LED与隔红外玻璃减少长波光暴露,红光和红外线或会影响线粒体产能,但疾病因果关系仍待检验。

2000年代以来,LED逐步替代白炽灯,隔绝红外线的节能玻璃也大量进入建筑。两项技术降低能耗,却大幅缩窄室内光谱。人最多有90%的时间待在室内,Glen Jeffery估计现代建筑让人失去约95%的光谱,减少最明显的是红光和红外线。
可见红光波长约650至750纳米,红外线延伸到约2500纳米。它们来自阳光、火焰、蜡烛和白炽灯,能穿过衣物并深入组织。LED在约750纳米以上几乎没有输出,隔热玻璃又挡住阳光中的红外部分。现代人因此接触更多屏幕和LED的蓝光,却少了祖先长期暴露的长波光。
Tiina Karu在20世纪80年代末发现,红光和近红外线可促进伤口愈合、减轻疼痛,并加快线粒体制造ATP。ATP为细胞活动提供能量。红光或红外线能让电子传递链运转稍快,蓝光则会减慢这一过程。具体分子机制仍有争议,其中一种解释认为,线粒体内的水吸收光子后振动加快,帮助电子跨越能量障碍。
小型实验提供了一些线索。15分钟红光照射能减弱大量摄入葡萄糖后的血糖峰值。在没有窗户、只用LED的办公室里,加入调暗的白炽灯后,工作人员平均血糖较低。Maastricht University让13名2型糖尿病患者分别经历4.5个工作日的LED照明和4.5天自然光,日光条件下的血糖控制更好。
更大规模资料仍主要是关联。近88000名60多岁者随访8年,日光暴露较多者患痴呆的概率较低。另有超过40万人的未发表分析,把紫外线暴露当作总体日照代理,发现暴露较高者死于癌症和心血管病的概率较低。这些结果无法证明缺少红光造成肥胖、糖尿病、痴呆或癌症,饮食、运动和户外活动本身都可能混在其中。
增加日光或使用调暗白炽灯较接近完整长波光谱,普通红色LED只能补一部分。红光设备功率过高可能令细胞产能过度并引发炎症,晒太阳也有紫外线致癌风险,衣物和防晒霜可阻挡紫外线,同时让红光和红外线通过。现阶段更稳妥的做法是增加安全的日间户外活动与自然采光,不把红光疗法当成已经证实的万能治疗。
生命在富含长波光的环境中演化了约40亿年。进入身体的红光和红外光会在细胞与细胞器之间多次散射,停留时间比直线穿过更长,最终可能被电子传递链中的分子吸收。Bob Fosbury提出,电子跨越链中能量障碍所需约0.75电子伏特,恰与长波光子的能量接近,但这一机制仍在检验。
红光治疗已经用于伤口、皮肤问题、脱发、慢性疼痛和认知障碍,John Mitrofanis认为证据正在增加,却仍参差不齐,最佳波长和剂量也没有共识。治疗产生效果,既可能来自额外刺激,也可能只是纠正现代室内环境造成的长波光不足。
建筑环境开始出现小规模改变。King’s College Hospital重症监护区测不到长波光后,医院在屋顶设置了6张床的室外病区,另有两家伦敦医院考虑类似空间。住院患者接触日光与较早出院有关,红外照明也与较短住院期相关,但这类观察同样会受到病情、活动和护理条件影响。改善采光值得尝试,疾病预防效果仍需更严格试验。
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