Prof. Dr. Ahmet Rasim Küçükusta

GENEL BİLGİLER

Ortam ışığı insan sağlığını etkiler. Hayatımızın evrildiği güneş ışığı yaklaşık 300–2500 nm aralığında uzanır.

Yakın zamana kadar yaygın olan eski “akkor aydınlatma” da benzer bir spektral aralığa sahiptir.

Ancak görsel hassasiyetimiz 400–700 nm ile sınırlı olduğundan, kızılötesi ışığın (yaklaşık 700–2500 nm) farkında olamayız.

Işık yayan diyotlar (LED’ler) görsel hassasiyetimize göre tasarlanmış kısıtlı spektruma (yaklaşık 350–650 nm) sahiptir ve bundan dolayı da ekonomiktir.

Tipik LED aydınlatma, kısa mavi dalga boylarında (420–450 nm) güçlü bileşenler üretir; ikinci bir sarı tepe noktası vardır ki bu 650 nm’nin üzerinde hızla düşer ve 700 nm’nin üzerinde çok az ışık bulunur.

Hayvanlarda 420–450 nm aralığındaki kısa dalga boyu maruziyeti, fizyolojik performansı için enerjiyi adenozin trifosfat (ATP) şeklinde sağlayan mitokondri fonksiyonunu azaltır.

Bu kısa dalga boylu ışık, mitokondriyal kompleks aktivitesini ve ATP üretimini oldukça korunmuş bir şekilde düşürür.

420 ve 450 nm kısa dalga boylu ışık ayrıca artmış vücut ağırlığına yol açar. Bu dalga boylarına maruz kalan farelerin sekiz hafta boyunca kontrollerle karşılaştırıldığında hızla kilo aldığını gösterilmiştir.

Benzer aralıklardaki daha kısa dalga boyları ayrıca azalmış hayat süresi ile ilişkilendirilmiştir. Filtresiz beyaz LED ışığa maruz kalan meyve sineklerinde medyan hayat süresinde %50 düşüş olduğu, ancak bu LED ışığın sarı filtreyle geçirilmesi durumunda (kısa dalga boylu ışığı engelleyerek) sadece %4 düşüş olduğu ortaya konmuştur.

Bu olumsuz etki, büyük ihtimalle porfirin tarafından mitokondriyal absorbsiyon dolayısıyla olup, bu da pro-enflamatuar tekli oksijen üretimini artırarak mitokondri fonksiyonunu azaltabilir.

Uzun dalga boyları (700 nm+) derine nüfuz eder.  Bunlar standart LED’lerde bulunmaz ancak gün ışığında ve akkor aydınlatmada mevcuttur.

Varlıkları mitokondri performansını artırır ve ATP üretimini yükseltir; özellikle yaşlanma veya hastalık sebebiyle zorlanan durumlarda.

670 nm ışık maruziyeti sonrası farelerin retinası, korteksi ve talamusunda ATP üretiminin anlamlı derecede arttığı gösterilmiştir. Mitokondriyal eksikliğe sahip ve makula dejenerasyonunun murin modeli olarak kullanılan sekiz aylık tamamlayıcı faktör H knockout farelerinde ATP’de %50 artış olduğu ortaya konmuştur.

Artan mitokondri performansı, artan yaşam süresi ve gelişmiş hareketlilik ile ilişkilidir.

Meyve sinekleri kullanarak 670 nm maruziyetinin 4 haftalık yaştaki yaşlanma hayatta kalma oranlarında %10 pozitif ayrışma ve 8 haftalık yaştaki hayvanlarda neredeyse %180’e varan artış sağladığını gösterilmiştir.

Daha yaşlı hayvanlar ayrıca kontrollerle karşılaştırıldığında hareketlilikte neredeyse iki kat artış sergilemiştir.

Neonicotinoid insektisitler mitokondriyal solunumu spesifik olarak hedef alarak hareketsizliğe yol açan Parkinson benzeri semptomlar oluşturur ve ölüme sebep olur. 670 nm maruziyeti hasarlı ATP seviyelerini normale döndürür, hareketliliği ve yaşam süresi sorunlarını düzeltir.

Artan mitokondri aktivitesi, mitokondrilerin solunum sırasında her ikisini de kullanması dolayısıyla kan şekerinin azalması ve oksijen tüketiminin artması sonucunu vermelidir. Powner ve Jeffery, 670 nm ışığa maruz kalan yaban arılarında her ikisini de bulmuşlardır. Aynı yazarlar bunu insanlara uyarlamış ve standart glukoz tolerans testinde 15 dakika 670 nm ışık maruziyeti sonrası yine kan şekerinde azalma ve oksijen tüketiminde artış olduğunu göstermişlerdir.

Burada kan glukozundaki zirve, 15 dakika maruziyet sonrası yaklaşık %27 oranında anlamlı şekilde azalmıştır.Daha uzun dalga boyları tarafından üretilen fizyolojik değişiklikler, gelişmiş fonksiyona dönüşür. S

Sabahları 3 dakika 670 nm ışığa maruziyet sonrası insanlarda renk kontrast hassasiyetinin iyileştiğini ortaya konmuştur¹³. Dolayısıyla, mitokondrileri farklı şekilde etkileyen spektrumun farklı uçlarına maruziyet, ana fizyolojik ölçütlerde değişikliklere dönüşebilir.

Benzer değişiklikler popülasyon düzeyinde de bulunur. Daha fazla zamanı güneş ışığında geçirenler genel olarak daha iyi sağlık durumuna sahiptir; kardiyovasküler hastalık vakaları ve kanser görülme oranları azalır. Ayrıca tip 2 diyabet görülme oranları da daha düşüktür.

Bu çalışmada, LED aydınlatmanın insan görsel performansı üzerindeki etkisini, LED aydınlatmalı bir çalışma ortamında renk kontrast algısını ölçerek ve ardından akkor aydınlatmayla destekleyerek karşı karşıya getirildi.

Hipotez şudur: LED aydınlatma retinadaki mitokondri fonksiyonunu baskılar ve bu, geniş spektrumlu akkor ışıkların eklenmesiyle düzeltilebilir. Sonuçlar, LED aydınlatmanın insan performansı üzerindeki potansiyel zararlı etkisini vurgulamaktadır.

Kaynak: https://www.nature.com/articles/s41598-026-35389-6

Makale: LED lighting (350–650 nm) undermines human visual performance unless supplemented by wider spectra (400–1500 nm+) like daylight

NOT: Işık dediğimiz şey aslında elektromanyetik dalgalar. Gözümüz sadece çok küçük bir kısmını görür: görünür ışık (kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, mor).

Kırmızı rengin hemen ötesinde, gözümüzün göremediği dalga boyları başlar → işte buna kızılötesi (infrared) denir.

Gözle görülmeyen ama mitokondrileri (hücre enerji santrallerini) uyararak renk görme yeteneğini iyileştiren, enerji veren o uzun dalga boyları.

Görünür ışık → gözümüzle gördüğümüz renkler

Kızılötesi → gözle göremediğimiz ama ısı ve enerji taşıyan “görünmez kırmızı ötesi” ışık.

Özellikleri:

▪ Dalga boyu: Yaklaşık 700 nm’den 1 mm’ye kadar (görünür ışığın kırmızı ucu 700 nm civarıdır).

▪ Isı ile çok alakalı: Cisimler ısındıkça kızılötesi ışın yayar. Bu yüzden gece görüş kameraları, termal kameralar (sıcaklık haritası çıkaranlar) kızılötesini kullanır – sıcak yerler parlak görünür.

▪ Güneş ışığının yarısından fazlası kızılötesidir (görünmez ama bizi ısıtır).

▪ Uzaktan kumandalar (TV, klima) kızılötesi sinyal gönderir.