Có phải ánh sáng xanh màn hình luôn có hại với người làm việc ca đêm?

Nhiều người thường mặc định rằng ánh sáng xanh từ màn hình máy tính hay bóng đèn LED là "kẻ thù" của sức khỏe vì gây mất ngủ và mỏi mắt. Với những ai phải thức trắng đêm làm việc tại nhà máy, trực viện hoặc điều hành hệ thống, việc tiếp xúc với nguồn sáng này có thực sự hoàn toàn có hại như lời đồn?

Câu trả lời ngắn gọn từ khoa học là: Không phải lúc nào ánh sáng xanh cũng có hại. Đối với người làm việc ca đêm, ánh sáng giàu bước sóng xanh được sử dụng đúng cách lại trở thành một công cụ kích thích sự tỉnh táo, cải thiện hiệu suất nhận thức và giảm thiểu nguy cơ tai nạn do buồn ngủ gây ra.

Ánh sáng xanh đánh thức não bộ như thế nào?

Cơ thể con người vận hành theo một đồng hồ sinh học tự nhiên kéo dài khoảng 24 giờ, điều phối chu kỳ thức và ngủ dựa trên tín hiệu ánh sáng từ môi trường bên ngoài. Khi màn đêm buông xuống, não bộ bắt đầu tăng cường sản xuất hormone melatonin để đưa cơ thể vào trạng thái thư giãn và sẵn sàng cho giấc ngủ.

Tuy nhiên, võng mạc mắt chứa các tế bào hạch cảm quang đặc biệt, cực kỳ nhạy cảm với ánh sáng có bước sóng ngắn, điển hình là ánh sáng xanh. Khi nguồn sáng giàu dải xanh chiếu tới, các thụ thể này sẽ gửi tín hiệu trực tiếp lên trung tâm điều khiển nhịp sinh học ở não bộ để ức chế việc giải phóng melatonin ^[1].

Nhờ sự ức chế tự nhiên này, cảm giác buồn ngủ tạm thời bị đẩy lùi, giúp não bộ duy trì trạng thái cảnh giác cao độ ^[2]. Đối với những người phải vận hành máy móc hay đưa ra các quyết định quan trọng giữa đêm, đây chính là chiếc "phanh" sinh học giúp hãm lại cơn buồn ngủ nguy hiểm.

Bằng chứng thực địa: Công nhân mỏ và nhà máy hóa chất

Để kiểm chứng hiệu quả thực tế, một nghiên cứu năm 2023 đã theo dõi 13 công nhân mỏ làm việc ca đêm kéo dài 12 giờ liên tục trong 12 đêm liên tiếp ^[3]. Các nhà nghiên cứu so sánh mức độ tỉnh táo của thợ mỏ khi tiếp xúc với điều kiện chiếu sáng tiêu chuẩn và điều kiện được bổ sung ánh sáng giàu sắc xanh ^[3]. Kết quả đo lường bằng bài kiểm tra phản xạ vận động (PVT) cho thấy, ánh sáng giàu bước sóng xanh đã hạn chế đáng kể sự gia tăng thời gian phản xạ (bao gồm thời gian phản xạ trung vị, trung bình, 10% phản xạ chậm nhất và 10% phản xạ nhanh nhất) qua 12 ngày làm việc (p <= 0.05) ^[3]. Hiệu quả duy trì tỉnh táo này diễn ra mà không làm thay đổi thời lượng hay hiệu quả giấc ngủ ban ngày của công nhân ^[3].

Một thử nghiệm tại nhà máy hóa chất năm 2021 cũng mang lại kết quả rõ nét trên 28 công nhân (độ tuổi trung bình 46,0 ± 10,8 tuổi; gồm 27 nam) làm ca đêm từ 19 giờ tối đến 7 giờ sáng hôm sau ^[4]. Nhóm nghiên cứu đã đối chiếu hệ thống chiếu sáng truyền thống (43 lux, nhiệt độ màu 4000 K) với hệ thống ánh sáng cường độ cao giàu ánh sáng xanh (106 lux, 17.000 K), tạo ra mức tăng độ rọi melanopic gấp 4,5 lần ^[4].

Kết quả cho thấy ở điều kiện ánh sáng can thiệp giàu sắc xanh, cảm giác buồn ngủ theo thang đo KSS, thời gian phản xạ trung bình và số lần mất tập trung (phản xạ chậm trên 500 mili giây) vào giữa và cuối ca làm việc đều được cải thiện rõ rệt so với ánh sáng thông thường (p < 0.05) ^[4]. Dù vậy, tâm trạng tự đánh giá của công nhân giữa hai môi trường ánh sáng không ghi nhận sự khác biệt đáng kể ^[4].

Tại phòng điều khiển của ngành công nghiệp hóa dầu, một nghiên cứu can thiệp trước - sau năm 2017 trên 30 nhân viên cũng đánh giá tác động của ánh sáng trắng giàu ánh sáng xanh ở hai mức nhiệt độ màu 17.000 K và 6500 K ^[1]. So với điều kiện chiếu sáng thông thường, mức độ buồn ngủ chủ quan và nồng độ melatonin trong nước bọt của các nhân viên đều giảm đáng kể ^[1]. Đồng thời, tình trạng sai sót trong trí nhớ làm việc, lỗi bỏ sót tín hiệu và thời gian phản xạ trong các nhiệm vụ đòi hỏi sự chú ý liên tục cũng được kéo giảm rõ rệt ^[1].

Các thử nghiệm mô phỏng và kiểm soát trong phòng thí nghiệm

Bên cạnh các môi trường công nghiệp thực tế, các nhà khoa học đã tiến hành nhiều thử nghiệm nghiêm ngặt trong phòng thí nghiệm để hiểu rõ hơn bản chất của tác động này. Năm 2017, một nghiên cứu ngẫu nhiên có đối chứng đã khảo sát 71 người làm ca đêm (42 nam, độ tuổi trung bình 32,8 ± 10,5 tuổi) làm việc ít nhất 6 giờ trong khoảng 22 giờ đêm đến 8 giờ sáng ^[5]. Sau thời gian theo dõi giấc ngủ và nồng độ chất chuyển hóa melatonin (aMT6s) trong nước tiểu, các đối tượng tham gia ca đêm mô phỏng được tiếp xúc ngẫu nhiên với ánh sáng trắng giàu ánh sáng xanh (17.000 K, 89 lux; 36 người) hoặc ánh sáng trắng tiêu chuẩn (4000 K, 84 lux; 35 người) ^[5].

Mặc dù cảm giác buồn ngủ nhìn chung vẫn gia tăng ở cả hai nhóm trong suốt đêm trực, nguồn sáng 17.000 K đã cải thiện đáng kể độ buồn ngủ chủ quan so với nhóm 4000 K tại thời điểm tiếp xúc ánh sáng trùng với đỉnh tiết aMT6s cao nhất trong đêm (p < 0.05) ^[5].

Năm 2020, một thử nghiệm bắt chéo trên 30 người trẻ khỏe mạnh (10 nam, độ tuổi trung bình 23,3 ± 2,9 tuổi) trải qua 3 ca đêm mô phỏng liên tiếp để so sánh ánh sáng trắng giàu xanh (7000 K, khoảng 200 lux) và ánh sáng trắng ấm (2500 K) có cùng mật độ photon (khoảng 1,6 x 10^14 photon/cm2/s) ^[6]. Kết quả ghi nhận ánh sáng 7000 K giúp người tham gia mắc ít lỗi phản xạ hơn vào cuối ca trực thứ nhất và thứ hai, đồng thời cải thiện nhóm 10% tốc độ phản xạ nhanh nhất ^[6]. Dù cả hai loại ánh sáng đều làm trì hoãn thời điểm bắt đầu tiết melatonin trong ánh sáng mờ (DLMO) hơn 2 giờ (2 giờ 34 phút ở nhóm 7000 K so với 2 giờ 12 phút ở nhóm 2500 K), người tham gia đánh giá nguồn sáng 7000 K phù hợp cho công việc hơn, mặc dù ánh sáng ấm 2500 K đem lại cảm giác dễ chịu hơn ^[6].

Nghiên cứu có đối chứng năm 2019 trên 20 người khỏe mạnh sống 7 ngày trong phòng thí nghiệm không có khái niệm thời gian cũng khẳng định cơ chế này ^[2]. Khi được chiếu sáng 6,5 giờ trong đêm sinh học bằng nguồn sáng 17.000 K hoặc 4000 K ở cùng mật độ photon (1 x 10^14 photon/cm2/s, mỗi nhóm 10 người), ánh sáng giàu sắc xanh ức chế melatonin mạnh hơn hẳn (70,9 ± 19,6% so với 42,8 ± 29,1%, p < 0.05) và làm tăng độ tỉnh táo chủ quan (p < 0.05) ^[2].

Thậm chí ở đối tượng người lớn tuổi, một nghiên cứu năm 2019 trên 10 người khỏe mạnh (tuổi trung bình 63,3 tuổi, 6 nữ) cho thấy việc tiếp xúc 2 giờ với ánh sáng trắng giàu ánh sáng xanh vào buổi tối đã cải thiện hiệu suất bài kiểm tra trí nhớ làm việc (DSST) vào sáng hôm sau trong hai ngày đầu sau can thiệp (p < 0.05) ^[7]. Sự cải thiện này gắn liền với mức tăng hoạt động sóng não tần số sigma và beta trên điện não đồ lúc thức, phản ánh mức độ tỉnh táo khách quan cao hơn ^[7].

Góc nhìn từ phân tích gộp quốc tế

Để đưa ra cái nhìn toàn diện hơn thay vì từng nghiên cứu đơn lẻ, một tổng quan hệ thống và phân tích gộp công bố năm 2022 đã tổng hợp dữ liệu từ 14 nghiên cứu tại 7 quốc gia ^[8]. Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả của các giải pháp can thiệp ánh sáng đối với tình trạng buồn ngủ của nhân viên làm ca đêm, đặc biệt là nhóm điều dưỡng và nhân viên y tế ^[8].

Phân tích gộp khẳng định các can thiệp ánh sáng giúp cải thiện đáng kể mức độ buồn ngủ của người lao động ca đêm ^[8]. Đáng chú ý, các chuyên gia kết luận rằng ánh sáng trắng giàu dải xanh có nhiệt độ màu lớn hơn 5000 Kelvin đem lại hiệu quả rõ nét trong việc giảm cơn buồn ngủ ban đêm ^[8].

Nghiên cứu khuyến nghị các cơ sở y tế và bệnh viện có thể cân nhắc lắp đặt thiết bị chiếu sáng trắng giàu dải xanh tại khu vực trực đêm của nhân viên ^[8]. Đây được xem là giải pháp khả thi giúp tăng độ an toàn cho người bệnh, phòng ngừa sự cố y khoa và nâng cao hiệu suất làm việc của đội ngũ trực đêm ^[8].

Hiểu lầm phổ biến và giới hạn của bằng chứng

Một hiểu lầm rất phổ biến là cho rằng cứ làm việc đêm thì màn hình máy tính hay ánh sáng xanh càng sáng càng tốt. Thực tế, ánh sáng xanh chỉ là một công cụ hỗ trợ kích thích tỉnh táo tức thời chứ không thể thay thế cho nhu cầu phục hồi tự nhiên của cơ thể. Một số nghiên cứu cho thấy dù ánh sáng giàu sắc xanh giúp cải thiện độ tỉnh táo chủ quan, nhưng không phải lúc nào cũng cải thiện được mọi chỉ số tỉnh táo khách quan trên điện não đồ hay loại bỏ hoàn toàn cảm giác uể oải ^[5], ^[2].

Hơn nữa, cường độ và nhiệt độ màu đóng vai trò quyết định. Các nghiên cứu thường áp dụng mức nhiệt độ màu rất cao (từ 5000 K, 6500 K, 7000 K cho đến 17.000 K) để tạo ra phản ứng sinh học ^[4], ^[1], ^[6], ^[8]. Ánh sáng thông thường từ màn hình điện thoại hay máy tính văn phòng có thể không đồng nhất về độ rọi melanopic, do đó không thể mang lại tác dụng kích thích hoàn hảo như các phòng thí nghiệm hay hệ thống đèn chuyên dụng ^[4].

Ngoài ra, các nghiên cứu hiện có cũng tồn tại một số hạn chế nhất định. Đa số nghiên cứu thực địa có cỡ mẫu tương đối nhỏ, dao động từ 10 đến vài chục người ^[3], ^[4], ^[1], ^[2], ^[7]. Thời gian theo dõi trong nhiều thử nghiệm cũng chỉ kéo dài từ vài ngày đến vài tuần, chưa đánh giá hết tác động của việc tiếp xúc ánh sáng xanh cường độ cao liên tục qua nhiều năm đối với sức khỏe thị giác và hệ tuần hoàn của người lao động.

Ai nên thận trọng với ánh sáng cường độ cao?

Mặc dù có lợi cho sự tỉnh táo ca đêm, việc tiếp xúc với nguồn sáng xanh cường độ cao không phù hợp cho tất cả mọi người. Những người có tiền sử bệnh lý đáy mắt, thoái hóa hoàng điểm, viêm kết mạc mạn tính hoặc tổn thương giác mạc cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa mắt trước khi làm việc thường xuyên dưới ánh sáng giàu sắc xanh.

Bên cạnh đó, những người gặp hội chứng rối loạn nhịp thức - ngủ nghiêm trọng, người bị chứng mất ngủ mạn tính khó hồi phục sau ca trực cũng cần hết sức lưu ý. Ánh sáng giàu sắc xanh làm ức chế mạnh melatonin và có thể làm dịch chuyển pha nhịp sinh học, khiến thời điểm bắt đầu tiết melatonin bị chậm lại hơn 2 giờ đồng hồ ^[6], ^[2]. Nếu tiếp tục tiếp xúc với ánh sáng xanh vào giai đoạn cuối ca trực gần giờ về ngủ, người lao động sẽ rất khó đi vào giấc ngủ ban ngày.

Người có các bệnh nền mạn tính, rối loạn lo âu hay rối loạn cảm xúc cũng nên tham khảo ý kiến chuyên gia y tế, bởi sự đảo lộn nhịp sinh học kéo dài nếu không được quản lý bài bản có thể ảnh hưởng đến chuyển hóa và tim mạch.

Gợi ý ứng dụng thực tế cho người làm ca đêm

Để tận dụng mặt tích cực của ánh sáng xanh mà không làm tổn hại đến giấc ngủ sau ca trực, người lao động có thể áp dụng các bước thực tế sau:

• Đầu và giữa ca trực (từ 20h đến 3h - 4h sáng): Hãy duy trì không gian làm việc đủ sáng. Nếu công việc đòi hỏi sự tập trung cao độ, hãy sử dụng bóng đèn có ánh sáng trắng lạnh (nhiệt độ màu từ 5000 K trở lên) hoặc để độ sáng màn hình ở mức rõ nét, không bật chế độ lọc ánh sáng vàng (Night Shift) trong khung giờ này ^[8]. Điều này giúp kích thích phản xạ, giảm sai sót và duy trì sự tỉnh táo cần thiết ^[3], ^[1].

• Cuối ca trực (khoảng 1 - 2 tiếng trước khi tan ca): Đây là lúc cần chuẩn bị cho giấc ngủ ban ngày. Hãy chủ động giảm độ sáng của màn hình làm việc, chuyển thiết bị sang chế độ màu ấm hoặc đeo kính chặn ánh sáng xanh nếu phải tiếp xúc với ánh nắng mặt trời chói chang trên đường về nhà. Việc này giúp hạn chế ức chế melatonin thêm nữa, tạo điều kiện cho cơ thể dễ đi vào giấc ngủ khi về đến phòng.

• Không gian ngủ ban ngày: Phòng ngủ ban ngày cần được che chắn thật tối bằng rèm cản sáng, giữ nhiệt độ mát mẻ và yên tĩnh. Cắt đứt hoàn toàn nguồn ánh sáng xanh từ điện thoại, tivi ít nhất 30 phút trước khi đặt lưng xuống giường để bù đắp giấc ngủ chất lượng sau một đêm làm việc căng thẳng.

Tóm lại, ánh sáng xanh không hoàn toàn là "kẻ xấu" mà là một con dao hai lưỡi. Nếu biết cách tận dụng nguồn sáng này như một chất kích thích sinh học tự nhiên trong ca đêm và chủ động tránh xa nó trước khi đi ngủ, bạn hoàn toàn có thể duy trì sự tỉnh táo tối ưu trong công việc mà vẫn bảo vệ được giấc ngủ và sức khỏe lâu dài.