Adattamento e affaticamento degli occhi: Illuminazione ottimale della sala di trattamento dentale

Come mostra la tabella, un ambiente interno normalmente illuminato, come un ufficio, si aggira intorno ai 300-500 lux, e anche l’ambiente di uno studio dentistico fortemente illuminato può raggiungere i 1.000-2.000 lux. Questi livelli sono insignificanti se paragonati alla luce naturale esterna: un cielo completamente coperto potrebbe comunque fornire circa 1.000 lux, mentre la luce diretta del sole a mezzogiorno può superare i 100.000 lux (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). In sostanza, un ambiente interno “luminoso” è comunque poco luminoso rispetto all’esterno. Gli esseri umani si sono evoluti in condizioni di luce diurna e il nostro sistema visivo è adattato a gestire una luminanza molto elevata, ma trascorriamo la maggior parte del nostro tempo in ambienti interni molto meno luminosi. Questo contrasto è alla base del fatto che certe intensità risultano evidenti in un contesto ma non in un altro, come vedremo in seguito.

Perché 2.000 lux sembrano luminosi in casa ma non all’esterno

Un illuminamento di 2.000 lux – all’incirca la luminosità di un ambulatorio dentistico ben illuminato – può sembrare fastidiosamente intenso in un ambiente interno, ma gli stessi 2.000 lux in condizioni naturali all’aperto potrebbero passare inosservati. Questa discrepanza è dovuta alla percezione relativa della luminosità e allo stato di adattamento dei nostri occhi. Il sistema visivo risponde in gran parte ai contrasti e ai rapporti piuttosto che ai livelli assoluti di luce (mdpi.com). In ambienti chiusi, se l’ambiente generale è di poche centinaia di lux, una fonte localizzata di 2.000 lux rappresenta un grande salto di luminanza, che potrebbe causare abbagliamento e disagio. La pupilla potrebbe essere ancora relativamente dilatata (a causa dell’ambiente circostante meno luminoso), per cui l’area luminosa fornisce una quantità di luce abbagliante alla retina. L’elevato contrasto improvviso scatena reazioni come lo strabismo o la “fotofobia” (avversione alla luce), una risposta normale quando gli occhi si adattano a una luce più fioca.

All’aperto, invece, l’illuminazione generale dell’ambiente è solitamente dell’ordine delle migliaia di lux. Sotto un cielo luminoso, gli occhi e il cervello sono preadattati all’alta luminanza: le pupille si restringono e la sensibilità della retina si attenua. In questo stato, uno stimolo di 2.000 lux è relativamente piccolo rispetto a uno sfondo che potrebbe essere di 10.000-20.000 lux o più. Lo stesso livello di luce assoluta che sembrava accecante in ambienti chiusi è solo una componente minore della scena diurna, che causa una piccola differenza di luminosità soggettiva. In altre parole, la nostra percezione della luminosità è relativa all’illuminazione di base. Un determinato livello di lux suscita sensazioni diverse a seconda del proprio stato di adattamento e del contesto circostante.

Gli studi scientifici sull’ergonomia visiva rafforzano questo principio. L’abbagliamento da disagio si verifica quando ci sono grandi rapporti di luminanza nel campo visivo – ad esempio, guardando da un’area scura verso un’area luminosa. Infatti, passare da uno spazio più buio a uno più luminoso induce un disagio visivo temporaneo (sensibilità alla luce) fino a quando l’adattamento non recupera (mdpi.com). Uno studio osserva che gli ambienti a bassa illuminazione “preparano” gli occhi a un’elevata sensibilità, per cui l’ingresso in una zona più luminosa provoca sensazioni di abbagliamento o disagio fotofobico finché il sistema visivo non si riadatta (mdpi.com). Quindi, 2.000 lux sembrano abbaglianti in ambienti chiusi proprio perché gli occhi degli interni sono adattati al buio rispetto a quel livello. All’aperto, invece, gli occhi sono adattati alla luce e quindi 2.000 lux rientrano nella zona di comfort.

Negli studi dentistici, ciò significa che se l’illuminazione ambientale è relativamente bassa e poi viene accesa una luce di procedura di 20.000 lux, il contrasto visivo è estremo. Gli occhi dell’odontoiatra, adattati all’ambiente più basso, si troveranno momentaneamente in difficoltà di fronte all’inondazione di luce. Se invece l’illuminazione generale della sala operatoria viene mantenuta più alta (anche se comunque inferiore alla luce del compito), il salto relativo al riflettore è meno forte, riducendo l’abbagliamento percepito. Infatti, il comfort visivo dipende fortemente dal mantenimento di rapporti di luminanza ragionevoli tra l’illuminazione del posto di lavoro e le aree circostanti(mdpi.com). Una luce intensa è più tollerabile se anche l’ambiente circostante e il livello di adattamento sono più luminosi.

Le ricerche sull’illuminazione e l’ergonomia sul lavoro confermano che le transizioni di illuminazione mal gestite possono peggiorare le prestazioni visive e il comfort. Uno studio sul comfort visivo umano ha rilevato che “i rapidi cambiamenti di illuminamento innescano l’affaticamento visivo” e che mantenere i livelli di illuminazione delle aree adiacenti più vicini (cioè ridurre al minimo i grandi salti) preserva il comfort visivo (mdpi.com). Nell’esperimento, i tempi di reazione visiva dei soggetti sono stati utilizzati per valutare l’adattamento; grandi e improvvisi aumenti di illuminazione hanno causato risposte più lente e maggiore disagio rispetto a cambiamenti più graduali o moderati (mdpi.com). Gli autori hanno concluso che quanto minore è la differenza di illuminamento tra le zone, tanto più viene mantenuta l’acuità visiva e “si può anche evitare l’affaticamento visivo”(mdpi.com). In pratica, l’affaticamento visivo è minore quando il contrasto dell’illuminazione è controllato e non estremo.

La letteratura medica nota anche che passare da uno stato di buio a uno di luce induce un temporaneo disturbo visivo. Un rapporto afferma che “passare da uno spazio più buio a uno più luminoso” porta gli occhi a provare disagio (come sensibilità alla luce) finché non si adattano (mdpi.com). Se queste transizioni avvengono ripetutamente (come nel caso dei frequenti sguardi di un dentista tra un’area in ombra e un obiettivo illuminato), lo stress cumulativo sui meccanismi di adattamento può portare a un affaticamento prolungato. I muscoli delle pupille che si contraggono e si rilassano continuamente e i fotorecettori che si sbiancano e si rigenerano costantemente creano un carico metabolico e neurale sul sistema visivo. Nel corso di una lunga procedura, questo può ridurre la chiarezza visiva del medico e contribuire all’affaticamento generale.

Altri fattori possono esacerbare l’affaticamento: se la luce intensa del compito produce anche abbagliamento (ad esempio, riflettendo uno strumento o la superficie di un dente), stressa ulteriormente l’occhio introducendo una luminanza velata e riducendo il contrasto. L’abbagliamento e gli alti rapporti di luminanza sono stati collegati a sintomi di affaticamento visivo e persino di affaticamento del collo e delle spalle (in quanto la persona può assumere posture scomode per evitare l’abbagliamento) in studi condotti sul posto di lavoro (mdpi.com). Pertanto, la gestione delle transizioni e dei contrasti nell’illuminazione è una parte importante dell’ergonomia in odontoiatria. Approcci come l’uso di un’intensità regolabile per la luce d’esame, il miglioramento dell’illuminazione ambientale o la concessione di un momento di adattamento per gli occhi quando si alza lo sguardo dal compito possono contribuire a ridurre l’affaticamento.

I vantaggi dell’illuminazione a pieno spettro con luce diurna

Una strategia per migliorare il comfort visivo in clinica è l’utilizzo di un’illuminazione a spettro completo (che simuli la luce del giorno) nell’ambiente circostante. Per “spettro completo” si intendono in genere le sorgenti luminose che emettono un equilibrio di lunghezze d’onda nella gamma visibile, molto simile alla luce naturale del giorno (compresa una componente di luce blu a breve lunghezza d’onda). Queste luci hanno in genere un elevato Indice di Resa Cromatica (CRI), che fa apparire i colori più fedeli alla realtà: un chiaro vantaggio per i lavori dentali che prevedono la corrispondenza dei colori dei denti e la valutazione dei tessuti. Ma oltre all’accuratezza dei colori, l’illuminazione a spettro completo può influire positivamente sull’affaticamento visivo e sul benessere generale.