В России по национальному проекту «Образование» идёт масштабная программа по строительству школ. Уже порядка 700 школ построено, а если в целом по всем программам — это 900 школ... Многие школы с бассейнами, современными столовыми…» — отметил глава профильного министерства на встрече с президентом Российской Федерации В.В. Путиным в начале 2023 г. Всего на финансирование программы строительства новых школ направлено около 750 млрд рублей (в неё входят 454 млрд из федерального бюджета). Всего планируется построить 1300 учебных заведений, в которых будет более 1 млн мест. Наряду со строительством новых школ планом предусмотрена реализация до конца 2026 г. программы капитального ремонта и технического обновления действующих общеобразовательных учебных заведений: в неё войдут 7300 зданий. Выросли темпы капитального ремонта: в 2022–2023 гг. будет отремонтировано три тысячи зданий, преимущественно в сельской местности. К 2024 г. все 27 тыс. сельских школ будут оснащены современным оборудованием. В современных школах предусматривается оборудование компьютерных классов современной вычислительной техникой и широкое применение светодиодного освещения, согласно планам энергосбережения. Негативные последствия воздействия спектра света светодиодного освещения и мониторов персональных компьютеров на здоровье детей и подростков, в частности на рост миопии, в настоящее время недостаточно изучены.

В работе использованы аналитические, социологические и статистические методы. Описана взаимосвязь физиологических и поведенческих факторов, возможно, приводящих к снижению зрения. Выдвинуто предположение о вкладе в формирование близорукости перестройки работы зрительного анализатора, связанной с селекцией информации в соответствии с предлагаемыми в социальной среде моделями; со снижением собственной поисковой активности при усилении близорукости; с усилением функционирования систем внутренней обработки информации и снижением систем восприятия и реализации действий.

Ограничения исследования. Исследование ограничивалось материалами баз данных Scopus, Web of Science, MedLine, The Cochrane Library, EMBASE, Global Health, CyberLeninka, РИНЦ и результатами собственных экспериментов.

Заключение. Спектральный состав искусственного света и его интенсивность создают предпосылки развития миопии или иного функционально-структурного отклика в многообразии ганглиозных, амакриновых клеток и рецепторов зрительного анализатора многоклеточных животных. Узкий и неполный спектр света отечественных светодиодных ламп не может быть хорошим выбором для профилактики близорукости у детей. С учётом многообразия опсинов зрительного анализатора человека нами разработан и изготовлен с применением светодиодов и люминофоров искусственный источник света, спектр которого учитывает спектральную светочувствительность опсинов глаза человека и максимально приближен к спектру солнечного света при коррелированной цветовой температуре около 4000 и 3000 К. В настоящее время изготовлена первая партия светильников, спектральный состав излучаемого света которых не имеет аналогов и опережает по составу спектра и уровню эффективности лучшие мировые образцы. Спектр этого источника света демонстрировался в презентации на «Эрисмановских чтениях 2023».

Для выяснения биологических механизмов развития миопии у детей необходимы дополнительные усилия в рамках нового научного направления — эволюционной гигиены. Это позволит установить, как повлияли малые изменения в составе спектра света (выброс в области 410–450 нм, провал в области 480 нм и отсутствие 380 нм) искусственных источников на катастрофические (хаотические) изменения на генном уровне человека и всего живого мира.

Участие авторов:
Капцов В.А. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи;
Дейнего В.Н. — сбор материала, обработка данных, написание текста.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила: 21.11.2023 / Поступила после доработки: 27.02.2024 / Принята к печати: 11.03.2024 / Опубликована: 10.04.2024

1. R&D.CNews. Близорукость стала глобальной эпидемией угрожающего масштаба. Доступно: https://clck.ru/39nZbY

2. GetArchive. Санкт-Петербургский Николаевский сиротский институт. Доступно: https://garystockbridge617.getarchive.net/amp/topics/saint+petersburg+nikolaev+orphan+institute

3. Эрисман Ф.Ф. Влияние школ на происхождение близорукости. Архив судебно-медицинской и общественной гигиены. 1870; (3): 84–160.

4. Эрисман Ф.Ф. Избранные произведения. М.: Медгиз; 1959.

5. Электричество в школах. Известия русского общества Всеобщая компания электричества. 1912; (3): 14–6.

6. Shan M., Dong Y., Chen J., Su Q., Wan Y. Global tendency and frontiers of research on myopia from 1900 to 2020: a bibliometrics analysis. Front. Public Health. 2022; 10: 846601. https://doi.org/10.3389/fpubh.2022.846601

7. Dreamstime. История освещения – иллюстрация. Доступно: https://thumbs.dreamstime.com/z/история-освещения-36481903.jpg?ct=jpeg

8. Всё о зрении. Механизм развития близорукости. Доступно: https://zreni.ru/articles/disease/1773-mehanizm-razvitiya-blizorukosti-9474-chast-1.html

9. Holden B.A., Fricke T.R., Wilson D.A., Jong M., Naidoo K.S., Sankaridurg P., et al. Global prevalence of myopia and high myopia and temporal trends from 2000 through 2050. Ophthalmology. 2016; 123(5): 1036–42. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2016.01.006

10. Morgan I.G., Wu P.C., Ostrin L.A., Tideman J.W.L., Yam J.C., Lan W., et al. IMI risk factors for myopia. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2021; 62(5): 3. https://doi.org/10.1167/iovs.62.5.3

11. Zylbermann R., Landau D., Berson D. The influence of study habits on myopia in Jewish teenagers. J. Pediatr. Ophthalmol. Strabismus. 1993; 30(5): 319–22. https://doi.org/10.3928/0191-3913-19930901-12

12. Jonas J.B., Xu L., Wei W.B., Wang Y.X., Jiang W.J., Bi H.S., et al. Myopia in China: a population-based cross-sectional, histological, and experimental study. Lancet. 2016; 388: S20. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(16)31947-X

13. Landis E.G., Chrenek M.A., Chakraborty R., Strickland R., Bergen M., Yang V., et al. Increased endogenous dopamine prevents myopia in mice. Exp. Eye Res. 2020; 193: 107956. https://doi.org/10.1016/j.exer.2020.107956

14. Капцов В.А., Дейнего В.Н. Закон необходимого разнообразия и гигиена освещения. Санитарный врач. 2019; (12): 58–65. https://doi.org/10.33920/med-08-1912-08 https://elibrary.ru/whvids

15. Островский М.А. Клиническая физиология зрения. М.; 2002: 38–9.

16. Капцов В.А., Дейнего В.Н., Уласюк В.Н. Энергетический потенциал митохондрий в условиях светодиодного освещения и риски заболевания глаз. Анализ риска здоровью. 2019; (2): 175–84. https://doi.org/10.21668/health.risk/2019.2.19 https://elibrary.ru/qcvtdx

17. Vanderstraeten J., Gailly P., Malkemper E.P. Light entrainment of retinal biorhythms: cryptochrome 2 as candidate photoreceptor in mammals. Cell Mol. Life Sci. 2020; 77(5): 875–84. https://doi.org/10.1007/s00018-020-03463-5

18. Muralidharan A.R., Lança C., Biswas S., Barathi V.A., Wan Yu Shermaine L., Seang-Mei S., et al. Light and myopia: from epidemiological studies to neurobiological mechanisms. Ther. Adv. Ophthalmol. 2021; 13: 25158414211059246. https://doi.org/10.1177/25158414211059246

19. Скобарева З.А., Текшева Л.М. Биологические аспекты гигиенической оценки естественного и искусственного освещения. Светотехника. 2003; (4): 7–13.

20. Чубайс А.Б. Неплатежи в российской экономике 1990-х: непредвиденный институт. Вопросы экономики. 2023; (7): 142–58. https://doi.org/10.32609/0042-8736-2023-7-142-158 https://elibrary.ru/fyeeai

21. Андреев А. В море света объявлен «синий уровень опасности». Полупроводниковая светотехника. 2017; 4(48): 62–5. https://elibrary.ru/zhrtxn

22. Плотников Д.Ю., Аглиуллина С.Т., Ашрятова Л.Ш., Панкратова С.А., Лушанина К.А., Закиров И.К. и др. Анализ распространённости миопии среди студентов медицинского вуза. Медицина. 2023; 11(1): 25–34. https://doi.org/10.29234/2308-9113-2023-11-1-25-34 https://elibrary.ru/cfivdi

23. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Главный внештатный офтальмолог Минздрава России, директор НМИЦ глазных болезней имени Гельмгольца, академик РАН Владимир Нероев: Близорукостью страдает каждый 3–4 взрослый житель России. 2022. https://clck.ru/39nZX4

24. Деловой Петербург. Елекоева T. До российских школ добралась пандемия близорукости; 2021. Доступно: https://dp.ru/a/2021/09/24/Pandemija_blizorukosti?ysclid=lk0opg65vf33804871

25. Дорошева Е.А. Эволюционный подход к вопросам формирования близорукости: перестройка зрительного анализатора как адаптация к социокультурным условиям. Экспериментальная психология. 2014; 7(3): 83–96. https://elibrary.ru/taknex

26. ГК ЦЕРС. Гильдия организаций энергетического комплекса при МТПП провела конференцию. Доступно: https://clck.ru/39nZey

27. Myopia epidemic growing among kids, causes still uncertain. https://nerdist.com/article/myopia-epidemic-growing-among-kids-causes-still-uncertain

28. Pan C.W., Wu R.K., Liu H., Li J., Zhong H. Types of lamp for homework and myopia among Chinese school-aged children. Ophthalmic Epidemiol. 2018; 25(3): 250–6. https://doi.org/10.1080/09286586.2017.1420204

29. Muralidharan A.R., Lança C.C., Biswas S., Barathi V.A., Shermaine L.W.Yu, Seang-Mei S., et al. Light and myopia: from epidemiological studies to neurobiological mechanisms. Therapeutic Advances in Ophthalmology. 2021; 13(1): 1–45. https://doi.org/10.1177/25158414211059246

30. Сладкова Ю.Н., Крийт В.Е., Волчкова О.В., Скляр Д.Н., Плеханов В.П. Освещение в жилых и общественных зданиях: основные проблемы и совершенствование методов управления. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2022; 30(5): 32–40. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2022-30-5-32-40 https://elibrary.ru/woibys

31. Крийт В.Е., Сладкова Ю.Н. Искусственное освещение. Проблемы нормирования в жилых и общественных зданиях. В кн.: Сайганов С.А., ред. Профилактическая медицина – 2018: сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Часть 1. СПб.; 2018: 296–302. https://elibrary.ru/idmtyp