La directive européenne pour l’éco-conception (2005/32/CE) incite à améliorer les performances environnementales des produits de consommation courante, dont ceux de l’éclairage électrique. Ainsi, au 1er septembre 2016, les ampoules à incandescence seront remplacées par des fluo-compactes, dites «basse consommation», ou des diodes électroluminescentes (LED), plus économes en énergie.
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Les particularités des lampes LED
La directive européenne pour l’éco-concep-
tion (2005/32/CE) incite à améliorer les
performances environnementales des pro –
duits de consommation courante, dont ceux
de l’éclairage électrique. Ainsi, au 1
er sep –
tembre 2016, les ampoules à incandescence
seront remplacées par des fluo-compactes,
dites «basse consommation», ou des diodes
électroluminescentes (LED), plus économes
en énergie.
Les LED sont des sources de lumières mono –
chromatiques utilisées depuis de nombreuses
années dans l’électronique comme témoins
lumineux (dans les jouets notamment) et
utilisées comme telles, les LEDs ne pré –
sentent aucun danger. Mais pour produire de
la lumière blanche avec des LEDs (qui par
nature émettent une lumière monochroma –
tique), le moyen le plus économique, le plus
utilisé, est de coupler une LED bleue à un
phosphore jaune
1). Les sp e ctr es d ’émis sion de
ces sources LED sont enrichis en courtes
longueurs d’onde (dans les bleues) par rap –
port aux autres sources destinées à l’éclai –
rage domestique (Figure 1).
Les LEDs sont des sources de lumière ponc –
tuelle à forte illuminance. Alors que l’illumi –
nance d’un tube fluorescent est de l’ordre
de 104cd/m
2, les LEDs peuvent dépasser
107c d/m 2, franchissant ainsi les seuils de
sécurité et classant certains éclairages do –
mestiques en classe de risque 2 selon la
nor me to NF EN 62471
2). Ces caractéristiques
induisent en outre des éblouissements.
Enfin, la comp osante bleue est susceptible de
stimuler à des heures non souhaitables les
cellules ganglionnaires à mélanopsine, suppri -mant ainsi la production centrale de mélato
–
nine, ce qui aur ait p our consé quence d ’entr a –
ver l’endormissement
3). Il n’est pas exclu que
des modifications de l’entraînement des
rythmes circadiens puissent se produire.
Les risques oculaires de la lumière
Différents types de lésions cellulaires et tis –
sulaires peuvent être induits en fonction de la
longueur d ’onde, qui conditionne le site cellu –
laire d’absorption (exemple l’ADN pour les
UV) et des conditions d’exposition (aiguës/
chroniques, durée, illuminance, dilatation de
la pupille …). Contrairement aux idées reçues,
les rayonnements ultraviolets ne sont pas les
plus dangereux pour la rétine car ils sont ab -sorbés par la cornée (UV- C et UV-B) et par le
cristallin (UV-A). Ainsi seuls 1–2
% d’UV at-
teignent la rétine adulte. Chez le jeune enfant,
avant l’âge de 9 ans, mais surtout avant l’âge
de 6 ans, une proportion plus importante
d’UV à 320 nm atteignent la rétine ( jusqu’à
5 %) (Figure 2)
4).
Les rayonnements UV sont donc essentielle –
ment dangereux pour la surface oculaire et
sont cataractogènes. Chez le jeune enfant et
chez l’aphake, les UVs peuvent être dange –
reux pour la rétine.
Les rayonnements optiques entre 400 et
780nm sont transmis aux photorécepteurs
qui peuvent répondre en une fraction de se –
condes à la stimulation d’un seul photon du
spectre visible (400 à 780 nanomètres). La
sensibilité de cette fonction a pour corollaire
l’extrême vulnérabilité des tissus oculaires et
en particulier la rétine à l’irradiation prolon –
gée par la lumière visible et surtout par les
radiations optiques dans le spectre bleu
( 460 – 480 nm ) ( «r is ques de la lumièr e bleue» ) .
La pénétration de la lumière bleue jusqu’à la
Risques potentiels des nouveaux types
d’éclairage pour les yeux des enfants
Francine Behar-Cohen 1) , 2) , 3 ) , Mélanie Glaettli 1)
Fig. 1: Distribution spectrale (A) de la lumière naturelle et (B) de différents luminaires artificiels.
On observe un pic d’intensité dans les longueurs d’ondes bleues pour les LED. Lampe sodium haute pression
Lumière du jour
Longueur d’onde (n\4m)
ultraviolet (UV)
Tube fluorescent 3000K (blan\gc chaud)
avec IRC > 80 LED blanche (puce bleue + pho\gsphore jaune)infrarouge
(IR)
Unités arbitraires
Unités arbitraires
Unités arbitraires
Unités arbitraires
Longueur d’onde (nm\m)
Longueur d’onde (nm\m) Longueur d’onde (nm\m)
Longueur d’onde (nm\m)
0.018
0.016
0.014 0.012
0.010
0.008
0.006
0.004 0.002
0.000
0.030
0.025
0.0200.015
0.010
0.005
0.000 0.020
0.0180.016
0.014 0.012
0.010
0.008
0.006
0.004 0.002
0.000
0.0800.070
0.060
0.050
0.040 0.030
0.020 0.010
0.000
380 415 450 485 520 590 625 66\40 695 730 765
380 415 450 485 520 590 625 66\40 695 730 765 380 415 450 485 520 590 625 66\40 695 730 765
380 415 450 485 520 590 625 66\40 695 730 765
Lampe à incandescence\g
1)
Ser vice d’ophtalmologie de l’Université de Lau –
sanne, Hôpital ophtalmique Jules-Gonin, Fondation
Asile des aveugles, 1000 Lausanne 7, Suisse
2) Université Pierre et Marie Curie, 75005 Paris,
France
3) Université Paris Descartes, 75006 Paris, France
1Prof. ffRPofTff.abT
1Prof. PRTaPR. RbinT,Se.f(oP(Pé iTSdc f.r tbi
7
bleu 10, 11) . Le type I est dû à une activation ex-
ces si ve des pig ment s v isuels ave c des lésions
possiblement réversibles des cônes spéci –
fiques des longueurs d’onde moyennes (jaune)
et longues (rouge), mais des lésions irréver –
sibles des cônes à longueurs d’onde courtes
(bleues)
12 ). Le t y p e II es t dû à un s tr es s ox yda –
tif par excitation de pigments contenus dans
la lip of uscine, dont le pic d ’absor ption se situe
dans le bleu (Figure 3). Ces mécanismes ont
été mis en évidence sur des animaux soumis
à des illuminations rétiniennes peu réalistes
en raison du réflexe d’éviction naturelle à la
lumière. Cependant, ils ont permis de calculer
des seuils toxiques et des valeurs limites
d’exposition qui servent à la réglementation
en matière d’éclairage. La transposition de ces
expériences a été validée par des accidents
d’exposition à des éclipses ou des micros –
copes opératoires
13 ). Nous ne savons pas au –
Contrairement à l’exposition solaire de la
peau, l’exposition oculaire est largement dé
–
pendante de facteurs géométriques
6). Ainsi,
l’exposition oculaire est maximale lors de la
réflexion sur des surfaces très réfléchissantes
(neige, sable, eau, …) qui peut être plus dan –
gereuse que le soleil au zénith. Une forte
émission de rayonnements optiques bleus et
UV peut être réfléchie par une surface bril –
lante même sous un ciel nuageux.
Une illumination excessive de la rétine peut
induire des lésions par deux mécanismes: Le
type I résulte d’une illumination à des lumi –
nances faibles pendant des durées prolongées
(plusieurs heures) à des longueurs d’onde
comprises dans la lumière visible
7–9 ), le t ype II
résulte d’une illumination à des luminance
élevées pendant quelques minutes à des lon –
gueurs d’onde comprises dans le spectre
rétine dépend de l’âge, maximale avant 10
ans, puis progressivement filtrée par le jau
–
nissement du cristallin
5).
Les IRA en excès peuvent causer des dom –
mages de toutes les structures oculaires (Fi-
gure 2) . Les yeux des jeunes enfants (< 8–10
ans) sont plus perméables à la lumière que
ceux des adultes du fait d’un diamètre pupil -
laire plus large et d’une faible concentration
pigmentaire des tissus.
On reconnaît deux types de lésions photo -
induites:
1) des lésions liées à une surexposition aiguë
aux manifestations bruyantes
2) des lésions plus silencieuses liées à des
expositions chroniques et cumulées avec
des retentissements parfois des années
plus tard d’exposition excessive au soleil.
Fig. 2: (A) Structure antérieure de l'oeil ( cornée et cristallin ) . ( B ) Propor tion de lumière atteignant la rétine selon la longueur d'onde et la classe
d'âge (gauche entre 60–70 ans; droite < 9 ans). On constate que chez les enfants les longueurs d'ondes UV et bleues atteignent la rétine en plus
grande quantité.
Transmission à la rétine UV rétine
Lumière bleue
Adulte 1 à 2 % 40
%
(cristallin jaune absorbe)
Enfant 5 % 65 %
% et site d'absorption en
fonction des longueur\ds d'onde
% transmis et absorbés
par la rétine
Age 60–70 ans Age < 9 ans
Invisible UV Invisible UV
Visible Visible
Invisible IR Invisible IR
UVC UVC
UVB UVB
U VA U VA
Lumière Lumière
Infrarouge Infrarouge
100 200 280 315 400 460 >5\g00 >630 780 L\gongnenz d’onde en nm 100 200 280 315 400 460 >5\g00 >630 780 Longn\genz d’onde en nm
1Prof. ffRPofTff.abT
1Prof. PRTaPR. RbinT,Se.f(oP(Pé iTSdc f.r tbi
8
une apparition plus précoce de 5 à 10 ans
de la cataracte.
• Des ptérygions ou kératopathie climatique
quand l’exposition solaire est prolongée.
• A long terme le risque est également la
dégénérescence maculaire liée à l’âge
(DMLA) par libération au cours des réac –
tions inflammatoires induites par l’exposi –
tion de la rétine à la lumière vive (artifi –
cielle, heure d’été, …) de la lipofuscine
(pigment du vieillissement de l’épithélium
pigmentaire rétinien). L’exposition prolon –
gée au soleil expose de ce fait les jeunes
adultes au risque ultérieur de DMLA qui
reste néanmoins une maladie multifacto –
rielle
14 ) –17 ) . O n p eut ainsi gar antir une r é duc –
tion du risque de plus de 50 % si les indivi-
dus et en particulier les enfants se
protègent du soleil (lunettes protectrices,
port de chapeaux, casquettes à visière, …).
Risques spécifiques
des éclairages à LED
Comme exposé ci- dessus, des lésions photo –
chimiques irréversibles des photorécepteurs
ainsi que des lésions photodynamiques sont
induites par l’absorption rétinienne de rayon –
nements optiques compris plus spécifique –
ment entr e 330 et 50 0 nm , dé finis s ant la zone
de r is que de la lumièr e v isible dans le sp e ctr e
bleu (blue light hazard des anglo -saxons)
(Figure 4) . Cette zone correspond au pic
d’émission de certaines LED blanches. L’in –
tensité des lampes à LED constituées en gé –
néral de très nombreuses puces les mesure
dans des classes de risques jamais observées
auparavant pour des lampes à usage domes –
tique. Des travaux récents effectués dans des
modèles animaux ont par ailleurs montré que
les lésions rétiniennes induites par des LEDs
domestiques seraient différentes de celles
observées dans des conditions similaires avec
d’autres sources de lumière
18 ).
Face à ces risques, quels sont les modes de
protection:
• D’une manière générale, nous rappelons ici
l’importance de protéger les enfants du
soleil par le p or t de ver r es teintés de clas se
III. La teinte du verre ne protège pas des
UV mais de l’éblouissement et un verre
teinté peu absorbant expose à une réduc –
tion de la constriction pupillaire et donc à
une augmentation de l’exposition réti –
nienne.
• Chez les très jeunes enfants, l’éviction aux
expositions à des fortes lumières et au so –
jourd’hui pourtant si une exposition cumulée
en-dessous des seuils toxiques génère des
lésions et si oui, si leur s mé canismes et consé
–
quences sont identiques à ceux d’une exposi –
tion aiguë.
Les pathologies oculaires pouvant être in –
duites par le soleil sont:
• La photokératoconjonctivite aiguë: c’est
l’ophtalmie des neiges à l’origine d’un lar –
moiement, d’une rougeur, de douleurs oculaires, d’une photophobie, d’une im
–
pression de sable avec invalidité visuelle
pendant 6 à 24h et de non développement
d’une tolérance à l’exposition répétée aux
ultraviolets contrairement à la peau.
• La photorétinite: l’altération provoquée par
la lumière bleue porte sur les photorécep –
teurs (éclipse solaire, arcs à souder, mi –
croscope opératoire, …) [13].
• Au long terme une exposition à la cata –
racte: chez l’enfant la conséquence en est
Fig. 4: . Spectre d’émissions de LED blanches (ligne noire) . Spectre d’émissions de la zone de
risque (dans laquelle les lésions photochimiques sont généralement observée) de la lumière
visible dans le spectre bleu (blue light hazard, ligne bleue). Spectre d’émissions dans lequel la
stimulation des cellules ganglionnaires à mélanopsine (régulateur du cycle circadien) sont
activées (ligne rouge). Fig. 3:
Types de lésions photochimiques : type I – luminance faible durant des périodes prolon –
gées et t ype II – luminance élevée durant quelques minutes à des longueurs d’onde comprises
dans le spectre bleu.
1Prof. ffRPofTff.abT
1Prof. PRTaPR. RbinT,Se.f(oP(Pé iTSdc f.r tbi
9
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[Epub ahead of print].
18) Jaadane I, Boulenguez P, Chahor y S, Carré S, Savol –
delli M, Jonet L, Behar- Cohen F, Martinsons C,
Torriglia A. 2015. Retinal damage induced by com –
mercial light emitting diodes (LEDs). Free Radic Biol
Med 84: 373–84.
Correspondance
Prof. Francine Behar- Cohen
Service d’ophtalmologie
de l’Université de Lausanne
Hôpital ophtalmique Jules-Gonin
Fondation Asile des aveugles
1000 Lausanne 7
francine.beharcohen @ fa2.ch
Les auteurs certifient qu’aucun soutien finan –
cier ou autre conflit d’intérêt n’est lié à cet
article.
leil est préférable, le port de lunettes étant
inadapté.
• Concernant les éclairages domestiques, il
est préférable de choisir des luminaires à
éclairage indirect avec des diffuseurs afin
d’éviter la visualisation directe des LED.
Choisir des lampes à émission d’une lu –
mièr e blanc chaud et non blanc f r oid. Ev iter
les éclairages LED à visualisation directe au
plafond dans les chambres des jeunes en –
f ant s. Ev iter les é clair ages dé cor atif s au sol
à lamp e LED car les enf ant s sont at tir és par
les lumières et peuvent les fixer pendant
des durées prolongées.
• Les éclairages décoratifs bleus sont parfois
peu éblouissants et attirent l’attention
pr olongé e des jeunes enf ant s. Ils sont donc
à éviter.
• Les lampes de chevet à LED blanc froid
peuvent entraver l’endormissement et mo –
difier les rythmes générant des réveils dif –
ficiles et des fatigues matinales.
• Une attention plus marquée doit être por –
tée au x enf ant s aphakes qui p eu vent b éné –
ficier de verres absorbant non seulement
les UV mais aussi la lumière bleue.
• Enfin, une alimentation variée et riche ca –
rotenoïdes (tomates, carottes, courges,
brocolis …), en vitamines C et E sont des
compléments naturels qui renforcent la
protection rétinienne à l’oxydation.
Conclusion
Si nous avons peu de capacités à influencer
la pollution atmosphérique dans l’environne –
ment de nos enfants, il nous est possible de
limiter leur pollution visuelle. Dès le plus
jeune âge le maintien du capit al v ision par des
mesures préventives permet de diminuer les
pathologies acquises au fil de la vie.
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reviseited: exe-sun protection factor (E-SPF
®), a
new ultraviolet protection label for eyewear. Clin
Ophthalmol 8: 87–104.
1Prof. ffRPofTff.abT
1Prof. PRTaPR. RbinT,Se.f(oP(Pé iTSdc f.r tbi
Informations complémentaires
Auteurs
Prof. Francine Behar-Cohen , Service d’ophtalmologie de l’Université de Lausanne Mélanie Glaettli Andreas Nydegger