La luz azul y el ritmo circadiano

La luz eléctrica inició su expansión por el mundo hace poco más de cien años. Para ser precisos, desde que Edison comercializó las primeras lámparas incandescentes en el año 1880. Ciertamente, Edison no fue el primero en fabricar una lámpara incandescente. Sí, en cambio, fue el primero en desarrollar una lámpara con un tiempo de vida suficientemente largo para ser comercialmente viable.

Resulta notable que el diseño de las lámparas incandescentes que todavía se pueden adquirir comercialmente sea básicamente el mismo que el de la lámpara desarrollada por Edison hace más de un siglo. En efecto, dicha lámpara consistía de un filamento de bambú carbonizado que se calentaba por medio de una corriente eléctrica hasta el punto de generar luz visible. El filamento se colocaba en el interior un bulbo de vidrio en cuyo interior se hacía vacío para evitar que el filamento caliente se consumiera por el contacto con el oxígeno del aire. La corriente eléctrica del filamento se introducía por medio de un socket metálico roscado en la base del bulbo de vidrio.

Si sustituimos al filamento de bambú por uno de tungsteno –desarrollado en 1906– y al vacío en el interior del bulbo de vidrio por un gas inerte, la descripción anterior corresponde a la de una lámpara incandescente moderna. Las coincidencias entre las lámparas de Edison y las modernas demuestran que las primeras constituyen dispositivos extraordinariamente bien concebidos, que sobrevivieron a lo largo del siglo XX a la competencia con otras tecnologías de iluminación, incluyendo a las lámparas fluorescentes.

Con el correr de los años, sin embargo, las lámparas incandescentes se han encontrado con un adversario que les ha resultado difícil de vencer: los lámparas LED. Y es que las lámparas incandescentes, además de virtudes tienen también defectos. Uno de los mayores es su baja eficiencia para la producción de luz, pues de la energía eléctrica que consumen un 90 por ciento se convierte en calor y en este respecto son ampliamente superadas por las lámparas LED.

En un inicio la baja eficiencia de las lámparas incandescentes tenía una relevancia sólo relativa. Con las crisis energéticas que se han dado a partir de la década de los años 70 de siglo pasado y los problemas de contaminación ambiental y cambio climático que nos aquejan, dicha eficiencia ha adquirido una gran relevancia, habida cuenta que el 20 por ciento de la energía eléctrica que se genera a nivel global se utiliza para iluminación. En estas circunstancias, las fuentes luminosas LED están teniendo una cada vez mayor penetración en el mercado a costa, en parte, de las lámparas incandescentes.

Además de una mayor eficiencia, las lámparas LED tienen otras virtudes, incluyendo su robustez y larga duración. No hay nada perfecto, sin embargo, y estas lámparas tienen también sus desventajas. Una de ellas tiene que ver con su alto contenido de radiación azul. En efecto, en su versión más simple, una fuente LED de luz blanca consiste de un emisor primario de luz azul que es cubierto con un capa de un material que al ser excitado por la luz azul emite luz amarilla. La combinación de la luz azul primaria y la luz amarilla secundaria es percibida por nosotros como luz blanca.

La radiación azul emitida por las lámparas LED es motivo de preocupación por parte de los especialistas pues se le ha asociado a diversos problemas de salud. En particular, existe evidencia de que el uso de una iluminación nocturna con alto contenido de luz azul retrasa la producción de melatonina que es la sustancia que le indica al cuerpo que ha llegado la hora de dormir. De este modo, la exposición nocturna a la luz azul interfiere con el ritmo circadiano y el ciclo del sueño.

Un estudio que evidencia esto último fue publicado en el número de julio del presente año en la revista “Ophthalmic and Physiological Optics” por un grupo de investigadores de la Universidad de Houston, encabezado por Lisa Ostrin.

El estudio de referencia fue llevado a cabo con 21 voluntarios con edades entre los 17 y los 42 años, a los que se les pidió que usaran lentes de color amarillo que bloquean la luz azul y parte de la luz verde, tres horas antes de ir a dormir y durante dos semanas. Los voluntarios afirmaron haber concebido más rápidamente el sueño y haber tenido una mejor calidad del mismo después de usar los lentes amarillos. Además, experimentaron un incremento del nivel de melatonina de 58 por ciento y tuvieron 24 minutos más de sueño.

Los humanos hemos evolucionado con la luz del Sol, que ciertamente tiene un gran contenido de luz azul, pero a la que hemos adaptado nuestro ritmo circadiano. En contraste, hemos estado bajo la influencia de la luz eléctrica solamente por poco más de cien años y apenas estamos entendiendo en que grado somos afectados por la misma. En comparación con los tiempos del foco incandescente –que tiene un contenido de luz azul relativamente pequeño– ahora estamos expuestos a mayores niveles de luz azul nocturna, no solamente por la lámparas LED empleadas para iluminación, sino también por la multitud de dispositivos que emplean dichas lámparas, incluyendo a las pantallas de computadora, las tablets y los teléfonos celulares que empleamos con profusión.

¿Resultará la lámpara LED, tal como la conocemos ahora y dados los problemas que encara, un dispositivo tan exitoso como lámpara incandescente que vivió entre nosotros por más de cien años? Esto, por supuesto, sólo el tiempo lo dirá.