An Toàn Quang Sinh Học, Cơ Chế Và Nguy Cơ Gây Hại - Phúc Gia

“Quang sinh học là một lĩnh vực khoa học liên quan đến sinh học, vật lý và hóa học để nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ quang học lên các sinh vật sống.”

“Hệ thống chiếu sáng là nguồn bức xạ quang học nhân tạo được sử dụng chủ yếu để cung cấp ánh sáng cho mắt nhằm thực hiện các quá trình thị giác trong điều kiện không có đủ ánh sáng.”

Hiệu ứng quang sinh học đầu tiên của nguồn ánh sáng nhìn thấy được chính là thị giác. Ở người, ánh sáng tương tác với một số mô mắt và các loại thụ thể ánh sáng võng mạc (tế bào hình nón và tế bào hình que, tế bào thần kinh thị giác…) để gửi những tín hiệu nhận được đến mạng lưới thần kinh thị giác võng mạc, được kết nối trực tiếp với não qua các dây thần kinh thị giác giúp ta nhận biết được ánh sáng, hình ảnh… Tuy nhiên, chính vì sự tiếp xúc với ánh sáng, nếu chúng ta không kiểm soát chúng (cường độ hay thời gian tiếp xúc…) những tác động đến từ quang sinh học có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Ngoài thị giác, một trong những tác động quang sinh học quan trọng nhất của ánh sáng nhìn thấy đối với động vật là điều chỉnh nhịp sinh học. Tác động này đã được các nhà sinh vật học quan sát và nghiên cứu ở người (bao gồm một số đối tượng mù) và nhiều loài động vật khác từ những năm 1980. Ánh sáng là tác nhân mạnh mẽ nhất để thực hiện quá trình đồng bộ hóa hàng ngày của đồng hồ sinh học, về bản chất, mỗi chu kỳ của nó trong khoảng ​​24 giờ (có lệch đi một vài phút cho đến vài chục phút).

Trong trường hợp không có các kích thích ánh sáng, đồng hồ sinh học sẽ trôi đi và trở nên không đồng bộ với lịch trình hàng ngày. Đặc điểm nổi bật nhất của cơ chế đồng bộ hóa này là nó chỉ diễn ra qua mắt. Việc phát hiện ra một loại tế bào cảm thụ ánh sáng mới trong võng mạc vào những năm 1990 đã cung cấp cơ sở sinh lý học để giải thích hiện tượng này. Một số lượng nhỏ tế bào hạch được phát hiện có khả năng cảm thụ ánh sáng không góp phần vào thị lực. Người ta đã chứng minh rằng sự kích thích quang học của những tế bào này chịu trách nhiệm ngăn chặn việc sản xuất melatonin, hormone giấc ngủ, và cũng là nguyên nhân gây ra nhiều hiệu ứng ngoài thị giác khác như co thắt đồng tử, tăng nhịp tim và nhiệt độ cơ thể, v.v…

 “An toàn quang sinh học” đề cập đến các tác dụng không mong muốn của bức xạ quang học đối với các mô của con người, đặc biệt là da và mắt. Những tác động này có thể có một số nguyên nhân như theo mô tiếp xúc, bước sóng của bức xạ tới, cường độ tiếp xúc và thời gian tiếp xúc. Theo các thông số này, các tác động có thể tạm thời (có thể hồi phục) hoặc vĩnh viễn trong trường hợp phơi nhiễm nghiêm trọng.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Ánh sáng ảnh hưởng của đến cơ thể con người qua 2 cơ chế:

• Trực tiếp: hấp thụ thông qua tế bào của cơ thể
• Gián tiếp: thông qua hormones trong máu hoặc các tín hiệu hoá học được giải phóng từ các neurons cơ thể.

Ánh sáng mặt trời được coi là cung cấp Full Spectrum light – ánh sáng đầy đủ dải phổ nên khi đọc sách hay làm việc dưới ánh sáng này, mắt người sẽ khoẻ mạnh nhất mà không phải điều tiết gì thêm. Tuy nhiên, tùy vào cường độ và thời gian tiếp xúc, ánh sáng mặt trời cũng có thể gây hại cho làn da của chúng ta như: cháy nắng, sạm da, sẩn ngứa… hay các ảnh hưởng đối với mắt như: chói mắt, hoa mắt, viêm giác mạc, hạt kết giác mạc, mộng thịt, đục thủy tinh thể hay thoái hóa hoàng điểm.

Thêm vào đó, ánh sáng mặt trời chỉ xuất khi ở ban ngày, và không thể xuất hiện trong các không gian theo nhu cầu của con người, vì vậy ánh sáng nhân tạo như ánh sáng đèn sợi đốt, đèn halogen, và đặc biệt là đèn LED (với những ưu điểm như đa dạng, thân thiện với môi trường, phù hợp thị yếu của người tiêu dùng, hiệu suất phát quang lớn…) đã xuất hiện và dần thay thế cho ánh sáng mặt trời trong những nhu cầu nhất định của con người.

Các nguồn sáng từ hệ thống chiếu sáng, hay các thiết bị điện – điện tử… đều có khả năng gây hại cho sức khỏe của con người nếu không được kiểm soát.