Edificios, iluminación y la epidemia de miopía

¿Qué tiene el entorno de iluminación exterior que puede proteger contra la miopía? en opinión del profesor Kevin Houser.

En su última publicación como editor de la revista LEUKOS de la Illuminating Engineering Society, el profesor Kevin Houser comparte un profundo análisis sobre cómo investigaciones recientes han vinculado los problemas de miopía con la cantidad de iluminación natural con la que se interactúa:

La miopía también conocida como «visión corta», es una enfermedad de los ojos que suele comenzar en la primera infancia y progresa hasta el final de la adolescencia. Alguna vez fue relativamente poco frecuente, pero en unas pocas generaciones ha ido en aumento, y ahora es una epidemia mundial de proporciones asombrosas. Algunas investigaciones predicen que el 50 % de la población mundial estará afectada para 2050, frente al 34 % actual y el 23 % en 2000.

Una forma grave de miopía está asociada con un mayor riesgo de pérdida de la visión por glaucoma y desprendimiento de retina. Las intervenciones actuales enfatizan los tratamientos clínicos en lugar de la prevención y se centran en los medicamentos y la corrección refractiva. Por lo que se ha estimado que el error de refracción no corregido cuesta más de $200 mil millones anuales en el PIB mundial.

Se han considerado muchos factores en la causalidad de la miopía. Los estudios de predisposición genética mostraron que el efecto de cualquier gen individual es y no explican la prevalencia acelerada de la enfermedad. Esto ha vuelto a centrar el campo de la miopía en la cuestión de si los cambios en el entorno están causando el problema. Esta progresión de pensamiento es lógico, no solo porque la genética es una explicación inadecuada, sino también porque el crecimiento del ojo y la optimización de la distancia focal dependen de la luz.

En la categoría de influencias ambientales, se ha propuesto que el enfoque excesivo en tareas visuales de campo cercano, la interrupción del ritmo circadiano y los factores geográficos y estacionales que influyen en la exposición a la luz pueden ser los causantes. Sin embargo, y relacionado con esta discusión, los estudios epidemiológicos han demostrado repetidamente que el tiempo que se pasa al aire libre está asociado con la reducción de la miopía, mientras que el tiempo que se pasa en el interior es un factor de riesgo. ¿Qué tiene el entorno de iluminación exterior que puede proteger contra la miopía? Recientes descubrimientos de la ciencia han ayudado a cristalizar una hipótesis.

Las proteínas sensibles a la luz de los animales se denominan opsinas. El ojo humano contiene al menos 6, 4 de las cuales están involucradas en nuestra función visual a través de fotorreceptores de conos y bastones. Las dos restantes son las denominadas opsinas no visuales, melanopsina (OPN4) y neuropsina (OPN5). Los estudios preclínicos han implicado a las 6 opsinas en la regulación del crecimiento ocular y la optimización de la distancia focal.

La melanopsina tiene una sensibilidad máxima a la luz de alrededor de 480 nm, un color azul cielo. Esta opsina tiene un papel en la función circadiana sistémica, pero también regula el crecimiento del ojo y la distancia focal a través de su expresión retiniana. La neuropsina es de especial interés para esta discusión porque tiene una sensibilidad máxima a 380 nm, una longitud de onda violeta que está en el límite de la percepción visual para la mayoría de los adultos. Al igual que con la melanopsina, los estudios preclínicos de la respuesta de la luz violeta-OPN5 han demostrado que regula el crecimiento del ojo y la distancia focal. Más específicamente, cuando se estimula OPN5 con luz violeta, se suprime el alargamiento miope del ojo.

Estos hallazgos se complementan con estudios realizados en humanos: En el estudio Violet light exposure can be a preventive strategy against myopia progression, encontraron que los niños miopes con lentes correctivos que transmitían luz violeta tenían una progresión miópica menor que aquellos con lentes que bloqueaban la luz violeta. Asimismo, en adultos miopes, encontraron que usar lentes con más transmisión de luz violeta se asoció con una menor progresión de la miopía. Cuando se combinan, estos estudios han llevado a la hipótesis de que el auge de la miopía puede ser causado por un estilo de vida moderno que resulta en una exposición insuficiente a la luz violeta que estimula OPN5.

Entonces, ¿Cómo se relaciona esto con los edificios? ¿Hay algo en pasar tiempo dentro de los edificios que aumente el riesgo de miopía? ¿Qué tiene el entorno construido moderno que puede estar exacerbando el riesgo de miopía? ¿Sería posible diseñar ambientes de interior para disminuir el riesgo de aparición y progresión de la miopía, especialmente para los niños y adolescentes que están en mayor riesgo?

El rápido aumento de la prevalencia de la miopía deja en claro que están en juego factores a escala de la población, probablemente relacionados con la cultura y el medio ambiente. Por lo tanto, las intervenciones a escala poblacional pueden ser las estrategias de prevención más efectivas, y el diseño de edificios es un lugar donde los cambios a escala poblacional pueden ser más persistentes. Esta también puede ser una oportunidad para diseñar una estrategia de prevención de la miopía, y la prevención siempre es mejor que el tratamiento.

Hay muchas tendencias en el diseño de edificios que limitan la exposición a las longitudes de onda de luz más cortas que abundan en la luz del día sin filtrar al aire libre. Estas tendencias incluyen la rápida urbanización y el aumento de las densidades urbanas; proliferación de edificios de cimentación profunda, de gran altura y subterráneos que reducen o eliminan la exposición a la luz del día; políticas energéticas que reduzcan las áreas permitidas de las ventanas y promuevan el uso de ensamblajes de vidriado de «alto rendimiento» que reduzcan específicamente la transmisión de luz de longitud de onda corta; y una mayor dependencia de la iluminación eléctrica que no produce longitudes de onda violetas.

Teniendo en cuenta lo anterior, creemos que es apropiado reconocer que los edificios probablemente han jugado un papel en la epidemia de miopía. El doctor Richard Hobday, por ejemplo, ha expresado su preocupación sobre cómo el diseño y las políticas escolares pueden estar afectando la prevalencia de la miopía. De hecho, se ha demostrado que los horarios escolares que incluyen más tiempo al aire libre reducen el inicio y la progresión de la miopía y ofrecen muchos otros beneficios. Sin embargo, siendo realistas, trasladar una mayor parte de la jornada escolar al aire libre requiere cambios en la infraestructura educativa, el apoyo público y la voluntad política, y no es práctico como panacea universal.

En este contexto, ¿Qué pueden hacer los profesionales de la construcción?

Aunque todavía no tenemos una respuesta completa a esa pregunta, dos áreas de preocupación son particularmente relevantes para la comunidad de iluminación. El primero es el uso de materiales de acristalamiento que modifican sustancialmente la distribución espectral de la luz del día. Estos incluyen recubrimientos de baja emisividad (radiación térmica emitida por una superficie) que reducen en gran medida el espectro de la luz transmitida, recubrimientos reflectantes y tintes que varían mucho en sus propiedades de transmisión espectral según el color y la química, y sistemas de acristalamiento dinámico, como el acristalamiento electrocrómico que puede cambiar simultáneamente las propiedades espectrales, la sincronización y la intensidad relativa de la iluminación diurna.
La segunda área de preocupación es la iluminación eléctrica, que tradicionalmente ha sido deficiente en las longitudes de onda visibles más cortas entre de 350 nm a 480 nm.

¿Deberían modificarse las distribuciones de potencia espectral de los productos LED comunes? ¿Podríamos considerar otra métrica del rendimiento de la iluminación, más allá de la estimulación visual y circadiana? Y aunque la salud humana siempre debe ser una prioridad máxima, la luz de longitud de onda corta tiene ventajas y desventajas que deben considerarse y equilibrarse. Reiteramos que los niños son los más vulnerables; por lo tanto, el diseño de iluminación para la prevención de la miopía puede ser más crucial en entornos escolares y domésticos, pero menos importante para edificios ocupados solo por adultos.

Además, la salud ocular no se encuentra actualmente en las prioridades de investigación de la comunidad científica de la construcción. Hay poca conciencia entre los fabricantes de acristalamientos y el establecimiento de políticas energéticas sobre cómo el filtrado selectivo de la radiación violeta puede estar contribuyendo inadvertidamente a la aparición y progresión de la miopía. Sin embargo, los edificios diseñados y construidos hoy influirán en la salud de los ocupantes del edificio durante generaciones. ¿En qué medida y de qué manera el diseño de iluminación natural y la iluminación eléctrica pueden apoyar el desarrollo ocular y la salud ocular?

Dada la fuerte evidencia de que la salud ocular está influenciada por las características de la luz en los edificios, y la gravedad de las consecuencias, creemos que es urgente incluir la salud ocular en las políticas energéticas y climáticas que ahora se están formulando. Invitamos a la comunidad de iluminación a trabajar hacia una comprensión más profunda de cómo la iluminación natural y el diseño de iluminación eléctrica pueden afectar el desarrollo y la salud de los ojos. Si los edificios van a desempeñar un papel en la reversión de las tendencias de la miopía, son los profesionales de la construcción los que deberán dar un paso al frente, priorizar el riesgo de miopía y exhibir la voluntad colectiva de diseñar y diseñar edificios que respalden la salud ocular. Te animamos a unirte a esta causa.

Texto original: Kevin W. Houser, Lisa Heschong & Richard Lang (2023) Buildings, Lighting, and the Myopia Epidemic, LEUKOS, 19:1, 1-3, DOI: 10.1080/15502724.2022.2141503 

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