Comment les LED peuvent impacter négativement la santé?

23 janvier 2023 Mis à jour: 23 janvier 2023
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Au cours des dernières années, l’éclairage a connu un changement subtil, mais indéniable. Et ce n’est pas entièrement par choix. Depuis près d’une vingtaine d’années, les politiques gouvernementales du monde entier éliminent peu à peu l’ampoule à incandescence classique que nous connaissons depuis l’époque de Thomas Edison, au profit d’une nouvelle source d’éclairage, les ampoules LED.

En quelques années seulement, les ampoules LED sont devenues la principale source de lumière à l’intérieur, comme à l’extérieur pour l’éclairage nocturne. On les trouve dans les maisons, les écoles, les bureaux et les lampadaires – pratiquement partout où les ampoules à incandescence étaient autrefois utilisées. Mais la popularité de cette technologie n’a pas grand-chose à voir avec la qualité de la lumière qu’elle diffuse. Les LED diffusent une lumière beaucoup plus froide que leurs cousines incandescentes.

Les économies d’énergie sont le principal moteur de la montée en puissance des LED. Faire briller une lumière dans l’obscurité a toujours été une question d’énergie. Il y a quelques siècles, le feu était la seule option possible une fois la nuit tombée.

Les ampoules électriques ont changé la donne. Les ampoules à incandescence dégagent toujours de la chaleur – elles brillent grâce à un filament chauffé à blanc en leur centre. Mais comparées au feu, les ampoules à incandescence donnent beaucoup plus de lumière et plus longtemps. Imaginons seulement le nombre de bougies qu’il faudrait pour faire correspondre une ampoule de 60 watts.

La lumière LED présente un rapport lumière/énergie encore meilleur, produisant le même niveau de lumens (luminosité) pour une fraction de la puissance des ampoules à incandescence. En effet, 90% de l’énergie consommée par une ampoule à incandescence est consacrée à la chaleur. Les LED ne s’illuminent pas par la chaleur (bien qu’elles deviennent chaudes) mais fonctionnent plutôt grâce à un semi-conducteur spécial qui émet de la lumière lorsqu’il est traversé par un courant électrique. LED signifie « diode électroluminescente ».

Bien qu’une ampoule LED coûte plus cher au départ qu’une ampoule à incandescence, le prix est amorti dans le temps, car elle consomme moins d’énergie et dure plus longtemps.

Pourtant, tout le monde ne les apprécie pas. Malgré tous les avantages offerts par les LED, les gens peuvent être rebutés par la qualité froide de la lumière qu’elles émettent. Bien que les fabricants aient réussi à donner aux LED une lueur plus chaude au fur et à mesure que la technologie s’est améliorée, elles restent pâles en comparaison de la lueur chaude et familière des ampoules à incandescence.

Certains chercheurs craignent que la lumière des LED ne présente des inconvénients autres qu’esthétiques. Par exemple, des études ont montré que l’exposition à la lumière LED peut être liée à des maladies mentales, à des troubles du sommeil, à des déséquilibres hormonaux, voire à des cancers.

Selon les scientifiques qui explorent ce domaine de recherche, ces conditions résultent du type de lumière plus froide que les ampoules LED émettent, de leur « lumière bleue ». Selon une étude publiée dans une édition 2018 de la revue Environmental Health Perspectives, l’exposition à la lumière extérieure la nuit dans le spectre de la lumière bleue était associée au cancer du sein et de la prostate.

Une lumière énergisante

La lumière bleue n’a rien de nouveau. En réalité, elle existe depuis toujours. Le soleil émet une certaine quantité de lumière bleue dans le cadre de son spectre complet d’illumination des couleurs. Par une journée claire et ensoleillée, le bleu vif du ciel sera la couleur prédominante de la lumière.

Ce qui rend la lumière bleue si problématique, c’est le temps pendant lequel nous y sommes exposés. Il faut savoir que le bleu est une couleur énergisante. Il ne s’agit pas d’une observation subjective, mais d’un fait scientifique. La lumière est composée de particules qui se déplacent en ondes, et la lumière bleue a une longueur d’onde plus courte que les couleurs plus chaudes du spectre (comme le rouge et l’orange). Cela signifie que les ondes de la lumière bleue rencontrent nos yeux avec une plus grande fréquence que les formes d’onde des autres couleurs.

Cette caractéristique énergisante de la lumière bleue est un avantage tout au long de la matinée, lorsque le soleil est levé, que la journée vient de commencer et qu’il y a encore beaucoup de choses à accomplir. Cependant, après le coucher du soleil, et particulièrement dans les dernières heures avant d’aller se coucher, la lumière bleue créer un déséquilibre.

Au-delà de l’aspect visuel

La mélatonine est au cœur du problème. Des études ont montré que la lumière bleue inhibe la production de mélatonine par l’organisme. Une perturbation de cette hormone est connue pour dérégler les processus biologiques, tels que le sommeil, les cycles menstruels, la santé mentale et l’immunité. La mélatonine est également un puissant antioxydant.

La quantité de mélatonine produite par l’organisme et le moment où elle est produite peuvent avoir un impact sur l’ensemble du corps. Toutefois, en ce qui concerne l’influence de la lumière, le processus commence principalement dans les yeux. Il a été démontré que la longueur d’onde courte et rapide de la lumière bleue stimule un pigment oculaire appelé mélanopsine, qui signale la production ou la suppression de la mélatonine.

La quantité de mélatonine produite par l’organisme et le moment où elle est produite peuvent avoir un impact sur l’ensemble du corps. Toutefois, en ce qui concerne l’influence de la lumière, le processus commence principalement dans les yeux. Il a été démontré que la longueur d’onde courte et rapide de la lumière bleue stimule un pigment oculaire appelé mélanopsine, qui signale la production ou la suppression de la mélatonine.

Nous allumons souvent une lampe ou sortons dehors pour mieux voir, mais différents types de lumière peuvent influencer notre corps de manière invisible. Par exemple, notre peau ne peut produire de la vitamine D que lorsqu’elle entre en contact avec les rayons UV, qui sont abondants au soleil, rares dans la plupart des ampoules à incandescence et pratiquement inexistants dans la lumière LED.

Mais même si nous ne parlons que de la lumière qui rencontre nos yeux, l’influence va plus loin que notre perception visuelle.

Comment tout cela fonctionne n’a été établi que récemment. Dans le passé, les scientifiques pensaient que la rétine humaine ne possédait que deux types de photorécepteurs : les bâtonnets et les cônes. Ces deux structures rétiniennes nous ont permis de comprendre comment nous voyons, mais des mystères subsistaient. Par exemple, pourquoi les patients aveugles avaient-ils un rythme veille-sommeil qui suivait le cycle d’un soleil qu’ils ne pouvaient pas voir ?

Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont découvert une autre structure dans l’œil, les cellules ganglionnaires rétiniennes intrinsèquement photosensibles (ipRGC), qui se trouvent à l’arrière de la rétine et sont stimulées par le bleu. Ces ipRGCs font peut-être partie de nos yeux, mais elles ne nous aident pas à voir. Au lieu de cela, elles travaillent exclusivement à la régulation du rythme veille-sommeil, également connu sous le nom de rythme circadien.

La plupart de nos expositions à la lumière bleue proviennent des tablettes, téléphones et écrans d’ordinateur que nous fixons toute la journée et souvent tard dans la nuit. Certains de ces appareils utilisent un écran LED, mais la plupart utilisent un écran LCD (affichage à cristaux liquides) qui est rétroéclairé.

Quel que soit le type d’écran choisi, on ne peut éviter le bleu. Le bleu étant une couleur primaire, sa lumière est essentielle pour créer l’énorme gamme de couleurs des photos, vidéos et graphiques qui illuminent un écran. Même un écran apparemment tout blanc nécessite en réalité cette indispensable lumière bleue.

Un article de synthèse publié dans l’édition de décembre 2019 de la revue Biophotonics explique que l’exposition chronique à la lumière bleue directement avant le coucher « peut avoir de sérieuses implications sur la qualité du sommeil, la phase circadienne et la durée des cycles ». Cela soulève inévitablement le besoin de solutions pour améliorer le bien-être, la vigilance et les performances cognitives dans la société moderne d’aujourd’hui où l’exposition aux appareils émettant de la lumière bleue ne cesse d’augmenter. »

À mesure que les gens de par le monde ont augmenté leur temps d’utilisation des écrans, la sensibilisation aux effets de la lumière bleue s’est accrue. Aujourd’hui, certains experts de la santé recommandent aux gens, en particulier à ceux qui souffrent de déséquilibres hormonaux, de troubles du sommeil ou de problèmes de vision, d’éteindre les écrans au moins une demi-heure avant de se coucher.

Si vous ne pouvez pas vous séparer de votre appareil, vous pouvez acheter des lunettes spéciales teintées d’orange conçues pour bloquer le bleu. La plupart des appareils proposent également des réglages de veilleuse pour minimiser le bleu et atténuer les problèmes liés à l’affichage de cette lumière trop près de l’heure du coucher.

N’oubliez pas non plus d’éteindre ou de baisser le volume des ampoules LED qui éclairent votre environnement nocturne. Envisagez un éclairage nocturne avec des ampoules ayant un nombre de lumens plus faible, ou essayez une ampoule rouge. Le rouge a la plus grande longueur d’onde de toutes les couleurs, et est donc le moins susceptible de perturber votre rythme circadien.

Lumière artificielle nocturne

Les LED ont été inventées dans les années 1960, et le premier exemple n’était pas bleu, mais rouge. Au cours des décennies suivantes, les ingénieurs de Texas Instruments, General Electric et Monsanto ont créé d’autres couleurs de LED, mais il a fallu attendre les années 1990 pour qu’une diode bleue fasse son apparition.

Cette découverte a marqué un tournant majeur pour la technologie des LED. Le bleu était indispensable pour créer une ampoule suffisamment lumineuse permettant d’égaler voire de dépasser l’éclairage d’une ampoule à incandescence. Les subventions gouvernementales ont permis aux consommateurs d’accéder à des ampoules LED dont le prix était suffisamment bas pour concurrencer l’ampoule à incandescence. Et le prix de l’ampoule LED n’a cessé de baisser depuis.

À mesure que la technologie progresse, d’autres avancées dans le domaine de l’éclairage vont certainement suivre. Mais comment vont-elles nous affecter à long terme ? L’éclairage n’est pas seulement une commodité. C’est devenu un mode de vie pour des générations. Il serait difficile de s’en sortir si nous étions soudainement contraints de revenir aux bougies et aux lampes à huile.

La lumière électrique a permis aux humains d’avoir un niveau d’activité nocturne que nos ancêtres n’auraient jamais pu imaginer. Alors que les activités quotidiennes des peuples d’autrefois étaient étroitement liées aux cycles du soleil, nos journées durent désormais indéfiniment, jusqu’à ce que nous soyons vraiment fatigués.

Mais comme tant d’autres avantages de la modernité, la lumière artificielle nocturne (ALAN) a un coût. Avant même l’omniprésence de la lumière bleue, des études ont montré que l’ALAN était impliquée dans l’émergence de plusieurs maladies telles que le syndrome métabolique, l’obésité, la dépression et le cancer. Dans tous les cas, le déséquilibre des rythmes circadiens était en cause.

Un article publié en 2018 dans la revue Experimental Biology met en évidence l’influence hormonale de l’ALAN chez l’homme et l’animal.

Cet article ne compare pas notre passé ALAN à prédominance incandescente à toute la lumière bleue dans laquelle nous baignons désormais grâce aux écrans de smartphones et aux ampoules LED. Mais les chercheurs indiquent que c’est un élément à prendre en compte.

« Alors que les gouvernements et les organismes publics commencent à passer aux LED pour des raisons économiques, en savons-nous assez sur ces sources de lumière alternatives pour justifier des changements de politiques ? » écrivent les chercheurs.

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