蓝光对人体有哪些有益健康的作用?
蓝光对人体健康的有益作用主要包括以下几个方面:
1. 认知功能提升:多项研究表明,蓝光照射能够提高人的认知性能,如注意力和反应时间[1]。这对于需要在工作或运动中保持高度集中的个体尤为重要。
2. 睡眠质量改善:蓝光被发现可以增加睡眠效率和延长睡眠持续时间[1],这对于改善睡眠质量和减少睡眠障碍(如失眠症)的人来说是有益的。
3. 视觉健康:蓝光对眼睛健康有积极影响,包括减少干眼病、白内障和其他由蓝光引起的眼部疾病[2][4][6]。这对于那些因长时间面对电子屏幕而感到眼睛疲劳或不适的人来说,是一种自然的治疗方法。
4. 皮肤健康:蓝光对皮肤健康有积极影响,可以帮助调节生物节律,防止皮肤老化[7][15][18]。这对于希望通过调整日常生活中的光照来改善皮肤状况的人来说,是非常有用的。
5. 微生物杀灭作用:蓝光显示出微生物杀灭特性,能够抑制某些细菌和真菌的生长[17]。这对于那些希望通过改变饮食习惯来控制或预防某些类型的感染的人来说,是一个有益的发现。
6. 新生儿黄疸治疗:蓝光照射被用于治疗新生儿黄疸,显示出较低的不良反应发生率[12][14][16]。这对于寻求非传统医疗方法以改善婴儿黄疸状况的人来说,是一个值得尝试的选项。
总结来说,蓝光对人体健康的有益作用主要体现在提升认知功能、改善睡眠质量、促进视觉健康、维护皮肤健康以及具有微生物杀灭潜力上。这些作用使得蓝光成为一个多功能的健康补充品,适合于那些希望通过调整日常生活中的光照来改善自己的整体健康状况的人群。
蓝光如何具体提升人的认知性能?
蓝光(蓝色光)对人的认知性能的提升主要体现在以下几个方面:
1. 提高警觉性和注意力:多项研究表明,蓝光暴露能够增强人的警觉性和注意力。例如,一项研究显示,在蓝光暴露期间,参与者在记忆巩固任务中表现出更好的长延迟口头回忆能力[31]。
2. 改善工作记忆性能:同样的一项研究发现,蓝光暴露后,参与者的工作记忆任务中的反应时间显著加快,并且在前额叶皮层活跃区域有增加的激活[33]。
3. 促进高级大脑功能:蓝光不仅能增强视觉感知,还能刺激额叶皮层和前额叶皮层的功能连接,这些区域与执行功能密切相关。这表明蓝光可能通过调节与记忆相关的大脑核心区域来优化认知性能[35]。
4. 影响创造性思维和决策:蓝光还被认为可以增强“接近动机”,即那些需要创造性思维和做出快速决策的任务。虽然蓝光在某些认知任务上没有表现得比红光更好,但它确实在其他类型的认知任务上有所帮助[40]。
5. 调节昼夜节律:蓝光通过视网膜感光神经节细胞调节昼夜节律,这对于维持正常的生物钟和睡眠模式至关重要[36][38]。
总结来说,蓝光通过增强警觉性、改善工作记忆性能、促进高级大脑功能以及调节昼夜节律等方式,具体提升了人的认知性能。
蓝光照射对睡眠质量改善的机制是什么?
蓝光照射对睡眠质量改善的机制主要涉及以下几个方面:
1. 调节生物节律:蓝光(特别是短波长)能够影响人体的生物节律,包括褪黑素分泌、觉醒状态和认知性能。研究表明,蓝光能够通过非成像光感受器直接影响褪黑素分泌、觉醒状态和认知性能[44]。
2. 减少睡眠倦怠:蓝光照射被证明可以通过抑制褪黑素分泌来减少睡眠倦怠,这意味着在夜间使用低强度蓝光可以促进警觉性,同时降低慢眼运动频率和睡眠电脑波活动[45]。
3. 提高工作效率:穿戴蓝光滤光眼镜被认为是一种成本效益的睡眠干预措施,可以改善多个组织相关的结果,如工作投入、任务执行力和非任务表现[42]。
4. 缓解压力后的放松:蓝光照射被发现可以加速压力后的放松过程,与传统白光相比,蓝光照射后的放松时间显著减少[43]。
5. 改善睡眠结构和睡眠脑电图活动:蓝光照射对睡眠结构和睡眠脑电图活动的影响尚不完全清楚,但有研究表明,蓝光照射可能会影响到稳态睡眠调节,如减少前额慢波活动[44]。
6. 对大鼠的影响:虽然大鼠实验显示蓝光照射不影响大鼠的焦虑状态,但300 lx蓝光照射对大鼠有抗抑郁及促进睡眠的作用,而剥夺蓝光会导致大鼠抑郁[47]。
我搜索到的资料表明,蓝光照射通过调节生物节律、减少睡眠倦怠、提高工作效率、缓解压力后的放松以及改善睡眠结构和脑电图活动等机制,对睡眠质量的改善产生了积极影响。
蓝光在减少干眼病和白内障方面的效果有哪些科学研究支持?
蓝光在减少干眼病和白内障方面的效果主要体现在以下几个科学研究支持上:
1. 视网膜氧化性损伤的实验研究:一项研究观察了蓝光照射后视网膜形态学和生化指标的改变,特别是对比蓝光照射前后的视网膜组织总超氧化物歧化酶(SOD)活力、丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活力的变化[53]。
2. 数字蓝光对眼睛的影响:这项综述旨在从数字设备中发出的蓝光对眼睛的影响进行分析,发现阻挡短波长蓝光可以减少视觉不适或数字疲劳[54]。
3. 蓝光诱导人视网膜色素上皮细胞凋亡及Gelsolin保护作用的实验研究:这项研究探讨了蓝光导致的人视网膜色素上皮细胞损伤的分子机理,以及Gelsolin基因表达对视网膜色素上皮细胞损伤的保护作用[57]。
这些研究表明,低强度短时间的蓝光照射可以诱导兔视网膜组织氧化性损伤,并且生理性黄色晶状体对蓝光诱导性视网膜损伤有一定的保护作用。
蓝光对皮肤健康的影响及其生物节律调节机制是什么?
蓝光对皮肤健康的影响主要体现在两个方面:一是通过干扰生物节律,二是直接对皮肤细胞造成损伤。
蓝光能够直接影响皮肤细胞的生物节律。研究表明,蓝光可以减少角质形成细胞(keratinocytes)中per1转录的活性,这种变化使得皮肤细胞在夜间“误认为”仍处于白天状态,从而干扰了它们的生物节律[58]。这种干扰可能导致皮肤细胞无法按自然周期进行修复和准备工作,最终加速皮肤老化过程。
蓝光还能直接对皮肤细胞造成损伤。高能蓝光辐照会导致皮肤屏障功能蛋白表达上调,如丝聚蛋白(FLG)、角蛋白(KRT)1及KRT10等[60]。这些蛋白的异常表达和定位不仅影响皮肤的屏障功能,还可能导致皮肤表面粗糙、脱屑及瘙痒等症状。此外,蓝光还能增加活性氧(ROS)的产生、DNA损伤以及炎症介质的释放,这些都可能增加皮肤整体的损伤程度,并最终加速皮肤老化[58]。
关于蓝光对皮肤色素沉着的影响,研究发现蓝光能够诱导皮肤出现色素沉着,这与蓝光照射剂量有关[64]。蓝光照射能够抑制角质形成细胞和成纤维细胞的增殖活力,同时促进黑素细胞分泌相关细胞因子,如IL-18、NGF等,这些因子的增加进一步促进黑素颗粒的合成[64]。此外,蓝光还能影响视蛋白3、α-MSH-MC1R通路、黑皮素受体等,从而增加黑素生成,引发皮肤色素沉着[66]。
蓝光对皮肤健康的影响及其生物节律调节机制主要包括干扰皮肤细胞的生物节律、直接对皮肤细胞造成损伤以及诱导皮肤色素沉着等方面。这些影响不仅涉及到皮肤的物理结构和功能,还包括了皮肤的色素沉着问题,对人体健康构成了潜在威胁。
蓝光在新生儿黄疸治疗中的应用和效果评估。
蓝光照射治疗新生儿黄疸的应用和效果评估显示,蓝光照射是一种有效且安全的治疗方法。多项研究表明,无论是间歇性还是持续性的蓝光照射,都能显著提高新生儿黄疸的治疗效果,并且能够降低血清胆红素水平,从而促进患儿的早日康复[68][69][70]。
具体来说,间歇性蓝光照射(短时多次)与持续性蓝光照射相比,虽然在总有效率上差异不大,但在减少不良反应方面表现更佳。例如,一项研究发现,间歇性蓝光照射的不良反应发生率为6.3%,明显低于持续性蓝光照射的17.5%[69]。另一项研究也显示,间歇性蓝光照射的不良反应发生率为8.0%,明显低于持续性蓝光照射的28.0%[71]。这表明,间歇性蓝光照射在安全性方面具有优势。
此外,短时多次蓝光照射治疗新生儿黄疸的效果显著,不仅能够有效降低黄疸新生儿的血清胆红素水平,还能减少不良反应的发生[76][77]。例如,一项研究发现,短时多次蓝光照射治疗后,治疗总有效率为96.92%,不良反应发生率为12.31%[76]。
蓝光照射治疗新生儿黄疸是一种有效且安全的方法。无论是间歇性还是持续性的蓝光照射,都能显著提高治疗效果并降低血清胆红素水平。
相关事件
事件名称 | 事件时间 | 事件概述 | 类型 |
单色LED蓝色光照对健康人体昼夜节律的影响研究 | 2007年10月至2008年10月 | 研究表明,波长470nm,强度65μW/cm2的单色LED蓝色光照对健康受试者生物节律有积极影响。 | 科学研究 |
蓝光对人类昼夜节律的影响 | 1958年(Hastings和Sweeney的研究发表时间) | 通过实验发现,不同波长的蓝光能够有效地调节人类的昼夜节律。 | 科学发现 |
蓝光治疗新生儿黄疸的效果研究 | 2016年4月至2017年4月 | 研究显示,采用蓝光治疗新生儿黄疸的临床疗效显著,不良反应发生率低。 | 医学研究 |
相关组织
组织名称 | 概述 | 类型 |
北京大学第三医院 | 在蓝光对人体健康影响的研究中,完成了临床试验。 | 医疗/研究机构 |
Charite–Universitatsmedizin Berlin | Dieter Kunz是该中心的睡眠研究和临床生物钟学研究组的负责人。 | 医疗/研究机构 |
相关人物
人物名称 | 概述 | 类型 |
J. Woodland Hastings | 与Beatrice M. Sweeney一起,他们在1958年测试了不同波长光线对海洋藻类Gonyaulax polyedra昼夜节律的影响。 | 科学家/研究人员 |
Beatrice M. Sweeney | 与J. Woodland Hastings一起,他们在1958年测试了不同波长光线对海洋藻类Gonyaulax polyedra昼夜节律的影响。 | 科学家/研究人员 |
Dieter Kunz | 是Charite–Universitatsmedizin Berlin睡眠研究和临床生物钟学研究组的负责人,强调了同步的昼夜节律对健康的重要性。 | 科学家/研究人员 |
参考文献
1. M. I. Silvani, R. Werder et al. “The influence of blue light on sleep, performance and wellbeing in young adults: A systematic review.” Frontiers in Physiology (2022).
2. Zhi-Chun Zhao, Ying Zhou et al. “Research progress about the effect and prevention of blue light on eyes..” International Journal of Ophthalmology (2018). 1999-2003 .
3. 刘娜,张楠,文冰亭等.单色LED蓝色光照对健康人体昼夜节律的影响[J].中国组织工程研究与临床康复,2009,13(30):5923-5926.
4. 刘涛,张天资.蓝光对眼损伤的最新研究进展[J].中国现代医药杂志,2020,22(03):94-96.
5. Leilei Zou and J. Dai. “[Blue light and eye health]..” [Zhonghua yan ke za zhi] Chinese journal of ophthalmology (2015). 65-9 .
6. Elaine Kitchel. “The Effects of Blue Light on Ocular Health.” (2000). 399 - 403.
7. 成知函.蓝光与眼睛[J].中国眼镜科技杂志,2019,No.313(03):110-112.
8. P. Yadav, Anil Yadav et al. “A Study on the Effect and Prevention of Blue Light on Eyes.” International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology (2023).
9. W. Russell. “The Physiological Action of Ultra-Violet Radiation and its Use in the Home.” Nature (1928). 633-636.
10. Véronique François-Newton, Vimi Lutchmanen Kolanthan et al. “The protective effect of a novel sunscreen against blue light.” International Journal of Cosmetic Science (2022). 464 - 476.
11. 不同波长蓝光LED对人体光生物节律效应的影响 [2013-08-15]
12. 李敏.蓝光治疗新生儿黄疸的临床效果及不良反应研究[J].中国实用医药,2020,15(27):72-74.
13. M. Ayaki, A. Hattori et al. “Protective effect of blue-light shield eyewear for adults against light pollution from self-luminous devices used at night.” Chronobiology International (2016). 134 - 139.
14. 毛莲.蓝光治疗新生儿黄疸的疗效及不良反应分析[J].中国实用医药,2016,11(17):179-180.
15. 卢辰宇,李娜,鲁严等.蓝光对皮肤老化的影响及其防护[J].中国皮肤性病学杂志,2023,37(12):1341-1345.
16. 刘承梅.蓝光治疗新生儿黄疸的临床效果分析[J].中国当代医药,2014,21(09):171-172.
17. Devika Haridas and C. Atreya. “The microbicidal potential of visible blue light in clinical medicine and public health.” Frontiers in Medicine (2022).
18. 蓝光辐照对皮肤的生物学效应 [2021-03-05]
19. 柯城,吴春法,李伟军等.理性认识蓝光危害及蓝光生物安全性评价[J].激光生物学报,2023,32(02):97-110.
20. J. Wataha, J. Lewis et al. “Blue Light Differentially Modulates Cell Survival and Growth.” Journal of dentistry research (2004). 104 - 108.
21. 葛格. 蓝光对皮肤老化的影响及分子机制研究[D].中国医科大学,2021.
22. 陈春荣.蓝光治疗新生儿黄疸的临床效果探讨[J].中国实用医药,2019,14(34):82-83.
23. 王晓慧,李志坚.短波蓝光对眼部损伤的研究进展[J].医学综述,2021,27(01):116-120.
24. A. Viola, L. James et al. “Blue-enriched white light in the workplace improves self-reported alertness, performance and sleep quality..” Scandinavian Journal of Work, Environment and Health (2008). 297-306 .
25. R. Lucas. “The importance of blue light exposure to circadian integrity and general health.” (2012).
26. N. I. Lisdiani and Yassierli. “Blue light exposure improves awareness during monotonous activities at night.” 2012 Southeast Asian Network of Ergonomics Societies Conference (SEANES) (2012). 1-5.
27. D. Holzman. “What’s in a Color? The Unique Human Health Effects of Blue Light.” Environmental Health Perspectives (2010). A22 - A27.
28. 宁静. 蓝光对皮肤瘙痒的作用及机制研究[D].中国医科大学,2022.
29. 董荣长.蓝光治疗新生儿黄疸的效果研究[J].医学信息,2018,31(01):116-118.
30. 熊柳.蓝光照射治疗新生儿黄疸的疗效研究[J].中外医疗,2011,30(26):173.
31. A. Alkozei, Ryan Smith et al. “Acute exposure to blue wavelength light during memory consolidation improves verbal memory performance.” PLoS ONE (2017).
32. G. Vandewalle, O. Collignon et al. “Blue Light Stimulates Cognitive Brain Activity in Visually Blind Individuals.” Journal of Cognitive Neuroscience (2013). 2072-2085.
33. A. Alkozei, Ryan Smith et al. “Exposure to Blue Light Increases Subsequent Functional Activation of the Prefrontal Cortex During Performance of a Working Memory Task..” Sleep (2016). 1671-80 .
34. L. Tonetti and V. Natale. “Effects of a single short exposure to blue light on cognitive performance.” Chronobiology International (2019). 725 - 732.
35. Zhenglong Lin, Gangqiang Hou et al. “40-Hz Blue Light Changes Hippocampal Activation and Functional Connectivity Underlying Recognition Memory.” Frontiers in Human Neuroscience (2021).
36. 钱晶晶,管怀进.蓝光与视功能关系的研究进展[J].国际眼科纵览,2010(03):211-216.
37. Steve Fotios and G. Levermore. “Visual perception under tungsten lamps with enhanced blue spectrum.” (1995). 173 - 179.
38. D. Berson, Felice A. Dunn et al. “Phototransduction by Retinal Ganglion Cells That Set the Circadian Clock.” Science(2002).
39. 蓝光知识有问必答[J].中国眼镜科技杂志,2015,No.226(12):179.
40. H. Kojima and H. Miura. “Examining the Effect of Illumination Color on Cognitive Performance.” (2012). 95-99.
41. G. Tosini, Ian Ferguson et al. “Effects of blue light on the circadian system and eye physiology.” Molecular Vision (2016). 61 - 72.
42. Cristiano L. Guarana, Christopher M. Barnes et al. “The effects of blue-light filtration on sleep and work outcomes..” Journal of Applied Psychology (2020).
43. Jesus Minguillon, M. A. Lopez-Gordo et al. “Blue lighting accelerates post-stress relaxation: Results of a preliminary study.” PLoS ONE (2017).
44. S. Chellappa, R. Steiner et al. “Acute exposure to evening blue‐enriched light impacts on human sleep.” Journal of Sleep Research (2013).
45. J. Phipps-Nelson, J. Redman et al. “BLUE LIGHT Exposure Reduces Objective Measures of Sleepiness during Prolonged Nighttime Performance Testing.” Chronobiology International (2009). 891 - 912.
46. Burkhart Kimberly and Phelps James R.. “AMBER LENSES TO BLOCK BLUE LIGHT AND IMPROVE SLEEP: A RANDOMIZED TRIAL.” Chronobiology International (2009). 1602 - 1612.
47. 连雨峥,孟庆贺,蒋建军等.蓝光对大鼠焦虑、抑郁及睡眠的影响[J].现代预防医学,2016,43(18):3398-3401+3405.
48. E. Sunde, Torhild T Pedersen et al. “Blue-Enriched White Light Improves Performance but Not Subjective Alertness and Circadian Adaptation During Three Consecutive Simulated Night Shifts.” Frontiers in Psychology (2020).
49. T. Sletten, S. Ftouni et al. “Randomised controlled trial of the efficacy of a blue-enriched light intervention to improve alertness and performance in night shift workers.” Occupational and Environmental Medicine (2017). 792 - 801.
50. S. Hattar, H. Liao et al. “Melanopsin-Containing Retinal Ganglion Cells: Architecture, Projections, and Intrinsic Photosensitivity.” Science(2002).
51. Duke-Elder Ws. “ULTRA-VIOLET LIGHT IN THE TREATMENT OF OPHTHALMIC DISEASE.” British Journal of Ophthalmology (1928). 289 - 308.
52. Duke-Elder Ws. “Observations on the Therapeutic Action of Ultra-Violet Light upon the Eye.” British medical journal (1926). 891 - 895.
53. 蓝光对兔白内障术后视网膜氧化性损伤的实验研究 [2009-05-01]
54. A. Munsamy, Macaela Moodley et al. “Evidence on the effects of digital blue light on the eye: A scoping review.” African Vision and Eye Health (2022).
55. Instruments and Equipment. “The effects of blue light on the retina and the use of protective filtering glasses. Council on Dental Materials, Instruments, and Equipment..” The Journal of the American Dental Association (1939) (1986). 533-5 .
56. J. Roberts. “Update on the Positive Effects of Light in Humans †.” (2005).
57. 蔡善君. 蓝光诱导人视网膜色素上皮细胞凋亡及Gelsolin保护作用的实验研究[D].四川大学,2004.
58. K. Dong, E. Goyarts et al. “Blue light disrupts the circadian rhythm and create damage in skin cells.” International Journal of Cosmetic Science (2019).
59. A. Ramser and A. Casey. “Blue Light and Skin Health..” Journal of Drugs in Dermatology (2022). 962-966 .
60. 刘沛仪,马彦云,宁静等.高能蓝光辐照致皮肤屏障损伤的表型特征[J].临床皮肤科杂志,2022,51(07):394-400.
61. J. Kumari, Kinnor Das et al. “The impact of blue light and digital screens on the skin.” Journal of Cosmetic Dermatology (2023). 1185 - 1190.
62. 丁文玉,田燕,李钧翔等.蓝光对皮肤的影响机制及防蓝光与防紫外简析[J].香料香精化妆品,2022,No.191(02):104-108+111.
63. M. M. Kleinpenning, T. Smits et al. “Clinical and histological effects of blue light on normal skin.” Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine (2010).
64. 蓝光影响皮肤色素沉着及其机制的研究 [2022-05-01]
65. A. Pourang, A. Tisack et al. “Effects of visible light on mechanisms of skin photoaging.” Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine (2021). 191 - 196.
66. 刘峻辰,孟宪瑶,凌霄等.蓝光导致皮肤色素沉着的发生机制研究[J].日用化学工业(中英文),2024,54(01):90-94.
67. H. Epstein. “The Impact of Visible Light on Skin..” SKINmed Dermatology for the Clinician (2021). 219-221 .
68. 孙红芹.新生儿黄疸应用蓝光治疗效果分析及不良反应临床探讨[J].中外医学研究,2014,12(03):33-34.
69. 唐春梅.新生儿黄疸蓝光治疗效果及不良反应探讨[J].中外医学研究,2015,13(33):138-140.
70. 刘翼昌,邱文,黄彬等.探究不同方式蓝光照射治疗新生儿黄疸的疗效和安全性[J].当代医学,2017,23(18):21-23.
71. 李俊武,张婷.新生儿黄疸蓝光治疗效果与临床不良反应分析[J].当代医学,2017,23(25):88-89.
72. 蔡晓东,李炎芳.两种蓝光照射方式治疗新生儿黄疸的疗效评价[J].中国实用医药,2017,12(07):10-12.
73. 乔二虎.两种蓝光照射方式治疗新生儿黄疸患儿的临床效果[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(07):94+96.
74. 徐春玲.蓝光治疗新生儿黄疸的疗效观察[J].中国医药科学,2011,1(02):78.
75. 郝丽娟.短时多次蓝光疗法在新生儿黄疸治疗中的效果评价[J].临床医药文献电子杂志,2020,7(15):57+65.
76. 张晓燕.短时多次蓝光疗法实施于新生儿黄疸临床治疗中的效果评价[J].世界最新医学信息文摘,2017,17(91):171.
77. 短时多次蓝光疗法在新生儿黄疸治疗中的价值分析 [2015-03-05]