The Influence of LED Lighting in School Recreation Areas on Visual Acuity and Psycho-Emotional State of First Graders in the Dynamics of a Schoolyear

Object: The wide spread of gadgets among modern schoolchildren and their intensive use during breaks in school corridors and recreation areas indicates the necessity of improving illumination in school recreation areas to secure conditions suitable for intensive visual work. Thanks to their technical characteristics, durability and affordable price, LED light sources can ensure the implementation of this task. The objective of the study was to assess the impact of LED lighting of school corridors, halls and recreational facilities on visual acuity and psycho-emotional state of first graders in the course of a schoolyear. Materials and methods: In the corridors and recreation areas of the Dolgoprud-ninskaya Gymnasium (Moscow Region), fluorescent lamps were replaced by PrLUX-AU-36 LED lamps with Epistar LEDs, opal diffuser, 3600Lm luminous flux, and the color temperature of 4000K. Measurements of artificial lighting were taken before and after installing LED lamps using a TKA PKM 43 light meter. We conducted a study of visual acuity among 67 first graders (aged 7-8) in the annual dynamics from September to May using the Sivtsev-Golovin table placed in the Rota apparatus. Testing was conducted by a highly qualified ophthalmologist. The psycho-emotional state was assessed using the Luscher color test. Results: We observed a significant increase in visual acuity in children over the specified period indicating the absence of negative effects of LED lighting on the organ of vision. The results of the Lusher test proved the absence of negative dynamics, thus demonstrating null adverse health effects of LED lighting in the primary schoolchildren. The studies confirmed that the influence of that light load on vision and its negative non-visual effects were only potential.

светодиоды, школьные рекреации, гаджеты, острота зрения, тест Люшера, меланопсин, LEDs, school recreation area, gadgets, visual acuity, Luscher color test, melanopsin

1. Скоблина Н.А., Милушкина О.Ю. Татаринчик А.А. и др. Гигиенические проблемы охраны зрения школьников и студентов в условиях гиперинформационного общества // Российская детская офтальмология. 2017. № 4. С. 5-9.

2. Скоблина Н.А., Милушкина О.Ю. Татаринчик А.А. и др. Место гаджетов в образе жизни современных школьников и студентов // Здоровье населения и среда обитания 2017. № 7 (292). С. 41-43.

3. Скоблина Н.А., Милушкина О.Ю. Обрубов С.А. и др. Гигиенические факторы формирования функциональных отклонений и хронических заболеваний глаза у школьников и студентов в современных условиях // Российская детская офтальмология. 2019. № 1. С. 22-27.

4. Вятлева О.А., Курганский А.М. Мобильные телефоны и здоровье детей 6-10 лет: значение временных режимов и интенсивность излучения // Здоровье населения и среда обитания 2017. № 8 (293). С. 27-30.

5. Вятлева О.А., Курганский А.М. Режимы пользования мобильным телефоном и здоровье детей школьного возраста // Гигиена и санитария 2019. Т. 98. № 8. С. 857-862.

6. Вятлева О.А., Текшева Л.М., Курганский А.М. Физиолого-гигиеническая оценка влияния мобильных телефонов различной интенсивности излучения на функциональное состояние головного мозга детей и подростков методом электроэнцефалографии. // Гигиена и санитария 2016. Т. 95. № 10. С. 965-968.

7. Вильк М.Ф., Соснова Т.Л. Цветовое зрение и безопасность движения. М.: «СПМ-Индустрия». 2017. 696 с.

8. Дейнего В.Н., Капцов В.А., Балашевич Л.И. и др. Профилактика глазных заболеваний у детей и подростков в учебных помещениях со светодиодными источниками света первого поколения // Российская детская офтальмология. 2016. №2 2. С. 57-72.

9. Дейнего В.Н., Капцов В.А. Балашевич Л.И. и др. Профилактика глазных заболеваний: светобиологическая безопасность и гигиена энергосберегающих источников света. Аналитический обзор // Глаз. 2016. № 1 (107). С. 18-33.

10. Дейнего В.Н., Капцов В.А. Свет энергосберегающих и светодиодных ламп и здоровье человека // Гигиена и санитария. 2013. Т. 92. № 6. С. 81-84.

11. Калинина Н.И. Гигиенические аспекты применения современных источников света // Здоровье - основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения. 2018. Т. 13. № 2. С. 803-811.

12. Капцов В.А., Дейнего В.Н. Синий свет светодиодов - новая гигиеническая проблема. // Анализ риска здоровью. 2016. № 1. С. 15-25.

13. Капцов В.А., Сосунов Н.Н. Шищенко И.И. и др. Функциональное состояние зрительного анализатора при использовании традиционных и светодиодных источников света // Гигиена и санитария. 2014. Т. 93. № 4. С. 120-123.

14. Кучма В.Р., Сухарева Л.М., Текшева Л.М. и др. Гигиенические аспекты применения светодиодных источников света для общего освещения в школах // Гигиена и санитария. 2013. Т. 92. № 5. С. 27-31.

15. Кучма В.Р., Текшева Л.М. Сухарева Л.М. и др. Гигиенические основы использования светодиодов в системах искусственного освещения. М.: ФГБУ «Научный центр здоровья детей» РАМН. 2013. 246 с.

16. Текшева Л.М., Звездина И.В. Методические подходы к гигиенической оценке общего искусственного освещения учебных помещений с различными источниками света на основании ответной реакции сердечно-сосудистой системы школьников // Гигиена и санитария. 2014. Т. 93. № 1. С. 98-102.

17. Текшева Л.М. Надеждин Д.С. Состояние нервно-психической сферы младших школьников в течение учебного дня при люминесцентном и светодиодном освещении учебного кабинета // Гигиена и санитария. 2014. Т. 93. № 4. С. 123-127.

18. Zhang Y, Tu U, Wang LL, et al. Assessment of visual fatigue under LED tunable white light with different blue components. J Soc Inf Display. 2020; 28(1):24-35.

19. Spitschan M. Melanopsin contributions to non-visual and visual function. Curr Opin Behav Sci. 2019; 30:67-72. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cobeha.2019.06.004

20. Nasir-Ahmad S, Lee SCS, Martin PR, et al. Melanopsin-expressing ganglion cells in human retina: Morphology, distribution, and synaptic connections. J Comp Neurol. 2019; 527(1):312-327. DOI: https://doi.org/10.1002/cne.24176

21. Cao DC, Chang A, Gai S. Evidence for an impact of melanopsin activation on unique white perception. J Opt Soc Am A. 2018; 35(4):B287-B291. DOI: https://doi. org/10.1364/JOSAA.35.00B287

22. Marek V, Potey A, Réaux-Le-Goazigo A, et al. Blue light exposure in vitro causes toxicity to trigeminal neurons and glia through increased superoxide and hydrogen peroxide generation. Free Radic Biol Med. 2019; 131:27-39. DOI: https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2018.11.029

23. Hartstein LE, LeBourgeois MK, Berthier NE. Light correlated color temperature and task switching performance in preschool-age children: Preliminary insights. PloS ONE. 2018; 13(8):e0202973. DOI: https://doi.org/10.1371/journal. pone.0202973

24. Westland S, Pan Q, Lee S. A review of the effects of colour and light on non-image function in humans. Color Technol. 2017; 133(5):349-361. DOI: https://doi.org/10.1111/cote.12289

25. Tosini G, Ferguson I, Tsubota K. Effects of blue light on the circadian system and eye physiology. Mol Vis. 2016; 22:61-72.

26. Потапов А.А., Ежелева М.И. Современные проблемы организации зрительной работы в системе обучения на кафедрах гигиенического профиля // Университетская Клиника. 2019. № 1. Т. 30 С. 110-114.

27. Скоблина Н.А., Добрук И.В., Цамерян А.П. и др. Использование технологии «кабинет охраны зрения детей» в образовательной организации //Вопросы школьной и университетской медицины и здоровья. 2016. № 2. С. 39-42.