Энергетический потенциал митохондрий в условиях светодиодного освещения и риски заболевания глаз

Файл статьи: 
Иконка PDF health-risk-analysis-2019-2-19.pdf
УДК: 
614/5: 644.36
DOI: 
10.21668/health.risk/2019.2.19
Авторы: 

В.А. Капцов1, В.Н. Дейнего2, В.Н. Уласюк3

Организация: 

1Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожной гигиены, Россия, 125438, г. Москва, Пакгаузное шоссе, 1, корп. 1
2 ООО «Биолюмен», Россия, 141195, г. Фрязино, проспект Мира, 8
3 АО «Научно-исследовательский институт "Платан" с заводом при НИИ», Россия, 141190, г. Фрязино, Заводской проезд, 2

Аннотация: 

Из-за нарушения рефракции, миопии и других изменений зрения снижается продуктивность любого рода деятельности, ограничиваются образовательные и трудовые возможности экономически активного населения. С увеличением степени денатурации света нарастает степень утомления от выполнения тестовой зрительной работы. Наименьший спад физиологических и психологических показателей у человека отмечается при работе в условиях естественного освещения, наибольший – при полностью искусственном освещении. Искусственные источники света по отношению к равномерному спектру солнечного света имеют выбросы и провалы фотонного потока при определенных длинах волн.

Показано, что в области красного света 670 нм имеет место резкий спад спектрально-энергетической характеристики по сравнению со спектром солнечного света. Рассмотрено как дефицит красного света 670 нм влияет на функционирование клеток зрительного анализатора в целом и на митохондрии в частности. В теории старения митохондрий утверждается, что окислительный стресс, вызванный мутациями ДНК митохондрий, ассоциируется с уменьшением производства аденозинтрифосфата (АТФ), приводящим к клеточной дегенерации. Скорость этой деградации связана с метаболическим спросом организма, прогрессирующим воспалением внешней сетчатки, вторжением макрофагов и потерей клеток, в результате чего снижается зрение. В рамках причинно-следственной цепи «свет 670 нм – структурные свойства воды – эффективность работы роторного двигателя митохондрии» рассмотрен механизм снижения эффективности структур, синтезирующих АТФ. Обоснована необходимость син-теза красного люминофора 670 нм и оптимизации светодиодного освещения в этой части спектра.

Ключевые слова: 
красный свет 670 нм, структура воды, эффективность синтеза АТФ, энергетический потенциал митохондрии, светодиодное освещение
Список литературы: 
  1. Эрисман Ф.Ф. Избранные произведения. – М.: Медгиз, 1959. – Т. 1. – 390 с.
  2. Prevalence of myopia and its association with body stature and educational level in 19-year-old male conscripts in Seoul, South Korea / S.-K. Jung, J.H. Lee, H. Kakizaki, D. Jee // Invest Ophthalmol Vis Sci. – 2012. – Vol. 53, № 9. –
    P. 5579–5583. DOI: 10.1167/iovs.12-10106
  3. Капцов А., Дейнего В.Н. Фотобиологическая безопасность и техническая политика на светодиодном рынке // Энергосовет. – 2016. – Т. 46, № 4. – С. 42–46.
  4. К вопросу о школьной близорукости / Е.Ю. Маркова, Н.А. Пронько, Л.В. Аминулла, Л.В. Венедиктова, Л.Ю. Безмельницына // Офтальмология. – 2018. – Т. 15, № 1. – С. 87–91. DOI: 10.18008/1816-5095-2018-1-87-9
  5. Медведев А.В. Гигиенические методы профилактики возникновения и прогрессирования школьной близорукости // Здоровье и образование в XXI веке. – 2013. – Т. 15, № 1–4. – С. 309–311.
  6. Конференция «Миопию под контроль. Российский и зарубежный опыт»: основные выводы: пресс-релиз [Электронный ресурс] // Вести. Медицина: сетевое издание. – 2018. – URL: https://med.vesti.ru/press-relizy/konferentsiya-miopiyu-pod-kontrol-ross... (дата обращения: 29.06.2018).
  7. Скобарева З.А., Текшева Л.М. Биологические аспекты гигиенической оценки естественного и искуственного освещения // Светотехника. – 2003. – № 4. – С. 7–13.
  8. Гончаров Н.П., Киреев Н.Н. Зрительная работоспособность при естественном и икусственном освещении // Светотехника. – 1977. – № 9. – С. 5–7.
  9. Biphasic dose response in low level light therapy – an update / H. Ying-Ying, S.K. Sharma, J. Carroll, M.R. Hamblin [Электронный ресурс] // Dose-Response: An International Journal. – 2011. – Vol. 9, № 4. – P. 602–618. – URL: http://scholarworks.umass.edu/dose_response/vol9/iss4/11. DOI: 10.2203/dose-response.11-009
  10. Конев С.В., Волотовский И.Д. Фотобиология. – Минск: Издательство БГУ, 1979. – 384 с.
  11. Агроскин Л.С., Папаян Г.В. Цитофотометрия. Аппаратура и методы анализа клеток по светопоглощению. – Л.: Наука, 1977. – 273 с.
  12. Kaptsov V.A., Deinego V.N. Analytical review: Light-biological safety and risks of eye diseases among school child in classrooms with led light sources? Proceedings of 3rd Global Pediatric Ophthalmology Congress 2018 // Journal of Clinical & Experimental Ophthalmol. – 2018. – Vol. 9. – P. 58–59.
  13. Капцов В.А., Дейнего В.Н. Иммунная система и искусственная световая среда // Аллергология и иммунология. – 2015. – Т. 16, № 3. – С. 253–258.
  14. Дейнего В.Н., Капцов В.А., Сорока А.И. Влияние света и физических полей на риск дисгармонизации синтеза мелатонина в шишковидной железе // Анализ риска здоровью. – 2014. – № 2. – С. 30–41. DOI: 10.21668/health.risk/2014.2.04
  15. Дейнего В.Н., Капцов В.А. Гигиена зрения при светодиодном освещении. Современные научные представления // Гигиена и санитария. – 2014. – Т. 93, № 5. – С. 54–58.
  16. Капцов В.А., Дейнего В.Н. Нарушение меланопсинового эффекта сужения зрачка – фактор риска заболевания глаз // Анализ риска здоровью. – 2017. – № 1. – С. 132–148. DOI: 10.21668/health.risk/2017.1.15
  17. Болдырев А.А. Разгадывая кроссворд природы. Рецензия на книгу Гильберта Линга «Физическая теория живой клетки (незамеченная революция)» Санкт-Петербург: Наука, 2008 // Биохимия. – 2009. – Т. 74, № 6. – С. 860–862.
  18. Electron transport chain [Электронный ресурс] // Wikipedia: The free encyclopedia. – 2002. – URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Electron_transport_chain (дата обращения: 30.06.2018).
  19. Energy transduction in the sodium F-ATPase of Propionigenium modestum / P. Dimroth, H. Wang, M. Grabe, G. Oster // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1999. – Vol. 96. – P. 4924–4929.
  20. Oster G., Wang H. Reverse engineering a protein: the mechanochemistry of ATP synthas // Biochimica et Biophysica Acta Bioenergetics. – 2000. – Vol. 1458, № 2. – P. 482–510.
  21. Gardiner C. Stochastic Methods. A handbook for the Natural and Social sciences. – New York: Springer, 2009. – Vol. 18. – 447 p.
  22. Risken H. The Fokker-Planck Equation. Methods of Solution and Applications. – Berlin: Springer-Verlag, 1989. – 485 p.
  23. A rotary molecular motor that can work at near 100 % efficiency / K. Kinosita Jr., R. Yasuda, H. Noji, K. Adachi // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. – 2000. – Vol. 355. – P. 473–489. DOI: 10.1098/rstb.2000.0589
  24. Sommer A.P., Haddad M.Kh., Fecht H.-J. Light Effect on Water Viscosity: Implication for ATP Biosynthesis // Sci. Rep. – 2015. – Vol. 5. – 335 p. DOI: 10.1038/srep12029
  25. Aging retinal function is improved by near infrared light (670 nm) that is associated with corrected mitochondrial decline / C. Sivapathasuntharam, S. Sivaprasad, C. Hogg, G. Jeffery // Neurobiol Aging. – 2017. – Vol. 52. – P. 66–70.
  26. Final resolution of the 3rd Global Pediatric Congress [Электронный ресурс]. – London, 2018. – URL: https://d2cax41o7ahm5l.cloudfront.net/cs/pdfs/pediatric-ophthalmology-20... (дата обращения: 30.06.2018).
  27. Кошиц И.Н., Эгембердиев М.Б. О научных итогах III Глобального конгресса по детской офтальмологии // Поле зрения. – 2018. – № 3. – C. 24–25.
  28. Капцов В.А., Дейнего В.Н., Уласюк В.Н. Полупроводниковые источники белого света с биологически адек-ватным спектром излучения // Глаз. – 2018. – Т. 119, № 1. – С. 25–38.
Получена: 
03.07.2018
Принята: 
13.06.2019
Опубликована: 
30.06.2019

Вы здесь

Главная