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Rayos ultravioleta (UV)

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Definición:

La radiación solar ultravioleta o radiación UV es una parte de la energía radiante (o energía de radiación) del sol, se transmite en forma de ondas electromagnéticas en cantidad casi constante (constante solar), su longitud de onda fluctúa entre 100 y 400 nm y constituye la porción más energética del espectro electromagnético que incide sobre la superficie terrestre.
Se dividen en tres tipos en función de su longitud de onda. Cuanto mayor sea ésta, menos energía tendrá, y viceversa.

Clasificación:

Radiación solar ultravioleta tipo A (UV-A). Su longitud de onda fluctúa entre 320 y 400 nm. Alcanza totalmente la superficie terrestre, no es retenida por la atmósfera.

Radiación solar ultravioleta tipo B (UV-B). Su longitud de onda fluctúa entre 280 a 320 nm. El 90% se bloquea por el ozono y el oxígeno de la atmósfera. Es más energética y dañina para la biosfera que la radiación UV-A.

Radiación solar ultravioleta tipo C (UV-C). Su longitud de onda fluctúa entre 100 y 280 nm constituye la fracción más energética. Este tipo de radiación y otras partículas energéticas (rayos X, rayos gamma y rayos cósmicos) son retenidas totalmente en las regiones externas de la atmósfera y no alcanzan la superficie terrestre.

Efectos:

La radiación UV desempeña un papel importante en la determinación de las condiciones climáticas, el balance energético y el equilibrio natural del planeta. La medición continua de este parámetro permite estudiar su comportamiento y relación con el estado de la biosfera y la salud humana.

Los rayos UVA entran en contacto con nuestra piel y hacen que ésta cobre un color más dorado. Esto es así porque la luz del sol incide sobre las células pigmentarias, situadas justo por debajo de la capa más externa de la piel, y hace que liberen melanina. Este pigmento sube y ‘tinta’ las células de la epidermis, haciendo que las personas luzcan un color más moreno de piel.

Efectos sobre la salud:

Tanto los rayos UVB como los UVC son altamente nocivos. Los rayos UVA, por su parte, no tienen por qué serlo siempre y cuando se tomen las medidas necesarias al respecto. Una persona que vaya a tomar el sol deberá hacerlo aplicándose siempre una crema solar adecuada a su fototipo ya que, de no hacerlo, corre el riesgo de quemarse.

Las quemaduras solares:

Una exposición prolongada y sin protección a los rayos UVA del sol deja de broncear la piel y pasa a ‘quemarla’. Las quemaduras solares son muy dolorosas y a largo plazo producen cáncer y el envejecimiento de la piel. Las hay de tres tipos: de primer, segundo y tercer grado. La primera se caracteriza por enrojecer e irritar la epidermis, que es la capa más superficial de la piel. Por su parte, las quemaduras de segundo y tercer grado alcanzan a capas más profundas y generalmente provocan ampollas y otras lesiones.

Los fototipos:

Cada persona, en función de su tipo de piel, presenta un fototipo determinado. Es importante conocerlo, ya que en base al mismo se deberán tomar unas precauciones a la hora de tomar el sol.

Estos son los distintos fototipos que hay:

-Tipo 1. Este fototipo es el propio de una piel muy clara y extremadamente sensible a los rayos del sol. Nunca se broncea y que siempre se quema.
-Tipo 2. Las personas con este fototipo tienen una piel muy sensible al sol, suelen quemarse y muy raramente se broncean. En su lugar, su piel presenta un color rojizo.
-Tipo 3. Una piel con este fototipo continúa siendo muy sensible al sol. Puede llegar a quemarse con regularidad y sólo es capaz de alcanzar un ligero bronceado.
-Tipo 4. Un fototipo de tipo 4 es el propio de una piel que ya no es tan sensible al sol y que por lo tanto no suele quemarse.
-Tipo 5. Las personas con este fototipo casi nunca se queman porque su piel es muy resistente a los rayos UVA del sol. Suelen presentar un aspecto bronceado a lo largo de todo el año.
-Tipo 6. Las pieles de fototipo 6 nunca se queman ya que son muy resistentes al sol. Son propias de personas de raza negra.

Beneficios:

Las culturas antiguas consideraban que los baños de sol son benéficos para la salud. Actualmente se reconoce que la exposición sana al sol proporciona diversos beneficios, como son:

Mejora en la respuesta muscular
Mejora la resistencia en pruebas de tolerancia
Disminuye la presión sanguínea
Incrementa la respuesta inmunológica
Reduce la incidencia de infecciones respiratorias
Baja el colesterol de la sangre
Incrementa la hemoglobina de la sangre
Mejora la capacidad de trabajo cardiovascular
Estimula las terminaciones nerviosas
Mejora la respiración, especialmente en asmáticos
Promueve la síntesis de vitamina D para calcificar huesos

La falta de vitamina D, calcio y sales fosfatadas en la dieta, además de la falta de exposición a la luz del sol, está asociada con casos de raquitismo. La tuberculosis de la piel o lupus vulgar es otra enfermedad asociada a falta de exposición al sol y es común en poblaciones del norte de Europa, donde luz del sol es débil durante largos períodos de tiempo.

Daños:

La exposición excesiva a la radiación solar puede originar efectos negativos en la piel, ojos y debilitamiento del sistema inmunológico. El grado de daño de la radiación UV en la piel, depende de la intensidad y la longitud de onda, así como el tipo de piel. Los efectos en la piel consisten en la aparición de un eritema (quemadura ligera distinguible por enrojecimiento de la piel); sin embargo, pueden presentarse efectos similares a los producidos por quemaduras con fuego de primero o segundo grado.

Entre los padecimientos asociados se pueden mencionar los siguientes:

Cáncer de piel y otros trastornos cutáneos
Cataratas y otros trastornos de la vista
Envejecimiento prematuro
Inhibición del sistema inmunitario

La melanina es una proteína que protege la piel, al permitir que una pequeña fracción de la radiación ultravioleta penetre en la piel. Esta proteína es abundante en personas de piel negra y escasa en personas de piel blanca, siendo más propensas al desarrollo de enfermedades. Por esta razón deben tomar precauciones para evitar una exposición excesiva al sol.

Una clasificación del tipo de piel, de acuerdo con el contenido de melanina y su vulnerabilidad es la siguiente:

I.- Extra sensitiva. Siempre se quema con facilidad, no resiste el bronceado. Piel muy clara (albino).
II.- Sensible. Siempre se quema con facilidad, bronceado mínimo. Piel y ojos claros.
III.- Normal. Se quema con moderación, bronceado gradual. Piel morena clara
IV.- Normal. Se quema mínimamente, bronceado adecuado. Piel morena oscura.
V.- Insensible. Raramente se quema, bronceado profuso. Piel oscura.
VI.- Muy insensible. Nunca se quema, piel con profunda pigmentación. Piel muy oscura.

Los ojos no tienen mecanismos de protección a la radiación solar, el desarrollo de cataratas en humanos es uno de los padecimientos asociados con la exposición. En animales domésticos y ganado se desarrollan cataratas, foto queratosis, daños en el epitelio de la córnea y diferentes efectos en la retina. En el ganado bovino la queratoconjuntivitis (infección ocular) se incrementa por la exposición a la radiación solar.

En el curso de la evolución, los seres vivos han desarrollado mecanismos de adaptación a la radiación solar, la destrucción de la capa de ozono en la estratosfera puede alterar el balance de la radiación solar que recibe la tierra, siendo incapaces los organismos vivos de ajustarse a estos cambios. En la ozonosfera el oxígeno y el ozono absorben la radiación solar ultravioleta con longitudes de onda entre 130 y 290 nm, este tipo de radiación es letal para organismos unicelulares, los cuales conforman la base de las cadenas alimentarias en los ecosistemas.

Las secuelas en la biosfera por la reducción del ozono estratosférico y el incremento de la radiación UV-B al nivel de piso, provoca el calentamiento de la atmósfera y cambios en el balance del clima.

Prevención:

Los ojos y la piel son los órganos más susceptibles a los efectos nocivos de la radiación UV. La mejor protección contra el sol es la ropa. Las partes de nuestro cuerpo que no quedan cubiertas pueden protegerse con productos que contengan filtros, son recomendables los protectores con SPF (Factor de protección Solar) de 15 y como mínimo de 20 para los niños, los SPF indican el tiempo de exposición al sol y se asocian tiempo normal de exposición. Un tiempo normal de exposición al sol de 30 minutos y un SPF de 8, permiten un tiempo de exposición 8 veces mayor sin sufrir daños. El tiempo de exposición al sol no es infinito, los SPF solo ayudan a permanecer durante cierto tiempo extra expuestos al sol, éste no aumenta si aplicamos una cantidad mayor de bloqueador.

Los ojos pueden protegerse con el uso de sombreros y lentes que filtren el espectro UV. Un error común es creer que todas las gafas oscuras protegen de este tipo de radiación, cuando carecen de sistemas especializados para bloquear este tipo de radiación los daños aumentan, ya que solo filtran la intensidad luminosa de la radiación, provocan una dilatación mayor de la pupila y una mayor entrada de radiación UV al ojo.

Es recomendable planear nuestras actividades y evitar la exposición al aire libre, sobre todo en las horas de mayor radiación solar. El tiempo de exposición saludable al sol depende de nuestro tipo de piel y la intensidad de la radiación UV.

Factores determinantes de la radiación UV:

La variación diurna y anual de la intensidad de la radiación solar UV, está determinada por parámetros astronómicos, geográficos, condiciones atmosféricas y por actividades humanas que alterar las condiciones naturales de la atmósfera, tal como el debilitamiento de la capa superior de ozono debido al uso de CFS. A nivel de troposfera la presencia de nubes, polvo, aerosoles y la concentración de ozono son elementos absorbentes de fotones de energía o radiación solar.

La intensidad de la radiación solar varía según la hora del día. Durante las primeras horas de la mañana y al atardecer, la radiación solar cae de manera casi horizontal sobre el punto de incidencia. Durante su trayecto la radiación puede absorberse y dispersarse por moléculas de gases, partículas de aerosoles o agua, en lo que se denomina la componente difusa de radiación. Cuando los rayos solares pasan directamente por la atmósfera si ser absorbidos, constituyen la componente directa de la radiación.

Otros factores que influyen en la intensidad de la radiación solar son la refracción en paredes y asfalto, y la reflexión de los cristales de edificios. La hierba refleja al menos un 10% de la radiación incidente y la nieve pueden reflejar un 80%. La radiación solar también varía con la altitud, a mayor altitud aumenta. Por ésta razón la radiación UV es menor a nivel del mar.

Los dispositivos de rayos UVA:

La exposición prolongada a la luz del sol sin la protección adecuada puede llegar a tener serias consecuencias sobre la salud. Lo mismo ocurre con las lámparas de rayos UVA, tan populares al permitir obtener un bronceado en cualquier época del año, ya que el tipo de onda que emiten es exactamente la misma. De hecho, la OMS ha declarado que el uso prolongado de este tipo de lámparas provoca cáncer de piel. A esto hay que añadir que muchos dispositivos de rayos UVA no siguen los controles de calidad que debieran, y su deterioro puede llegar a provocar que emitan rayos UVB e incluso UVC, ambos muy nocivos para la piel. Además, muchos de los centros de belleza que ofrecen este servicio no cuentan con un personal lo suficientemente cualificado como para informar a sus clientes de las precauciones que tienen que tomar antes de someterse a una sesión de bronceado con una lámpara de rayos UVA.

Dado el riesgo que presenta la utilización de dispositivos de rayos UVA, es muy aconsejable seguir los siguientes consejos:
-Percatarse de que el centro en el que se vaya a realizar la sesión de rayos UVA cumpla con la normativa vigente y que todas sus instalaciones hayan superado las revisiones pertinentes.
-Las personas con un fototipo de tipo 1 o 2 no deberán someterse a una sesión de bronceado de este tipo ya que no conseguirán broncearse y se quemarán.
-El plazo mínimo entre sesión y sesión deberá ser de 48 horas. Entre tanto tampoco se deberá tomar el sol. El número máximo de sesiones será de entre 20 y 30 anuales.
-Existen medicamentos que son incompatibles con los rayos ultravioleta. Por ello, es conveniente consultar al médico antes de someterse a una sesión de bronceado.
-Si en la familia existen antecedentes de cáncer de piel no se deberá hacer uso de ningún tipo de dispositivo de rayos UVA.
-No utilizar este tipo de dispositivos si se tienen menos de 30 años, ya que ello dispara las posibilidades de sufrir cáncer de piel en el futuro.
Según el último congreso mundial de dermatología celebrado en Chicago (EEUU), los rayos infrarrojos A o IR-A, son una de las últimas amenazas que nos queda por combatir para protegernos de la luz que nos llega del Sol, unos rayos con una gran capacidad para penetrar hasta la capa más profunda de la epidermis, la hipodermis.

Básicamente, el Sol brilla porque los átomos de hidrógeno de su superficie se fusionan constantemente para ofrecernos su luz y calor. Los rayos resultantes son ondas electromagnéticas con diferentes longitudes de onda, de las cuales únicamente tres llegan a la tierra. La radiación ultravioleta (UV) sólo supone un 4,3% de la radiación total, el 50,7% corresponde a la luz visible, y el 45% restante es radiación infrarroja (IR).

Hasta ahora no se había demostrado que las radiaciones infrarrojas fueran peligrosas para la salud de la piel. Sin embargo, de acuerdo con estudios científicos recientes, se ha demostrado que los rayos IR-A tienen efectos nocivos sobre la piel por su capacidad de penetrar hasta la capa más profunda de la piel, la hipodermis produciendo un foto envejecimiento prematuro con importantes efectos nocivos sobre la salud, a largo plazo.

Se ha podido comprobar que la corta longitud de onda de la radiación Infrarroja IR-A, es la culpable de la destrucción de las fibras de colágeno, y como consecuencia, del envejecimiento cutáneo prematuro- La gran capacidad de penetración de este tipo de rayos, produce un ataque directo a las mitocondrias celulares, las responsables del abastecimiento energético de la célula.

En la mitocondria el IR-A produce un aumento de los radicales libres, que son extremadamente dañinos para las células. Si estos radicales libres se acumulan en nuestras células, los mecanismos de defensa antioxidantes se desbordan, y sufrimos lo que se denomina estrés oxidativo, causando un daño celular en cascada: se liberan enzimas proteolíticas que descomponen el colágeno, el componente más importante del tejido conjuntivo.

Dr. Avilio Méndez Flores

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La radiación

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Consideraciones generales:

La radiación no es misteriosa. Sus orígenes, sus leyes, sus efectos son perfectamente conocidos. Basta con consultar cualquier texto de física nuclear, de física moderna o de radioquímica para encontrar todos los detalles o las fórmulas que se requieran. El hecho de que sea invisible a nuestros ojos no debe molestarnos: también lo son las ondas de radio o televisión, los microorganismos y el oxígeno que respiramos.

La radiación no es esotérica ni mágica; es perfectamente mundana. Cualquiera que lo desee la puede usar, aunque naturalmente es importante tener la capacitación adecuada y el entendimiento de su naturaleza.

La radiación sí es de cuidado. Puede causar daños, al igual que cualquier otra aplicación de la tecnología. En este caso los daños pueden ser quemaduras u otros cambios químicos en los tejidos y cambios genéticos. Existe un código, elaborado en base a la experiencia acumulada, sobre el uso de las radiaciones, código que recomienda diferentes niveles de dosis de radiación que no deben rebasar los diversos sectores de la población. Las precauciones que exige el uso de la radiación no son distintas, en el fondo, de las que demandan otras tecnologías: evitar derrames, diseñar protecciones adecuadas, capacitar al personal, tener monitores apropiados, seguir ciertas reglas de conducta.

La radiación sí puede ser benéfica si se usa correctamente. Han salvado incontables vidas las radiografías v otros métodos de radiodiagnóstico. También la radioterapia ha salvado o prolongado gran número de vidas. Las múltiples aplicaciones no médicas de los radioisótopos, los aceleradores y los reactores han ayudado a avances tecnológicos de maneras insospechadas; y por otro lado, en la producción de energía eléctrica por reactores nucleares son las radiaciones producidas por la fisión nuclear las que calientan el fluido que mueve las turbinas. En algunos países la energía nuclear predomina sobre las otras fuentes, por lo que es indiscutible beneficio para esos países.

Historia:

El fenómeno de la radiactividad fue descubierto casualmente por Henri Becquerel en 1896. Estudiaba los fenómenos de fluorescencia y fosforescencia, para lo cual colocaba un cristal de Pechblenda, mineral que contiene uranio, encima de una placa fotográfica envuelta en papel negro y las exponía al sol. Cuando desenvolvía la placa la encontraba velada, hecho que atribuía a la fosforescencia del cristal. Los días siguientes no hubo sol y dejó en un cajón la placa envuelta con papel negro y con la sal de Uranio encima. Cuando sacó la placa fotográfica estaba velada, y no podía deberse a la fosforescencia ya que no había sido expuesta al sol. La única explicación era que la sal de uranio emitía una radiación muy penetrante. Sin saberlo Becquerel había descubierto lo que Marie Curie llamaría más tarde radiactividad. Mme. Curie siguió trabajando y fue la primera mujer que ocupó un puesto en la Universidad de la Sorbona en Paris. Siguió investigando junto a Ernest Rutherford, quien encontró que la radiación que emitían las sustancias radiactivas, tenía tres componentes que denominó: alfa, beta y gamma.

Radiación alfa

Es un tipo de radiación poco penetrante que puede ser detenida por una simple hoja de papel. Rutherford sugirió que los rayos alfa son iones de átomos de Helio (He2+) moviéndose rápidamente, y en 1909 lo demostró experimentalmente.

Radiación beta

Su poder de penetración es mayor que las alfa. Son frenadas por metros de aire, una lámina de aluminio o unos cm de agua. Existen varios tipos de radiación beta:

Radiación Beta menos
Radiación Beta más

Radiación gamma

En este tipo de radiación el núcleo no pierde su identidad. Mediante esta radiación el núcleo se desprende de la energía que le sobra para pasar a otro estado de energía más baja. Emite rayos gamma, o sea fotones muy energéticos. Este tipo de emisión acompaña a las radiaciones alfa y beta.

Es una radiación muy penetrante, atraviesa el cuerpo humano y sólo se frena con planchas de plomo y muros gruesos de hormigón. Al ser tan penetrante y tan energética, de los tres tipos de radiación es la más peligrosa.

Usos y riesgos:

La radiación es un tipo de energía que forma parte de la naturaleza y controlada no representa ningún riesgo, pues de hecho las radiaciones conviven con nosotros en hospitales, industrias y hasta en ciertos gases que se encuentran en el suelo.

En el campo de la medicina, las radiaciones se utilizan para tratar el cáncer (radioterapia) y parta diagnosticar muchas enfermedades a través de rayos X. las radiaciones tienen muchos tipos de partículas, siendo las de tipo gamma, las más abundantes. Estas atraviesan sin dificultad los tejidos sin dificultad e impactan en el ADN de las células, produciendo mutaciones celulares y dando lugar a diversos tipos de cáncer, especialmente leucemia y cáncer de tiroides.

Efectos:

Los efectos que la exposición a la radiación tiene en el organismo humano son diversos. Las repercusiones dependen de la distancia a la que se encuentre cada persona, su sensibilidad, las dosis y los materiales radiactivos emitidos.
A mayores dosis de radiación, mayores repercusiones en la salud, pues estas destruyen el sistema nervioso central y los glóbulos blancos y rojos, comprometiendo el sistema inmunológico y dejando a la víctima vulnerable ante las infecciones.
La población más vulnerable son los niños, pues cuanto más jóvenes, mayor es la sensibilidad a las radiaciones, las cuales pueden provocar incluso algún tipo de retraso en el desarrollo cerebral de los bebé.
La exposición puntual a altas dosis de radiación (muy por encima de 100 mili sieverts), puede provocar el denominado Síndrome de Radiación Aguda, es decir, ciertos efectos agudos en poco tiempo que incluyen: malestar, quemaduras de la piel, problemas respiratorios, diarreas, náuseas o vómitos, fiebres, caidas del pelo, entre otros. Mientras tanto, los daños acumulados pueden causar problemas de salud más graves a largo plazo, fundamentalmente cáncer.
Cuando grandes cantidades de radiactividad entran en el cuerpo en muy poco tiempo, afecta a todos los órganos y cualquiera de ellos puede tener un fallo fulminante. Una única dosis de 5.000 mili sieverts, por ejemplo, mataría aproximadamente a la mitad de las personas expuestas en un mes.
Uno de los componentes más peligrosos que puede encontrarse en un reactor nuclear es el yodo radiactivo, el cual es absorbido por el organismo durante un accidente nuclear y tiende a acumularse en uno de los órganos más sensibles a la radiación: la glándula tiroides, ocasionado casos de cáncer y otros problemas de salud más adelante.
Tratamiento: en caso de haber estado expuesto a un alta radiación, se administran pastillas de yodo (yoduro de potasio), las cuales tiene como objetivo evitar los daños en la tiroides. A pesar de su elevada eficacia para proteger esta glándula, si se administran en las primeras horas de la exposición, las pastillas de yodo no protegen otras partes del organismo.
Cuando una persona ha estado expuesta a niveles excesivos de radiación, se habla de envenenamiento o radiación ionizante. Este tipo de radiación causa problemas graves que, después de la primera ronda de síntomas, puede provocar un período breve sin enfermedad aparente, sin embargo, en ese lapso hay lesiones potencialmente fatales en los órganos internos.

Dr. Avilio Méndez Flores

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