sabato 8 aprile 2017

IL LATO OSCURO DELLE LAMPADINE LED, INQUINAMENTO DOMESTICO DA LUCE BLU: I DANNI CHE NON DICONO



In soli 5 anni lo storico delle lampadine, per illuminare casa, ha subito tantissime trasformazioni. Dal 2012 le lampade ad incandescenza sono fuori commercio, sostituite da quelle alogene, a risparmio energetico, presto anche loro pezzo d'antiquariato.. I LED, da semplice spia rossa, sono diventati luce bianca e mezzo d'illuminazione ormai sempre più diffuso, tanto che presto diventerà il principale ed unico. Purtroppo la consapevolezza del rischio, oggi, è quasi inesistente.

Cosa sono veramente i LED? Sono una fonte luminosa sana o dannosa per l'uomo?




Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura sono gli inventori dei LED (diodo a emissione luminosa) a luce blu. Realizzati nella loro forma concreta 20 anni fa, i LED blu sono l’anello mancante (inseguito per oltre 30 anni) che ha reso possibile le lampade LED a luce bianca. (La lunghezza d'onda della luce , e quindi il suo colore, è in funzione dei materiali utilizzati). Akasaki, Amano, e Nakamura, hanno lavorato per anni al problema. La soluzione era il nitruro di gallio (GaN).

I LED rossi sono stati inventati nel 1950 e ben presto trovarono applicazioni come spie e come display in calcolatrici e orologi digitali.
Entro la fine del 1960, sono stati inventati LED infrarossi e verdi.

Tuttavia il LED blu necessario per creare luce bianca si rivelò molto più difficile da produrre.

Il LED blu è necessario per ottenere luce bianca:

-        per combinazione con LED rossi e verdi
-        utilizzando fosforo che crea luce gialla.


Il tipo di luce può influenzare la salute?
 
Assolutamente si, lo abbiamo letto di recente nell'articolo su Lifeme, come il solo inquinamento della luce artificiale, in particolar modo da luce blu, sia co-responsabile della nostra insonnia, o cattiva qualità di sonno, quindi co-responsabile di molte patologie che ne derivano, come effetto cascata.


Come spiega il dott.re Alexander Wunsch, uno dei più autorevoli studiosi di fotobiologia,  "... ci sono importanti svantaggi con l'illuminazione LED che non sono pienamente evidenziati e resi noti. L'illuminazione a LED può effettivamente essere una delle più importanti esposizioni a radiazioni EMF.  Se si è scelto di ignorare queste nuove conoscenze, si possono avere gravi conseguenze a lungo termine. Si potrebbe arrivare alla degenerazione maculare legata all'età (AMD), che è la principale causa di cecità negli Stati Uniti e altrove. La luce LED può anche aggravare altri problemi di salute radicati nella disfunzione mitocondriale , e questi vanno da malattia metabolica al cancro."
 
La luce LED non ha infrarossi




Le vecchie lampadine ad incandescenza avevano una gamma al vicino infrarosso, quindi interessanti, benefiche per la salute, in molti modi. Per esempio,  la riparazione e la rigenerazione delle cellule.

Poiché i LED non hanno praticamente infrarossi ma un eccesso di luce blu, che genera specie reattive dell'ossigeno (ROS), questo spiega perché i LED sono così dannosi per gli occhi, per i nostri mitrocondi, quindi  per la salute in generale.

Una fonte di luce naturale è un corpo che emana tutti i tipi di lunghezze d'onda in modo più o meno continuo.
I LED sono invece lampade fluorescenti, composte da un LED blu, un trasformatore LED, e un sottile strato fluorescente che ricopre il LED blu per modificare parte della luce blu in lunghezze d'onda maggiori creando in tal modo una luce giallastra. La luce giallastra dello strato fluorescente è costituita dalla luce blu residua unita ad un tipo di luce bianca gran parte della quale è una luce blu aggressiva.
Secondo Alexander Wunsch:"La luce blu ha la più alta energia nella parte visibile dello spettro e induce la produzione dello stress ossidativo ROS. Provoca la formazione di ROS nei tessuti, stress che deve essere bilanciato per mezzo del vicino infrarosso che non è presente nei LED. Abbiamo bisogno ancora più rigenerazione dalla luce blu ma la parte di rigenerazione dello spettro non si trova nel blu. Si trova nella parte di lunghezza d'onda del rosso e del vicino infrarosso. La rigenerazione dei tessuti e la riparazione degli stessi avviene a lunghezze d'onda che non sono presenti in uno spettro LED. Abbiamo un aumento dello stress da parte delle lunghezze d'onda corte e abbiamo una ridotta rigenerazione e riparazione da parte delle lunghezze d'onda lunghe. Questo è il problema principale ... Non esiste questo tipo di luce in natura e ci sono delle conseguenze. Lo stress influisce sulla retina e danneggia il nostro sistema endocrino. "



Evidenziamo alcuni danni derivati dall'uso eccesivo di illuminazione LED.

- Soppressore di melatonina

Il sonno viene rovinato, se non addirittura interrotto più frequentemente in presenza di luce blu emessa dalle lampade LED, dispositivi digitali, computer, telefoni cellulari, e-Book. La luce blu può essere vantaggiosa di giorno, in grado di aumentare l'attenzione, ma per gli stessi motivi deleteria di sera e di notte (1).
Gli studi hanno dimostrato come la luce blu riduca i livelli di melatonina (importanti per il ciclo sonno-veglia e chip determinante per la nostra salute).  La luce blu soppressa la melatonina per circa il doppio del tempo, come la luce verde, spostato i ritmi circadiani due volte tanto (3 ore contro 1,5 ore). Giusto per dare qualche cifra, le lampade a incandescenza irradiano meno del 5% di luce blu, mentre con i led bianchi questo valore sale a 10% (bianco caldo, 2.700 K – 3.000 K), per balzare a 30% nel caso dei led bianchi impiegati nei display Lcd (monitor, tablet, smartphone).

Quindi, non solo abbiamo la fonte principale di luce blu con tv, cellulari, tablet, di largo uso alla sera... ma abbiamo come fonte luminosa le lampadine LED.

In pratica, il nostro organismo vive, fatta eccezione dei pochi momenti di luce naturale, sempre sotto bombardamento di luce aritificiale blu (lampade a lavoro, scuola, uffici, casa, schermi pc, telefoni, tablet,...).

Il discorso è sempre quello, effetto accumulo. Rischiamo la saturazione e quindi innescare malattie come risposta di rigetto da parte del corpo. La cattiva qualità del sonno è il primo sintomo. A tal proposito, interessante è l'articolo di Lifeme sopraindicato.

Ma la luce dei LED non danneggia solo il ritmo cicardiano, mantenendoci sempre in uno stato vigile, di attenzione (condizione di stress), ricerche hanno evidenziato anche danni agli occhi.

- Danni alla retina, maculopatia

In una intervista, il Dr. Alexander Wunsch, esperto a livello mondiale della fotobiologia, condivide i pericoli nascosti dei diodi a emissione luminosa (LED) dei quali la maggior parte delle persone sono completamente all'oscuro. "I LED hanno enormi impatti - non solo per la prevenzione della cecità, ma i LED hanno anche un nascosto fattore  di rischio, in grado di sabotare  la nostra salute, poichè vanno ad interagire con il nostro sistema ormonale."




Siamo nel 2017 con il progetto, sempre più concreto,della diffusione a tappeto di luce LED, pensate che nel 2011, l'allora  l'allora Ministro della Salute, Ferruccio Fazi, rispondendo ad un'interrogazione parlamentare, ha evidenziato che “rispetto ad altre tipologie di lampade, quali le lampade ad incandescenza o altre sorgenti di impiego più recente come le lampade alogene e le lampade compatte a fluorescenza (anche dette "a basso consumo"), le lampade a LED presentano alcune caratteristiche particolari dal punto di vista dei possibili rischi per la salute. Esse sono infatti caratterizzate:

1) da un'elevata radianza (una misura della "brillantezza" della sorgente) dovuta alle dimensioni molto ridotte della superficie emissiva;
2) da uno spettro di lunghezze d'onda fortemente spostato verso la regione blu dell'intervallo spettrale del visibile.”

“L'elevata radianza, o più precisamente l'elevata luminanza (una grandezza fisica correlata alla radianza che tiene conto delle proprietà delle diverse lunghezze d'onda di stimolare il fenomeno della visione), aumenta la probabilità di abbagliamento, consistente in una riduzione della funzionalità visiva, che può essere di due tipi: 'debilitante' o 'fastidioso'”.

L'abbagliamento debilitante è una condizione reversibile che di per sé non costituisce un danno per la salute, ma tuttavia può implicare “rischi indiretti per la sicurezza per via della possibilità di incidenti”. L'abbagliamento cosiddetto “fastidioso”, invece, è una condizione che, “se protratta per lunghi periodi, può essere causa di stress, difficoltà di concentrazione, affaticamento visivo”.

Inoltre, ha aggiunto Fazio, “l'elevata radianza associata alle intense componenti nella regione blu dello spettro di emissione (non solo per quanto riguarda i LED che emettono esclusivamente luce blu, ma anche nel caso delle lampade LED "a luce fredda"), può rendere non trascurabile il rischio di danni alla retina di natura fotochimica.”

Fatto qualcosa a tal proposito..? Certo, l'imposizione di luce LED come unica soluzione di illuminazione.

Gli oftalmologi, infatti, mettono in guardia dei rischi alla vista della luce a Led alla quale ci esponiamo davanti allo schermo del computer, navigando sui tablet, con gli smartphone e, ora sempre più, anche semplicemente stando nell’ambiente domestico. Indagando sulle cause della degenerazione maculare legata all’invecchiamento (causa principale della cecità nei paesi sviluppati), i ricercatori hanno concentrato l’attenzione sulla parte blu che compone lo spettro luminoso visibile all’occhio umano. Secondo studi recenti questo tipo di radiazioni può avere effetti dannosi sulla retina. L’evidenza più preoccupante proviene da un’indagine internazionale europea, EuroEye, su oltre 4 mila europei ultra sessantacinquenni, che rileva una correlazione tra la lunga esposizione alla luce blu e l’insorgenza della maculopatia.



I danni alla retina si hanno solo con raggi tra i 300 nm ed i 1400 nm. Dove si trova la LUCE LED.


- Danno mitocondriale

Radicali liberi, invecchiamento precoce, Sindrome da fatica cronica, fibromialgia, cancro, tanti sono le patologie e danni correlati al danno mitocondiriale.


Nelle interazioni fotochimiche la luce eccita gli elettroni delle molecole cellulari rompendo o ri-organizzando i legami chimici. Questo può avere conseguenze dirette sul DNA ed indirettamente portare alla formazione di radicali liberi i quali possono a loro volta interagire col DNA o con altre cellule come i fotoricettori della retina dell’occhio causandone il deterioramento e la morte cellulare. I danni al DNA se non riparati possono portare all’insorgenza del cancro.



Queste interazioni dipendono fortemente dalla lunghezza d’onda, la figura  mostra questa dipendenza ed evidenzia due zone di pericolo: il rischio degli UV (o raggi attinici) ed il rischio per la retina della luce blu.


I cromofori sono molecole che assorbono la luce. C'è una finestra di tessuto ottico che varia da 600 a 1400 nm, quasi completamente coperta dallo spettro degli infrarossi-A. Questa finestra di tessuto ottico permette alle radiazioni di penetrare 2.50 cm o più nei tessuti.

 " Nei mitocondri e nelle molecole d'acqua attivate, spiega sempre il dottor Alexande Wunsch, si trova anche una molecola specifica, chiamata citocromo C ossidasi, che è coinvolta nella produzione di energia all'interno dei mitocondri. L'adenosina trifosfato (ATP) - energia cellulare - è il prodotto finale."

L'ATP è il carburante necessario alle cellule per tutte le loro molteplici funzioni, compreso il trasporto di ioni e il metabolismo. Sorprendentemente, il corpo produce ogni giorno una quantità di ATP pari al suo peso. Mentre si può sopravvivere per diversi minuti senza ossigeno, quando la produzione di ATP si ferma improvvisamente, dopo 15 secondi, sopravviene la morte.

Questo è il motivo per cui la questione dell'illuminazione è così importante. La luce è una parte incompresa e trascurata dell'equazione per la produzione di energia biologica, in particolare a livello di ATP mitocondriale.
Come ulteriormente spiegato da Wunsch:

"Il citocromo c ossidasi, che è la molecola che assorbe luce, è l'ultimo passaggio prima della produzione dell'ATP nei mitocondri. Qui abbiamo un punto di svolta in cui la luce, in un intervallo di lunghezza d'onda tra i 570 nm e gli 850 nm,(quasi l'opposto della luce LED) è in grado di aumentare la produzione di energia, in particolare nelle cellule in cui la sua produzione è esaurita ...

La luce emessa dai LED non è in grado di ricoprire minimamente questo ruolo. Capiamo quindi i danni che possono derivare da una esposizione sempre maggiore, ed esclusiva, di questo tipo di lunghezza di luce.

Sappiamo oggi che molti segni di invecchiamento, per esempio, sono la conseguenza di un funzionamento mitocondriale ostacolato e quindi abbiamo un interessante ... strumento per migliorare la produzione di energia nei mitocondri delle nostre cellule, non solo sulla superficie, ma anche in profondità ... nei tessuti. E' un aspetto importante e ci sono centinaia di articoli pubblicati sugli effetti positivi della luce...”

 Il messaggio chiave che ne deriva è che la produzione di energia nel corpo non coinvolge solo l'assunzione di cibo. È necessaria anche l'esposizione a determinate lunghezze d'onda della luce in modo che il metabolismo possa funzionare in maniera ottimale. Questo è un altro motivo per cui l'esposizione al sole è così di vitale importanza per la salute.

- Danni dall'effetto sfarfallio

Tratto dall'intervista ad Alexander Wunsch:

Le lampade a LED sono una forma di illuminazione digitale non termica, mentre le lampadine a incandescenza e alogene sono fonti di luce analogiche termiche.

"Ci sono tre diversi colori nei LED, un rosso, un verde e un blu e l'intensità di questi tre canali di colore deve essere modificata al fine di ottenere il tipo particolare di colore che viene percepito dall'occhio. Il controllo dell'intensità in uscita di un LED viene realizzato in modo digitale. L'attenuazione dei LED è realizzato da una cosiddetta modulazione dell'ampiezza degli impulsi, il che significa che i LED si accendono alla massima intensità e poi si spengono per poi riaccendersi e così via. Pertanto abbiamo la costante accensione e spegnimento delle frequenze che sono più alte di quanto i nostri occhi possono percepire. Ma a livello cellulare, è percepibile da parte delle cellule stesse ..."

"Questo causa un tremolio, che non è percepibile per la maggior parte delle persone. Ma è sempre biologicamente attivo. Lo sfarfallio è qualcosa di molto dannoso per la nostra biologia".

Coloro di una certa età probabilmente hanno sperimentato questo fenomeno con i vecchi televisori che avevano un guizzo molto visibile ed intenso. I moderni schermi piatti non hanno questo sfarfallio percepibile, ma sono ancora ad accensione e spegnimento. Gli scienziati stanno ora cercando di sviluppare dei sistemi in grado di trasmettere informazioni via sfarfallio ad alta frequenza con l'illuminazione a LED per sostituire il sistema wireless LAN. Secondo Wunsch, questa è una pessima idea, da un punto di vista salutare.

“I LED sono ritenuti dei cavalli di Troia perché sembrano pratici e a basso consumo energetico. Sono allo stato solido e molto robusto. Li abbiamo accettati nelle nostre case ma non siamo consapevoli del fatto che essi hanno molte proprietà invisibili dannose per la biologia, per la salute mentale, per la salute della retina e anche dannosi per la salute ormonale o del sistema endocrino ".

Cosa fare per l'illuminazione delle nostre case?


Dopo la pubblicazione della IEC 62471 nel 2006 e suo aggiornamento nel 2008, sono state fatte ulteriori ricerche per trasferire i parametri dalle sorgenti luminose agli apparecchi di illuminazione finale e nel 2012 è stata pubblicata la norma IEC/TR 62778 che definisce i metodi di valutazione per determinare la soglia tra rischio basso (RG 1) e moderato (RG 2) in conformità alla CEI EN 62471 per un tempo di esposizione di 100 secondi.

La definizione dei gruppi di rischio, relativamente al rischio da luce blu, è la seguente:

RG 0 = nessun rischio,

RG 1 = rischio basso. “La lampada non provoca rischio dovuto a normali limitazioni di funzionamento” (CEI EN 61347-1 par.6.1.2). Il rischio basso è associato a livelli di esposizione tali da essere identificati come sicuri e/o non pericolosi anche per effetto delle reazioni istintive di auto protezione dell’occhio umano. La norma IEC/TR 62471-2 che stabilisce la marcatura di tali apparecchi non ritiene obbligatorio marcare con avvisi di rischio tali prodotti.

RG 2 = rischio moderato. Benchè la 62778 stabilisca la soglia tra RG 1 e RG 2, il gruppo RG 2 non è da considerarsi pericoloso ai fini del rischio fotobiologico da luce blu: “la lampada non provoca un rischio in seguito ad una reazione istintiva guardando sorgenti di luce molto luminose o in seguito ad una sensazione di disagio termico” (CEI EN 61347-1 par.6.1.3).

RG 3 = rischio alto. Qui il rischio è presente ma nessuna lampada a luce bianca per illuminazione presenta tale livello di rischio. Solo lampade per uso speciale o laser possono raggiungere tali livelli.

Ma al di là di queste futili "precauzioni" il rischio rimane...

Il rischio non è dato solo dalla singola esposizione, quindi manlevarsi dalla responsabilità, inserendo la dicitura RG0 o RG1 nelle lampadine NON CAMBIA LA SITUAZIONE... le lampadine LED emettono comunque MAGGIOR QUANTITÀ di luce blu, che sommata a tutto il resto crea un effetto accumulo devastante, pensatelo su 365 giorni all'anno, per il resto della vita.

"Una cosa da sottolineare ancora una volta, non è la luce blu proveniente dal sole che ci dovrebbe preoccupare. E' la luce blu, la luce visibile ad alta energia (HEV), che viene dalla luce fredda non termica, da fonti ad alta efficienza energetica. Questo è ciò che provoca il problema, non la luce blu che viene irradiata insieme a lunghezze d'onda più lunghe in una sorta di cocktail naturale che ha lo spettro del vicino infrarosso positivo ...

I surrogati della luce da sorgenti luminose non termiche sono la causa di problemi, ed è bene evitarli.

La fisica delle luci fluorescenti non può essere cambiata, ma i rivestimenti all'interno delle lampadine sì, possono essere prodotte in modo da emettere una luce più calda, meno blu.
Cosa si può fare
Usa luci rosse soffuse per le luci notturne.
Evitare di guardare schermi luminosi due o tre ore prima di coricarsi.
Se si lavora un turno di notte o si utilizzano molti dispositivi elettronici durante la notte, si consiglia di indossare occhiali blu-bloccanti o l'installazione di un app che filtra la lunghezza d'onda blu / verde alla notte.
Esporsi a più luce naturale possibile, durante il giorno, affinché amplifichi la vostra capacità di dormire, così come il vostro stato d'animo e la vigilanza durante il giorno.

Per proteggere la salute e la visione, usare sino a quanto lo renderanno possibile... luci a incandescenza.


... Quali i vantaggi dei led?
I LED blu hanno un notevole impatto positivo sull'ambiente. Non utilizzano mercurio (come in molte lampade per l’illuminazione stradale) e visto che una notevole frazione della produzione di energia mondiale viene utilizzata per l'illuminazione, la luce fredda del LED ha un grande potenziale per ridurre la domanda di energia. Infine i LED durano fino a 100.000 ore invece delle 1.000 ore per le lampade a incandescenza e delle 10.000 ore per le lampade fluorescenti. In questi anni la loro efficienza è aumentata moltissimo ed è destinata a procedere in tal senso. Si risparmia l'80% di energia rispetto ad una equivalente a incandescenza e alogena, ed un 10% rispetto a quelle fluorescenti.
Si accendono subito, quindi ideali per ogni luogo, convertono il 50% dell'elettricità consumata (dato che prevedono di far salire al 70% entro il 2020).

... LED non poi così ecocompatibili

I  LED hanno un altro lato oscuro. Sappiamo che per lo smaltimento sono da considerarsi Raee e vanno smaltiti come tali una volta esauriti o rotti. Ma quanto è il rischio da metalli pesanti? Il problema maggiore non è dato dal contatto diretto, non è immediato rompere una lampadina LED, il problema deriva dall'inquinamento da smaltimento..
Uno studio pubblicato alla fine del 2010 sulla rivista Environmental Science and Technology, ha trovato che LED contengono piombo, arsenico e una dozzina di altre sostanze potenzialmente pericolose.

Oladele Ogunseitan, uno dei ricercatori dietro lo studio e la sedia dell'Università di California (UC)-Dipartimento di salute e prevenzione delle malattie, ed altri ricercatori UC-Irvine hanno testato diversi tipi di LED, compresi quelli utilizzati come luci, semafori, fari e luci di stop. Che cosa hanno trovato?

I più incriminati sono state le luci LED ROSSE di bassa intensità, contenenti
 fino a otto volte la quantità consentita di piombo, una neurotossina nota come potenziale cancerogeno, oltre all'arsenico.  I LED BIANCHI contengono meno percentuale di  piombo, ma ancora grandi quantità di nichel, un altro metallo pesante che causa reazioni allergiche. Infine alta presenza di rame.
      

Fonti principali
1
Publications, H. (2016). Blue light has a dark side - Harvard Health. Harvard Health. Retrieved 26 August 2016





Appl Ergon. 2013 Mar;44(2):237-40.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1298584/pdf/taos00011-0186.pdf
http://www.ledsmagazine.com/articles/print/volume-8/issue-10/features/led-based-products-must-meet-photobiological-safety-standards-part-1-magazine.html
http://www.progettazioneottica.it/sono-pericolosi-i-led-parte-1/640
https://wakeup-world.com/2017/03/01/how-led-lighting-may-compromise-your-health/
https://www.facts-are-facts.com/article/energy-saving-light-bulbs-can-make-you-illhttps://www.scientificamerican.com/article/led-lightbulb-concerns/
https://www.scientificamerican.com/article/led-lightbulb-concerns/




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