Luz artificial demais está nos deixando doentes? – Parte 1

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Sono e relógio biológico

Faz pouco mais do que um século que a humanidade começou a ter iluminação artificial. E, agora, a maioria das pessoas está sob luz artificial em grande parte do tempo, inclusive durante o dia. E isso não parece estar fazendo bem para a saúde, afetando sobretudo o ciclo natural de vigília e sono e o relógio biológico humano.

“Está claro que a iluminação típica está afetando nossa fisiologia,” confirmam Richard Stevens (Universidade de Connecticut) e Zhu Yong (Universidade de Yale).

“Mas a iluminação pode ser melhorada. Estamos aprendendo que uma iluminação melhor pode reduzir esses efeitos fisiológicos. Com iluminação melhor queremos dizer comprimentos de onda mais longos à noite e evitar o azul brilhante dos leitores eletrônicos, tablets e celulares inteligentes,” disse Stevens.

Luz artificial e doenças

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Quando usados à noite, esses aparelhos emitem luz azul suficiente para suprimir o hormônio melatonina, que induz o sono, e perturbar o ritmo circadiano do corpo, o mecanismo biológico que permite um sono reparador. Além disso, o tipo específico de luz azul-violeta dos celulares pode prejudicar a visão.

“Não sabemos ao certo ainda, mas há cada vez mais indícios de que as implicações a longo prazo disto têm ligações com o câncer de mama, obesidade, diabetes e depressão, e, possivelmente, outros tipos de câncer,” afirmam os dois pesquisadores.

Como smartphones e tablets tornaram-se parte da vida moderna, os pesquisadores recomendam uma conscientização geral de como o tipo de luz emitida por estes aparelhos afeta nossa biologia.

Mas a diferença é bastante sutil, e mesmo tons diferentes de azul produzem resultados antagônicos: por exemplo, já se demonstrou que uma luz azul muito menos brilhante do que a das telas dos aparelhos eletrônicos combate a fadiga de dia e de noite e é capaz de regular o relógio biológico de trabalhadores noturnos.

Daí o alerta que os pesquisadores fazem sobre a quantidade e a qualidade da luz.

Luz quente e suave

“Tem a ver com a quantidade de luz que você está recebendo, à noite,” ressalta Stevens. “Isso não significa que você tenha que desligar todas as luzes às 8 da noite, significa apenas que, se você tem uma escolha entre um leitor eletrônico e um livro de papel, o livro é menos prejudicial para o seu relógio biológico. À noite, o melhor é uma luz mais fraca e, acredite ou não, mais vermelha, como uma lâmpada incandescente.”

Estudos já demonstraram que as lâmpadas fluorescentes, que substituíram as incandescentes em nome da economia de energia, podem causar danos à pele e outros problemas de saúde – nos EUA, hospitais já estão substituindo as lâmpadas fluorescentes por outras menos problemáticas.

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Veja também a Parte 2:

Luz artificial demais está nos deixando doentes? – Parte 2

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Use a luz a seu favor e durma melhor

02.02.2015 ]

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Se você tem problemas para dormir, verifique se está usando seu telefone celular, laptop ou tablet até muito tarde.

A luz emitida por esses dispositivos altera o ritmo circadiano (ou relógio biológico) de uma forma que os cientistas estão apenas começando a entender.

“Desde que habitamos a Terra, a luz vem afetando nossas funções biológicas. Mas a nossa compreensão de que tipo de luz tem um impacto maior ou como isso acontece é algo novo e ainda não temos todas as respostas,” explica a pesquisadora brasileira Mariana Figueiro, do Centro de Pesquisa da Luz do Instituto Politécnico Rensselaer, em Nova Iorque, nos Estados Unidos.

Figueiro é autora de estudos pioneiros sobre a influência dos dispositivos eletrônicos no sono, sobre o ritmo circadiano e o sono e fez descobertas importantes sobre a influência da luz azul sobre o sono.

Atualmente, ela investiga como usar a luz de forma mais eficaz para ajudar idosos e desenvolve um projeto junto ao Departamento de Defesa dos Estados Unidos para tornar mais saudável a iluminação dentro de submarinos.

Mariana dá conselhos de como usar a luz a nosso favor.

1) Desligue o computador e o celular, duas horas antes de dormir

Em um de seus estudos, Mariana demonstrou que apenas duas horas de uso de iPad foram suficientes para suprimir a produção normal de melatonina. Outros pesquisadores mostraram até que a luz à noite impede a ação de um medicamento contra o câncer de mama.

“Produzimos melatonina no escuro. Esse hormônio diz ao nosso corpo quando é hora de desacelerar e ir dormir”, diz a cientista.

Segundo Mariana, os aparelhos eletrônicos emitem uma luz azul de ondas curtas, afetando principalmente um tipo de fotorreceptor do olho descoberto somente há uma década.

Esses fotorreceptores, revelados em um estudo com ratos cegos em 2002, são particularmente sensíveis à luz azul. Quando a luz atinge os fotorreceptores, eles dizem ao cérebro quando é hora de parar de produzir melatonina.

“Nosso corpo não recebe assim um sinal de que é hora de dormir e demoramos para pegar no sono”, diz Mariana.

A recomendação da pesquisadora é minimizar a exposição à luz azul durante a noite e desligar dispositivos eletrônicos “cerca de duas horas antes da hora de dormir”.

2) Use filtros ou altere a polaridade na tela

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Se não houver alternativa senão trabalhar até tarde, Mariana sugere que se reduza a exposição aos dispositivos luminosos com “filtros laranja que rebatem a luz azul, porque isso minimiza o impacto sobre o sistema circadiano”.

Segundo Mariana, tais filtros são muito mais eficientes do que alguns programas de computador para mudar as cores, já que descartam de forma mais eficiente a luz de comprimento de onda curta.

“Você também pode inverter a polaridade, ou seja, usar um fundo preto e letras brancas em seu computador, para diminuir a luz”, diz a pesquisadora.

3) Saia para caminhar de manhã

“Às vezes eu brinco que uma vida chata e regular é uma vida saudável”, afirma Mariana.

Ela recomenda manter um horário regular para dormir e acordar. Meia hora de caminhada todos os dias é “uma das melhores coisas que podemos fazer”, diz.

Outra dica é aumentar a exposição à luz na parte da manhã. “A luz é um sinal importante para o corpo porque ‘diz a hora’ para o nosso relógio biológico”, afirma Mariana.

“Minha recomendação é sair para uma caminhada de meia hora na parte da manhã, pois isso é provavelmente uma das melhores coisas que podemos fazer. Se isso não for possível, então dirija sem óculos de sol, ou caminhe na hora do almoço para aumentar sua exposição à luz solar durante o dia”, acrescenta.

4) Mais luz para os idosos

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Ao longo dos anos, a lente ocular fica mais espessa: a pupila se contrai e menos luz atinge a parte posterior do olho.

“Quando uma pessoa tem 60 anos, a luz que atinge a retina é um terço do recebido aos 20 anos”, acrescenta a pesquisadora.

O outro problema é que os idosos tendem a ser mais sedentários e sair menos de casa, reduzindo assim a exposição à luz do dia. “Isso significa que eles não estão recebendo estímulo suficiente com a luz para redefinir seu relógio biológico, por isso, muitas vezes ficam desatualizados ou têm problemas para dormir.”

Mariana trabalha com asilos, onde a pesquisadora introduziu modificações importantes nos sistemas de iluminação. A cientista, por exemplo, aumentou o número de fontes de luz e iluminou os batentes das portas.

“Também estamos desenvolvendo óculos especiais que projetam luz azul que os idosos usam durante uma hora por dia e descobrimos que isso é suficiente para se dormir melhor”, diz Mariana.

E para quem quer ajudar os pais ou avós, Mariana recomenda colocar mais luzes.

“Não há necessidade de ser uma lâmpada especial, mas o melhor é procurar as que produzem uma luz mais azul, ou seja, com uma temperatura de cor correlata de 6500 (Kelvin) ou superior,” recomenda.

5) E para quem trabalha à noite ou de madrugada?

“A ciência já demonstrou que quem trabalha fora dos horários normais corre mais risco de ter câncer, diabetes, obesidade e doença cardiovascular. Trabalhar nessas horas é como submeter o corpo semanalmente a um jet lag”, diz Mariana.

“Parte do trabalho que temos feito é provar que as luzes vermelhas aumentam a sensação de alerta durante a noite, mas não afetam os níveis de melatonina”.

Essa luz vermelha ativa o cérebro de uma forma semelhante à de uma xícara de café, mas não perturba o ritmo circadiano, afirma a pesquisadora. “Ainda assim, essas pessoas não estão dormindo de forma regular. Não acredito que a sociedade tenha sido capaz de resolver o problema de quem trabalha por turno”.

Mas, segundo a cientista, uma das coisas que se pode fazer é minimizar a luz antes de dormir pela manhã, no final do turno, e aumentá-la quando se acordar no período da tarde, abrindo espaço para caminhar à luz do dia antes de voltar ao batente.

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Invenção de estudante brasileiro substitui antibiótico por luz – Veja o vídeo

Invenção de estudante brasileiro substitui antibiótico por luz

O emissor de luz criado pelo pernambucano Caio Guimarães é capaz de matar até as bactérias mais resistentes

Ao invés de antibióticos que agridem o estômago, luz capaz de tratar infecções. Essa foi a ideia desenvolvida pelo estudante pernambucano Caio Guimarães, que durante um estágio no Wellman Center, laboratório de Harvard e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), desenvolveu a tecnologia capaz de tratar infecções através da irradiação de luz nos tecidos humanos.

Em uma frequência que mata até mesmo as bactérias mais resistentes, os equipamentos são capazes de eliminar a infecção em cerca de uma hora. Bem mais eficiente que os antibióticos que existem no mercado farmacêutico, o mecanismo já foi testado em uma pesquisa patrocinada pelo exército norte-americano para eliminar uma bactéria encontrada em ferimentos de soldados que foram ao Iraque.

Como uma lanterna portátil, o equipamento conta com lâmpadas Led calibradas para irradiar uma frequência exata de luz, que é visível a olho humano e não tem efeitos colaterais. Uma microagulha guia a luz da fonte para dentro dos tecidos humanos, atingindo até mesmo áreas mais profundas. Em fevereiro de 2015, o trabalho será apresentado no Photonics West, em São Francisco, na Califórnia.

Veja o vídeo produzido pelo Diário de Pernambuco:

http://asboasnovas.com

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Luz como medicamento? Cientistas começam a ceder às evidências

18.11.2013 ]

Photo of Janis T Eells and Jeri-Annette Lyons in the lab in Enderis

A esclerose múltipla é uma doença neurológica crônica que destrói a mielina, uma camada que isola as fibras do sistema nervoso central, causando sintomas como visão embaçada, perda de equilíbrio e paralisia.

E que tal se uma doença dessa gravidade pudesse ser curada apenas com luz?

Essa é a possibilidade levantada pela equipe da Dra. Jeri-Anne Lyons, da Universidade de Wisconsin (EUA).

Lyons e seus colegas demonstraram como determinados comprimentos de onda da luz podem curar a esclerose múltipla – mais especificamente, um comprimento de onda da luz chamado infravermelho próximo.

Em modelos animais, os primeiros sintomas semelhantes à esclerose múltipla humana foram tratados com sucesso com a exposição à luz na faixa do infravermelho próximo por uma semana, alternando com uma semana sem nenhuma luz.

Repetindo as experiências de novo e de novo, o grupo descobriu que certas doses de infravermelho próximo permitem que os animais de laboratório recuperem a visão perdida por conta da doença.

Efeitos biológicos da luz

Os cientistas têm reconhecido que certos comprimentos de onda da luz em certas doses podem curar – a cromoterapia, vista como uma terapia alternativa, existe há mais de um século.

Mas só agora os pesquisadores estão descobrindo exatamente como a luz interage com o lado biológico.

O professor Chukuka Enwemeka, por exemplo, pesquisa os efeitos tanto do infravermelho próximo quanto da luz azul visível na cicatrização de feridas.

Chukuka Enwemeka e Violet Bumah usam luz azul para destruir bactérias resistentes a antibióticos.

Chukuka Enwemeka e Violet Bumah usam luz azul para destruir bactérias resistentes a antibióticos.

Entre suas constatações está a de que alguns comprimentos de onda da luz azul – alguns tons de azul – podem limpar infecções persistentes, incluindo a MRSA, uma forma da “superbactéria” Staphylococcus aureus resistente a antibióticos.

Juntos, Enwemeka e Lyons descobriram agora que o infravermelho próximo e a luz azul reparam os tecidos de maneiras diferentes, mas ambas atuam sobre a mesma enzima no centro de abastecimento de energia da célula, a mitocôndria.

O infravermelho próximo atua na mitocôndria e em uma enzima específica, o citocromo C-oxidase, para estimular a reparação das células.

Luz como medicamento

“Nós não estamos falando sobre a luz branca [todos os comprimentos de onda no espectro visível combinados] como tratamento, mas apenas certos comprimentos de onda, de uma certa intensidade, durante um determinado período de tempo,” disse Lyons. “Do mesmo modo que as medicações ingeridas, o segredo está na dose.”

Determinar o melhor comprimento de onda de luz para a fototerapia é uma tarefa difícil.

Estudos mostram que a luz com comprimento de onda de 670 nanômetros (nm) e 830 nm são benéficas, mas aos 730 nm o efeito desaparece.

Outra tarefa difícil é determinar a dose apropriada e o regime de aplicação da luz.

Felizmente, conforme a fototerapia e a cromoterapia deixam o status de terapias alternativas, passando para o lado acadêmico, um maior número de pesquisadores trabalhando sobre o tema certamente resultará em resultados mais amplos e com aplicação a um maior número de enfermidades.

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Desvendados efeitos biológicos da luz azul

24.10.2014 ]

 luz-azul-olhosInúmeros estudos têm mostrado que a luz azul pode definir o humor e influenciar importantes respostas biológicas no ser humano, incluindo o sono, a fadiga e todo o relógio biológico.

A influência é tão grande que mesmo pessoas totalmente cegas detectam a luz azul, com impactos mensuráveis sobre seus cérebros.

Agora, pesquisadores da Universidade da Pensilvânia (EUA) isolaram as diferentes respostas biológicas do olho humano à luz azul, revelando um mecanismo inesperado que mais se parece com um cabo de guerra pelo controle do olho e do organismo como um todo.

Melanopsina

O trabalho aborda as propriedades da melanopsina, uma proteína sensível à luz localizada no olho que estabelece nosso ritmo circadiano – o ciclo de dia e noite, também conhecido como relógio biológico – e a constrição normal da pupila frente a uma luz brilhante.

A luz entra no olho humano, criando uma imagem na retina. Há muito que se sabe que a imagem na retina é detectada por neurônios conhecidos como bastonetes e cones. Os bastonetes funcionam em níveis de pouca luz e nos permitem ver à noite, enquanto os cones são mais importantes para a visão diurna.

Recentemente, no entanto, foi identificada uma outra classe de células da retina que também detectam a luz. Estas células são conhecidas como células ganglionares intrinsecamente fotossensíveis, e contêm a proteína melanopsina. A melanopsina é sensível à luz em comprimentos de onda intermediários.

A equipe mediu a resposta da pupila à estimulação da melanopsina e das células cones, sensíveis às ondas curtas (cones S), as outras células sensíveis à luz azul que operam durante o dia.

Surpreendentemente, eles descobriram que a melanopsina e os cones S têm efeitos opostos e competem pelo controle da pupila frente à luz azul.

Dor e humor

Parece que as células com melanopsina participam de funções induzidas pela luz mas não conscientes, como a definição de nosso relógio biológico (circadiano), e também contribuem para o controle automático da pupila.

O novo estudo permitiu isolar e estudar as propriedades da melanopsina, separando-a das células cones.

“Isto é importante porque acreditamos que a melanopsina pode estar envolvida em condições clínicas,” disse o Dr. Geoffrey Aguirre, membro da equipe.

“Por exemplo, parece que o excesso de estimulação da melanopsina produz a sensação de dor quando a luz é muito brilhante, e não ter uma estimulação suficiente da melanopsina pode ser parte do transtorno afetivo sazonal, quando as pessoas ficam deprimidas quando não têm uma exposição suficiente à luz.

“Tendo agora isolado as respostas da melanopsina e dos cones à luz azul, podemos estudar como o olho está envolvido nestes distúrbios,” conclui o pesquisador.

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LEDs fornecem “suplementação luminosa” para plantas

16.10.2014 ]

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Os LEDs que valeram o Prêmio Nobel de Física e que já ocupam lugar de destaque na gravação de mídias digitais e em iluminação estão agora avançando rumo à agricultura.

Um grupo de pesquisadores da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, em Piracicaba (SP), está melhorando o rendimento das culturas usando o que eles chamam de “suplementação luminosa”.

“Uma das principais vantagens dessa tecnologia é poder complementar a radiação solar em regiões com menor incidência de luz ou poder iluminar partes da planta que recebem menor luz proveniente do sol pelo sombreamento,” explica a pesquisadora Simone da Costa Mello, coordenadora do do Grupo de Estudos e Práticas em Olericultura.

Os primeiros testes, feitos em hortaliças, mostraram um acréscimo de 15% na produtividade de minitomates com o uso de barras de LED para fornecer a iluminação adicional.

Os ganhos são obtidos sobretudo pelo aumento da eficiência fotossintética da cultura, devido à distribuição vertical mais homogênea da luz.

“O primeiro experimento está sendo realizado em ambiente protegido climatizado, composto por sistema de resfriamento evaporativo. O cultivo das plantas leva substrato inerte e a nutrição é feita por meio de solução nutritiva aplicada via sistema de irrigação por gotejamento,” explica Simone.

Azul e vermelho

As barras de LED são compostas por 20% de LEDs azuis e 80% de LEDs vermelhos, que emitem 220 µmol de fótons por metro quadro por segundo. Cada barra tem 2,47 metros (m) de comprimento, 0,76 m de altura e 0,48 m de profundidade, e a vida útil das lâmpadas é estimada em 25.000 horas.

A explicação para essa combinação de cores é que os LEDs vermelhos e azuis emitem comprimentos de onda do espectro luminoso que são empregados no processo fotossintético, processo bioquímico essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas.

“O uso de barras de LED colocadas na altura das partes da planta que recebem menos radiação pode aumentar a produtividade porque a planta irá realizar mais fotossíntese e produzir energia para a produção de frutos”, explica a pesquisadora.

A primeira parte da pesquisa termina em dezembro e o estudo será conduzido por mais um ano. Até o momento, foi possível quantificar acréscimo em torno de 15% na produtividade do minitomate. Contudo, o percentual total de aumento da produção só será determinado no final do período de condução do experimento, quando forem feitas todas as colheitas.

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Relógio biológico pode ser acertado com a luz certa

01.09.2014 ]

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Perturbar o tique-taque do seu relógio biológico pode lhe trazer problemas de sono e atenção, problemas cardiovasculares e até mesmo depressão. Já se sabe, por exemplo, que o trabalho noturno pode provocar um caos no metabolismo, além de causar problemas ao sono e à saúde em geral, tudo devido a alterações induzidas no relógio biológico.

Mas o que fazer se o ritmo da sua vida diária exige que você adote horários flexíveis, ainda que por um curto período? A saída pode estar na luz que você usa para iluminar seus ambientes.

Raymond Najjar, do Instituto Nacional de Pesquisas Médicas da França, descobriu que um determinado tipo de luz artificial é capaz de sincronizar os ritmos biológicos mesmo na ausência da luz solar.

Luz para acertar o relógio biológico

Já se sabia que a luz azul pode ajudar a regular o relógio biológico de trabalhadores noturnos. Mas Najjar queria estudar condições extremas, que ele encontrou entre os membros da estação de pesquisa polar internacional Concórdia, isolada no meio da Antártica, onde noites e dias podem durar meses, dependendo da estação.

Durante nove semanas do inverno polar (sem luz solar durante o dia), a equipe da estação foi alternadamente exposta a uma luz branca comum e a uma luz branca enriquecida com comprimentos de onda azul – um tipo especial de luz fluorescente que é percebida como branca pelos nossos olhos.

À esquerda - o espectro da luz branca consiste em partes aproximadamente iguais de vermelho e verde (cerca de 40%), depois azul (12%) e infravermelho (4%). À direita - as proporções são diferentes (42% azul e 14% vermelho). No entanto, a olho nu, um ser humano vai perceber uma luz branca em ambos os casos.

À esquerda – o espectro da luz branca consiste em partes aproximadamente iguais de vermelho e verde (cerca de 40%), depois azul (12%) e infravermelho (4%). À direita – as proporções são diferentes (42% azul e 14% vermelho). No entanto, a olho nu, um ser humano vai perceber uma luz branca em ambos os casos.

Durante as “semanas de azul” foram observados um aumento no sono, melhores reações e mais motivação entre a tripulação. Além disso, enquanto se constatou uma tendência a variações no ritmo cardíaco durante as “semanas brancas”, nenhuma perturbação do coração foi observada durante as “semanas azuis”.

Além disso, os efeitos da luz azul se mostraram duradouros.

Aplicações práticas

O estudo mostra que um espectro de luz otimizado, enriquecido com comprimentos de onda curta (azul), pode permitir que o sistema circadiano se sincronize corretamente, e que funções não visuais podem ser ativadas em situações extremas onde a luz solar não está disponível por longos períodos de tempo.

Segundo os pesquisadores, estes resultados podem ser rapidamente transformados em aplicações práticas para ambientes de trabalho que são mal ou pouco iluminados, como centrais térmicas e nucleares, escritórios sem janelas, submarinos, missões espaciais e, claro, estações polares de pesquisa.

Com as novas informações, é possível projetar estratégias de iluminação destinadas a manter a saúde, a produtividade e a segurança dos trabalhadores.

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