I sistemi a LED e l’aumento dei rischi per l’esposizione alla luce blu

I sistemi a LED e l’aumento dei rischi per l’esposizione alla luce blu

Un factsheet riporta indicazioni sulla visione umana e sugli spettri elettromagnetici con riferimento agli spettri naturali e agli spettri artificiali “tradizionali” e “nuovi”. I sistemi a LED aumentano i rischi di esposizione alla luce blu?

Roma, 22 Mar – Sempre più l’illuminazione artificiale degli ambienti e delle postazioni di lavoro, con riferimento anche ai monitor dei PC, ai display di strumentazioni, tablet e smartphone, è realizzata con dispositivi a LED (Light Emission Diode). E se secondo alcuni dati della IEA (International Energy Agency) il 50% delle vendite di dispositivi illuminanti riguarda ormai la tecnologia a LED, lo Scenario Net Zero Emissions del 2050 “indurrà ad aumentare la quota dei dispositivi di illuminazione a LED, fino alla quasi totalità del mercato già nel 2030”.

Anche “le tecnologie a cristalli liquidi (LCD) retroilluminati che avevano sostituito lo schermo a tubi catodici della TV o della strumentazione tecnica e poi quello dei PC vedono il loro posto occupato oggi dalle nuove tecnologie, dove il pixel dell’immagine è costituito da LED, fino ai punti quantici (nanoparticelle) nel caso della tecnologia QLED”.

A ricordarlo è un nuovo fact sheet, una nuova scheda informativa, del Dipartimento innovazioni tecnologiche e sicurezza degli impianti, prodotti e insediamenti antropici (DIT) dell’ Inail, dal titolo “‘Nuovi’ spettri per la visione”.

La scheda segnala che gli spettri di emissione dei sistemi a LED contengono una maggiore emissione di luce blu e questa potrebbe essere lesiva per la retina a causa della maggiore energia traportata. Il Dipartimento DIT, a questo proposito, si sofferma sulla valutazione del rischio fotobiologico e sui vari spettri di emissione dei nuovi sistemi, confrontati con quelli dei sistemi tradizionali.

Nel presentare la nuova scheda Inail, l’articolo si sofferma sui seguenti argomenti:

• La luce blu e la valutazione del rischio fotobiologico
• La visione umana e gli spettri naturali e artificiali 
• Le nuove sorgenti luminose e l’esposizione alla luce blu 

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La luce blu e la valutazione del rischio fotobiologico

Il factsheet - curato da A. Bedini, C. Giliberti, M. Borra, A. Militello, E. D’ Emilia (Inail) – sottolinea che la diffusione in breve tempo dei sistemi LED “ha sollecitato la valutazione del rischio fotobiologico associato alla maggiore emissione di luce blu, che partecipa alla regolazione del ciclo sonno/veglia, ma che può essere potenzialmente lesiva per la retina”.

Si segnala che per prevenire danni fotochimici alla retina, l’ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) ha proposto – come indicato in “Light-emitting diodes (leds): implications for safety” - dei valori limite di esposizione.

In particolare, “le sorgenti sono classificate in 4 gruppi di rischio, dal gruppo esente da pericoli fotobiologici in condizioni prevedibili (di cui esempi sono l’illuminazione domestica e d’ufficio, i monitor di computer, gli schermi di apparecchiature, gli indicatori luminosi), al gruppo 3 di rischio elevato, anche in caso di esposizione breve o momentanea”.

E le sorgenti di luce artificiale “devono preventivamente essere valutate dai produttori in relazione al rischio per la retina e classificate in uno dei gruppi di rischio” (CEI EN 62471 Sicurezza Fotobiologica delle Lampade e dei Sistemi di Lampade).

La visione umana e gli spettri naturali e artificiali

Il documento ricorda che la visione umana è l’esito dell’evoluzione di un apparato e di un organo come l’occhio “in un contesto luminoso dove la principale sorgente di illuminazione era naturale e rappresentata dal sole”. E solo recentemente tale visione “ha disposto di sorgenti luminose artificiali quali l’illuminazione elettrica ad incandescenza e a fluorescenza”, con spettri di emissione indicati nella scheda come “tradizionali”, e l’illuminazione a LED con spettri indicati come “nuovi”.

Si indica poi che la porzione dello spettro elettromagnetico che chiamiamo visibile “comprende quelle onde elettromagnetiche che sono percepite dall’occhio e sono così in grado di far produrre al cervello la sensazione della luce, dei colori”: “la parte di spettro elettromagnetico a cui l’occhio umano è sensibile viene detta ‘spettro visibile’ e comprende le radiazioni di lunghezza d’onda compresa tra 380 e 780 nanometri (nm)”.

Si segnala che all’interno dello spettro della luce visibile, “l’intervallo tra 380 e 500 nm è conosciuto come luce visibile ad alta energia (HEV)”, comunemente nota come “ luce blu”. E, in particolare, “le lunghezze d’onda comprese tra 390 e 440 nm sono considerate particolarmente critiche per la capacità di produrre affaticamento oculare (visione offuscata, occhi irritati, secchezza oculare, mal di testa, abbagliamento, ecc.), disagio (disturbo del sonno e del ritmo circadiano) e potenziali effetti dannosi sulla retina (fotoretinite)”.

La scheda fa riferimento anche alla Temperatura di colore correlata (T_cp), espressa in gradi Kelvin (K), indicando che “maggiore il valore di T_cp maggiore è il contributo allo spettro delle lunghezze d’onda inferiori dello spettro, ovvero le parti blu e violetto”. 

Dopo aver parlato di spettri naturali (con riferimento all’illuminazione naturale proveniente dal Sole) e di spettri artificiali “tradizionali” (con particolare riferimento alle illuminazioni elettriche prodotte da lampade a filamenti incandescenti e da lampade fluorescenti), la scheda si sofferma sugli spettri artificiali “nuovi” con riferimento ai dispositivi a LED.

Riprendiamo dalla scheda un esempio dello spettro emesso da una lampada bianca a LED:

Con questi dispositivi, rispetto agli spettri delle lampade ad incandescenza e fluorescenti, “si osserva un maggiore contributo della radiazione nella parte blu dello spettro”.

Sono poi riportati altri dettagli e immagini, ad esempio in relazione agli spettri emessi da lampade bianche a LED con differenti T_cp, agli spettri di emissione dei display LCD di monitor e tablet impostati sul colore bianco e allo spettro emesso dal display a LED di un telefono cellulare impostato sul bianco.

Le nuove sorgenti luminose e l’esposizione alla luce blu

Dunque le cosiddette “nuove sorgenti luminose”, come indicato nella scheda, “contengono una proporzione di luce blu superiore a quella delle sorgenti tradizionali”.

E considerando che si trascorrono sempre più ore davanti a devices digitali, “occorrerebbe definire le modalità di utilizzo di tali dispositivi e i meccanismi di protezione da attivare per non compromettere la salute oculare”.

In particolare “l’esposizione notturna agli schermi elettronici e l’intensità dell’illuminazione a LED possono influenzare l’ampiezza della dilatazione della pupilla, importante in termini di potenziale danno alla retina. Andrebbe pertanto limitata l’esposizione a questi dispositivi in presenza di carente luce naturale o inadeguata luce artificiale”.

Altre misure riguardano poi “l’applicazione di protezioni per gli schermi dei dispositivi e l’uso di programmi e funzionalità integrate nei devices che limitino la trasmissione di HVE”. Infatti, si ribadisce, l’esposizione a luce blu “può compromettere i meccanismi naturali di protezione dell’occhio dagli effetti dannosi della luce (restringimento della pupilla, chiusura delle palpebre, distoglimento dello sguardo, azione di filtraggio del cristallino)”.

Si indica poi che l’utilizzo di lenti per occhiali o di lenti a contatto che limitino la quantità di luce blu che raggiunge l’occhio “è spesso fortemente raccomandato”, anche se nella pratica clinica “non esistono prove consistenti a sostegno dell’uso di tali filtri come trattamento efficace contro l’affaticamento della vista. Altrettanto viene indicato per una combinazione di filtri blue-blocking sia su occhiali che sui dispositivi”.

In definitiva il crescente aumento dell’esposizione alla luce blu, sia negli ambienti di vita che negli ambienti di lavoro, “porta inevitabilmente ad una sempre maggiore probabilità di riscontrare le patologie oculari” segnalate. E dunque è fondamentale “progettare adeguati studi per la valutazione degli effetti a lungo termine dell’esposizione alla luce blu artificiale, soprattutto per specifici gruppi maggiormente sensibili quali bambini, anziani e individui con visione compromessa”.

Rimandiamo, in definitiva, alla lettura completa del documento Inail che, come indicato sopra, riporta molte altre informazioni, grafici e riferimenti a studi e ricerche sul tema.

Tiziano Menduto

Scarica il documento da cui è tratto l'articolo:

Inail, Dipartimento innovazioni tecnologiche e sicurezza degli impianti, prodotti e insediamenti antropici, “ ‘Nuovi’ spettri per la visione”, a cura di A. Bedini, C. Giliberti, M. Borra, A. Militello, E. D’ Emilia (Inail), Factsheet edizione 2024 (formato PDF, 541 kB).

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