Циркадное освещение

Как промышленность может стандартизировать циркадное освещение

Под циркадным светом мы понимаем изменение температуры цвета освещения в течении дня. Цвет меняется от холодного (синий) к теплому (желтый). Цвет имеет большое влияние на наше самочувствие и активность, способствует более продуктивной работе.

MARTIN MOORE-EDE реагирует на недавний вывод научного консенсуса по циркадному освещению и консультирует отрасль освещения о шагах, которые она может предпринять для разработки доказательной стратегии управления рисками, прежде чем регулирование станет правилом для всех.

Как недавно сообщило издание LEDs Magazine, в настоящее время среди ведущих ученых существует консенсус в отношении того, что светильники и лампы должны разрабатываться с учетом поддержки здоровых циркадных ритмов.
Опросив 248 ученых, которые опубликовали 2697 рецензируемых научных статей о циркадных часах и свете, Circadian Light Research Center и его академические партнеры пришли к 24 выводам, включая:
— Широкое внедрение циркадного освещения, которое регулирует интенсивность света и содержание синего цвета в дневное и ночное время, может поддержать устойчивую синхронизацию циркадных ритмов и здоровья.
— Наиболее сильными длинами волн для дневной циркадной синхронизации являются 460-495 нм синего света вблизи пика чувствительности меланопических рецепторов ipRGC.
— Светодиодное освещение с высоким содержанием 460-495нм синего цвета должно иметь предупреждающую метку «может быть вредным при использовании ночью».

Теперь, когда научное сообщество высказалось, куда двигаться дальше индустрии освещения?

Учиться у других отраслей

Многие отрасли сталкивались с неудобной правдой о вредном воздействии их новой продукции или методов ведения бизнеса. От того, как они отреагировали и решили проблему, во многом зависело, удастся ли им избежать неудач в связях с общественностью и на рынке, обременительных нормативных актов или дорогостоящих судебных решений. Обсуждаем ли мы канцерогенность антипиренов в тканях, химические вещества PFAS в антипригарных тефлоновых сковородках или разрушение озонового слоя фторуглеродами, используемыми в качестве хладагентов для кондиционеров, реакцию промышленности, как правило, можно описать одним из трех способов:
1. Отрицание - с принижением или без принижения тех, кто высказывает опасения по поводу здоровья.
2. Признать, но проигнорировать - заявить, что данные неубедительны и требуют дальнейшего изучения.
3. Принять - заранее разработать решение или замену и сообщить о нем.

Первые два варианта могут быть разумными, если данные ограничены или сомнительны. Однако, если зайти слишком далеко, такие стратегии могут привести к возникновению обязательств в масштабах подобных вопросам с асбестом или драконовским нормам, если научное сообщество в целом согласится с тем, что опасность для здоровья существует, но впоследствии она будет проигнорирована.

Пример проактивного реагирования - нефтяная промышленность. В 1990-х годах ученые, занимающиеся изучением циркадного ритма и сна, связали определенные удлиненные рабочие графики с высоким риском ошибок, связанных с усталостью человека. Они показали, что риск можно успешно снизить с помощью систем управления рисками, связанными с усталостью (FRMS). После взрыва на нефтеперерабатывающем заводе в 2005 году, вызванного усталостью оператора, нефтяные компании объединились в Американский институт нефти (API) и быстро взяли на себя ответственность за управление рисками, связанными с усталостью человека. Они избежали правительственных предписаний, разработав собственные стандарты RP 755 ANSI для FRMS.

Другие отрасли, такие как авиация, не предпринимали таких упреждающих шагов. После того, как усталость пилотов вызвала крушение самолета в 2009 году, Конгресс ввел новый закон, предписывающий управление рисками усталости без участия отрасли.

Какая стратегия лучше?

Учитывая широкий научный консенсус в отношении циркадного освещения, влияние длин волн синего света на циркадные ритмы и здоровье не вызывает сомнений. Даже среди ученых, которые могут оправдать финансирование только в том случае, если результат исследования неясен, 93 % респондентов согласились с тем, что наиболее эффективными длинами волн для дневной циркадной синхронизации являются 460-495 нм синего цвета, а 85 % подтвердили, что синий свет ночью нарушает циркадные ритмы. Они также согласились с тем, что нарушение циркадных ритмов под воздействием ночного света связано со значительным увеличением числа случаев ожирения, диабета и рака молочной железы. Кроме того, 93 % согласились с тем, что повышение энергоэффективности освещения желательно, но не в том случае, если оно увеличивает риск нарушения циркадных ритмов и серьезных заболеваний.

Разработка светодиодов на голубых кристаллах произвела революцию в освещении и позволила добиться огромного повышения энергоэффективности и срока службы изделий. С 1% доли рынка в 2013 году продажи светодиодов выросли до более чем 80% рынка сегодня. Однако менее 0,5 % этих светодиодных ламп изменяют интенсивность света и содержание синего цвета в зависимости от времени суток. Хотя нам необходимо ограничить использование светодиодов с синими чипами дневным периодом, хорошей новостью является то, что спектральная инженерия светодиодов позволила разработать белый свет с небольшим содержанием или полным отсутствием синего цвета для ночного использования.

Пять рекомендаций по решению проблемы циркадного освещения

Как 100-миллиардная мировая индустрия освещения может минимизировать свою ответственность, плавно перейдя на освещение с циркадной модуляцией для защиты здоровья и благополучия конечных пользователей? Далее я делюсь уроками из своего опыта консультирования API в процессе перехода нефтехимической промышленности на FRMS.

Действуйте быстро. Как только усталость сотрудников и нарушение циркадного ритма были названы ключевым фактором, способствующим крупным авариям, API сформировал целевую группу, в которую вошли руководители по охране труда и технике безопасности из крупнейших нефтяных компаний, включая ExxonMobil, Chevron, Shell и BP, а также представители других отраслевых ассоциаций и агентств. API не требовал участия всех крупных нефтяных компаний, но обеспечил достаточный и влиятельный кворум. API также упредил вмешательство регулирующих органов, широко распространив информацию о плане управления рисками в отрасли.

Проведение слушаний. API пригласил научных и других профильных экспертов для представления соответствующих исследований и имеющихся решений, основанных на фактических данных. Важно было избежать чрезмерного влияния какой-либо одной группы, преследующей собственные интересы, которая могла бы продвигать определенную научную парадигму или модель, обеспечив участие и возможность быть услышанными представителями всех значимых групп заинтересованных сторон.

Переводить научные данные в практические, прагматичные выводы. Многие ученые любят обсуждать эзотерические и заумные детали. В отличие от них, целевая группа API сосредоточилась на том, чтобы прояснить, что из научных данных является важным, доказанным и может быть использовано на практике, и какую научно подтвержденную информацию можно разумно применить на практике.

Разработать стандарт ANSI для отрасли. Целевая группа API разработала консенсусный документ, определяющий проблему, соответствующую номенклатуру и практические шаги по внедрению и соблюдению научно обоснованного решения - в данном случае FRMS для нефтехимической промышленности. Стандарт был распространен среди представителей отрасли и других заинтересованных сторон для получения комментариев, и замечания были систематически учтены.

Опубликовать и взять на себя обязательство пересмотреть стандарт через пять лет. Участники полностью понимали, что опыт эксплуатации и внедрения, а также новые научные открытия потребуют обновления и внесения изменений в стандарт. API опубликовал первый стандарт RP 755 для FRMS в 2010 году; последняя редакция датирована 2019 годом. Примечательно, что с учетом достижений науки о циркадных процессах в стандарт RP 755 2019 года добавлено требование о том, что "источники света в ночное время должны минимизировать циркадные нарушения".

Применение уроков к индустрии освещения

Многие из этих уроков применимы к управлению переходом индустрии освещения к здоровому, циркадно-модулированному освещению. Отрасль только выиграет, если примет упреждающие меры, прежде чем возникнет необходимость в регулировании, и прежде чем возникнет ответственность из-за неспособности внедрить здоровое освещение. Прежде всего, отрасль должна определить циркадное освещение на основе доказательств и не допускать необоснованных заявлений о "циркадном освещении". Если осветительные приборы ложно рекламируются как циркадные, это может привести к реальным негативным последствиям для здоровья. Федеральная торговая комиссия оштрафовала компании, продающие другие устройства и продукты с необоснованными заявлениями о здоровье.

Целевая группа индустрии освещения должна управлять влиянием политики и правил Министерства энергетики, которые устанавливают цели по количеству люмен на Ватт без учета влияния на здоровье. Вклад различных научных групп, которые отдельно консультируют ключевые отраслевые организации, такие как Illuminating Engineering Society, CIE и UL, должен быть включен в обсуждение и способствовать достижению консенсуса в отношении стандартизации показателей и моделей.

Заключение

Опрос ученых, изучающих циркадные ритмы, "Свет должен поддерживать циркадные ритмы: Научный консенсус, подкрепленный доказательствами", показывает, что респонденты согласны с основной идеей о том, что синие волны необходимы в течение дня, но должны быть удалены в вечерние часы. Методы реализации циркадного освещения включают спектральную инженерию, настройку цвета, регулировку яркости или комбинацию этих технологий, но для обеспечения эффективности они требуют стандартизации. Лицензирование интеллектуальной собственности может позволить производителям предлагать научно обоснованное циркадное освещение, а обучение дизайнеров освещения стандартам будет иметь ключевое значение. Но нам следует разработать отраслевую стратегию для управления переходом к циркадному освещению.

Теперь, когда научное сообщество согласилось с необходимостью использования освещения с циркадной модуляцией, для индустрии освещения настал решающий момент, чтобы воспользоваться коммерческой возможностью и значительно ограничить будущую ответственность. Аффилированная организация автора занимается исследованиями и разработкой технологий циркадного освещения для коммерческого рынка.

МАРТИН МУР-ЭДЕ, доктор медицины, доктор философии, генеральный директор CIRCADIAN® и директор Центра исследования циркадного света, был также основателем компании Circadian ZircLight, которая в 2022 году была приобретена компанией Korrus, Inc, где он сейчас занимает должность главного медицинского советника. На протяжении десятилетий Мур-Эде возглавлял исследования циркадных часов, их синхронизации и нарушения под воздействием света. В Центре исследования циркадного света он руководит медицинскими исследованиями по проверке спектральных чипов и светильников, которые точно определяют время доставки циркадных синих волн для повышения дневной производительности, минимизации циркадных нарушений и устранения последствий циркадного синего света в ночное время.