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EFECTOS DE LA RADIACIÓN SOLAR EN EL OJO

Las gafas de protección solar inician un gran protagonismo en la década de los ochenta, con el estudio de la reducción del espesor de la capa de ozono (Sherwood Rowland y Mario Molina, premio Nobel 1996) sobre la reducción del uso de los clorofluorcarbonados no será posible el inicio de la recuperación hasta pasado la mitad del siglo XXI. También en esté momentos en el Sol se está produciendo una fuerte actividad; por ello recibimos más radiaciones. Debido a todo esto, se inicia un periodo legislativo y normativo por parte de la Comisión de la Unión Europea y de los Organismos ISO, EN, UNE.

 

Las gafas de protección solar aparecen como Equipo de Protección Individual (EPI) en la Directiva 86/686 de la CEE en Diciembre de 1989 y en España la transposición con el Real Decreto 1407/92 y como complemento las Normas: UNE-EN 172 Noviembre 1995 “Filtros de protección solar para uso laboral”, UNE-EN 1836 Mayo 1997, “Gafas de sol y filtros de protección contra la radiación solar para uso general” UNE-EN 174 Mayo 1997 “Gafas integrales para el esquí alpino”.

También, nuestro Colegio, para mejorar nuestra información y preparación técnica: ha publicado múltiples artículos relativos ala protección solar, y dos monografías de Gaceta Óptica: Protección Solar año 1995 y Optometría Medioambiental y Ocupacional año 1998.

Durante los últimos 10 años ha existido una gran actividad en nuestra profesión en lo referente a la protección solar que debemos seguir para consolidar esta parte que teníamos abandonada, teniendo en cuenta la importancia que tiene para mantener una óptima salud visual, tanto ahora como en el futuro.

Durante los últimos 6 años el colectivo ha insistido tanto en los medios de la comunicación como a nuestros pacientes sobre: la reducción del espesor de la capa de ozono, la calidad que debe tener las lentes para una óptima protección solar visual y los efectos que produce el Sol; tanto beneficioso (tomado con disciplina) como adverso (tomado indiscriminadamente).

Además todo esto, debemos realizar campañas sobre protección solar en toda España cada vez más incisivas y constantes, y durante todos los años para obtener mejores resultado que los obtenidos hasta ahora. Si esto no lo hacemos en los próximos años, otros colectivos lo harán por nosotros.

La Comisión de Gafas de Protección Ocular, Protección Solar, Visión y Conducción en su afán de mantener a los colegiados en un nivel científico adecuado solicitó al Instituto Universitario de Oftalmobiología Aplicada (IOBA) un informe actualizado en lo referente a la protección y efectos clínicos de la radiación solar, y que nuestros Colegios ofrece como tercera monografía sobre este tema a sus colegiados.

RADIACIÓN SOLAR:
DESCOMPOSICIÓN DE LA RADIACIÓN SOLAR

La radiación que llega hasta nosotros procedente del sol, el resultados de una serie de origen complejo. Desde su emisión, a 150 millones de kilómetros y a unos 6000 grados de temperatura, hasta llegar a nuestros ojos, sufre procesos de absorción, difusión (el termino inglés es scattering ) y reflexión, que la modifican espectralmente. En dirección y en intensidad, y procesos de polarización que la modifican en su misma naturaleza.

Cada uno de estos cambios depende de magnitudes variables y conocidas, como la posición del sol en el cielo, la latitud, longitud y altura a la que estemos en la Tierra, el tipo de suelo que nos rodea. Y otras que son desconocidas, como el estado de la atmósfera, a los cambios en las superficies cercanas. Por ejemplo, un campo de hierba el suelo refleja un 3%, de la radiación que llega, la playa hasta un 30%, y la nieve un 80%.

La radiación emitida por el Sol comprende una gama continua y muy extensa de longitudes de onda que van desde los rayos gamma a las ondas de radio, pasando por los rayos X, ultravioleta (UV, que no generan ninguna sensación inmediata), visible, infrarrojo (IR, que generan la sensación de calor) y microondas.

Las radiaciones de menor longitud de onda son las más energéticas, siendo las más potentes a la hora de dañar los tejidos de los seres vivos.
Si nos situamos en el límite exterior de la atmósfera, observaremos un espectro (la magnitud dibujada según la longitud de onda) de irradiancia (o potencia recibida por unidad de superficie, en W/m2).

Comparándolo con una medida hecha al nivel el suelo, como el trazo en rojo en la gráfica, comprobamos que la atmósfera terrestre absorbe de forma espectralmente selectiva.

El viaje de la radiación solar hasta la superficie de la Tierra puede considerarse como una historia de absorciones. El oxígeno y el nitrógeno absorben la radiación de longitud de onda menor de 85 nm. La absorción en el intervalo de 85 a 200 nm se debe al O2 presente en capas más altas de la atmósfera (de 30 a 100 km).

Entre los 15 y los 25 km de alturas es el ozono (O3) el principal responsable de absorber la radiación entre 200 y 28 nm. Hasta aquí lo que atañe a la radiación ultravioleta.

A medida que la radiación solar desciende por la atmósfera, los gases presentes en ella, en especial el vapor de agua, y las partículas en suspensión (aerosoles) van absorbiendo y dispersados la radiación. La radiación solar infraroja también se atenúa mucho hasta llegar a la tierra.

La radiación ultravioleta (UV) es la más importante a la hora de provocar los denominados efectos actínicos, es decir, cambios fotoquímicos, ya que es la más energética (la energía es inversamente proporcional a la longitud de onda) y, aunque haya poca radiación UV al nivel del suelo, sus efectos son más notables en la interacción con los seres vivos.

Observamos, por otro lado, cómo en el intervalo espectral UV la radiación solar crece varios órdenes de magnitud en pocos nm.
Esto hace difícil tanto su detección como el análisis de sus efectos, pues pequeñas variaciones en longitud de onda suponen grandes variaciones de la radiación recibida.

Asimismo, variaciones en la radiación provoca grandes variaciones en la radiación UV que nos llega. De ahí la importancia que tiene la presencia del ozono estratosférico, que nos protege de esta radiación.

EFECTOS DE LA RADIACIÓN EN EL OJO

Los organismos internacionales, expertos en salud (OMS) o en radiaciones (CIE, Comisión Internacional d´Eclairage, Comisión Internacional de Iluminación), valoran el efecto de éstas en función de los cambios químicos a los que pueden dar lugar, en base a una curva de la eficiencia que las radiaciones tienen para producir daños.

Los organismos de estandarización como ANSI o ISO han publicado los llamados “Espectros de Acción” (Action Spectra), basados en estudios científicos de dichos efectos. Estas curvas pondrán la irradiancia que llega a una superficie (córnea, piel...) en función del efecto que provoca, dando lugar a los que se llama exposición. Si esta exposición se suma a lo largo del tiempo, se habla de dosis.

Prácticamente todas la radiaciones incluidas en el espectro de la luz solar son potencialmente lesivas para las estructuras oculares.

EFECTOS DE LA RADIACIÓN UV (y visible)

Las radiaciones más “nocivas” para las estructuras oculares son las más energéticas, es decir las UV, por lo que los estudios se han centrado, fundamentalmente, sobre ellas.

Además hay un hecho diferencial importante y es que esta radiación no genera una respuesta inmediata, a diferencia de otros intervalos de radiación. El infrarrojo genera calor, y el visible se ve, pero el UV no provoca ninguna reacción inmediata que avise del daño.

En lo que respecta al hombre, existe una relación entre la dosis de radiación UV recibida y la apariciones de lesiones oculares y cutáneas, desde la simple quemadura solar, hasta el cáncer de piel.

Esta relación no está cuantificada con precisión, pues la incidencia depende de una serie de factores, como son el color y tono de la piel, los hábitos de vida y el lugar de residencia, entre otros.

El estudio de los efectos de la radiación UV es un tema de investigación del máximo interés al que se están dedicado una gran cantidad de recursos por un enorme repercusión.

Casi toda la radiación UV más energética la absorbe la córnea. Las radiación UV de menos energía son absorbidas por el cristalino con lo que en condiciones normales llega muy poca o nada a la retina.

Estas condiciones se modifican dramáticamente cuando un ojo es sometido a una intervención de cataratas, eliminándose el cristalino.

Estas capacidades de absorción varían con la edad del individuo. Los niños poseen mayores transmitancias en todos los elementos del ojo, ya que tanto su córnea como su cristalino son más transparentes, y absorben menos radiaciones, por lo que pueden sufrir un mayor daño intraocular.

Los efectos de la radiación UV en el ojo humano se pueden dividir en agudos, manifestándose tras un período de latencia después de una exposición aguda, o bien crónicos, tras reiteradas exposiciones eventualmente duraderas, aunque cada una de ellas esté por debajo de los umbrales del baño agudo.

En exposiciones elevadas de corta duración quien más va a sufrir es la córnea, y para exposiciones débiles pero de muy larga duración (como ambientes de trabajo al aire libre) quien más sufre es el cristalino, o incluso la retina.

Las dosis elevadas de radiación producen fotoqueratitis y fotoconjuntivitis, pero las otras son susceptibles también de producir cataratas, carcinomas opterigium.

Hay aún mucha discusión para determinar con exactitud los umbrales de exposición capaces de inducir cualquiera de esos cambios patológicos. Los que ya nadie discute es el efecto pernicioso de esta radiación en el ojo humano.

Lesiones producidas por la radiación UV en el ojo:

• Las inflamaciones de córnea y conjuntiva, llamadas respectivamente fotoqueratitis y fotoconjuntivitis, son secuelas de la radiación UV menor de 320 nm. La dosis de radiación recomendad por la Organización Mundial de la Salud es de 30/Jm2 en un tiempo de 8 horas, habiéndose establecido 70 J/m2 como la dosis umbral de daño corneal.

Generalmente suele haber un periodo de latencia que puede oscilar entre las 6 y las 8 horas desde la exposición. Y los síntomas se caracterizan por dolor, sensación de cuerpo extraño y fotofobia.

Puede haber un eritema (enrojecimiento) de la piel, párpados, lagrimeo, inyección conjuntival, irregularidades del epitelio corneal, edema y erosiones punteadas epiteliales que se diagnostican fácilmente con la ayuda de una gota de un colirio de fluoresceína. La queratopatía punteada se produce fundamentalmente en la zona de la hendidura palpebral.

Las lesiones de la piel de los párpados son las que han demostrado una relación más directa con la exposición a la luz solar, tanto las lesiones, como la queratosis actínica,o la enfermedad de Bowen, como las malignas. Las lesiones malignas son más fáciles de diagnosticar, pero las premalignas se presentan sobre en varones, de edad media, como manchas planas, escamosas, a veces con la todo base enrojecida.

El máximo del espectro de acción se sitúa en los 260 nm. Algunos autores detectan que el umbral es alcanzable con varios minuto de exposición a la luz del sol en ciertas condiciones.

Se tiene en cuenta en este cómputo la radiación que llega en ángulos menores de 40 (grados) a la perpendicular al ojo, pero en muchos ambientes se puede tener una gran cantidad de radiación en esos ángulos, incluso con el sol muy elevado en el cielo: reflexiones en agua o nieve, días nublados, alto contenido de partículas (aerosoles) en el ambiente, etc.

• Aunque no hay unanimidad, si hay muchas evidencias indirectas de que exposiciones elevadas a la radiación ultravioleta entre 320 y 400 nm pueden ser un factor decisivo en el desarrollo de cataratas. Experimentos realizados “in vitro” con cristalinos humanos han demostrado que la exposición crónica a la radiación UV produce un aumentó de los pigmentos cromoforos en el mismo y un cambio de la colaboración del núcleo, que pasa de transparente a color marrón.

El limite de exposición es de mW/cm2 para tiempos de excelencia que excedan los 16 minutos (1000 sg, en concreto), y de una dosis de 1 J/cm2 para tiempos menores. De nuevo se tiene en cuenta radiación llegando a ángulo los menores de 40 (grados) al ojo.

Hay muchas otras patologías oculares en las que se han implicado la exposición a la radiación, especialmente la ultravioleta: blefaritis, degeneración esferoidal, pingécula, pterigium, hiperqueratosis, carcinoma in situ, etc.

La ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) propone un valor umbral límite de tolerancia de dosis de radiación UV para no causar efectos a largo plazo, que reúne todos los efectos perniciosos de 3 mJ/cm2 en un período de 8 horas [38].Ello coincide con lo corregido por la OMS para la fotoqueratitis y fotoconjuntivitis.

En cuando a la retína ésta sólo puede dañarse con la radiación que llega hasta ella, que como se ha visto, está encuadrada entre los 400 y los 1400 nm, aproximadamente. El daño que puede provocar esta radiación se debe en su mayor parte al incremento de temperatura por su absorción por parte de la retina.

• No obstante, sí bien hasta lo años 70 se pensaba que los daños en la retina eran sólo producidos por radiaciones de origen térmico (radiación IR), se ha demostrado que pueden acontecer daños a flujos más pequeños de los habituales en estas radiaciones pero con otras más energéticas (más cercanas al UV sin llegar a él), generando daños fotoquímicos.

Es el llamado riesgo de la luz azul (“blue light hazard”), producido por la radiación entre 400 y 500 nm, que ocurre al mirar a una fuente de radiancia alta. Los síntomas del daño pueden retrasarse más de 12 horas, siendo la latencia y el grado de daño dependientes de la dosis recibida. Por ejemplo, suele ocurrir cuando la persona está mirando al sol en los segundos previos o posteriores a un eclipse de sol.

• Hay un caso especial en que la retina puede ser especialmente dañada por el UV, y es en el caso de ojos afáquicos, es decir aquellos a los que se ha extraído el cristalino tras una operación de cataratas y en los que se ha implantado para el UV.

En este caso, la curva anterior se extiende hasta los 300 nm. En estos momentos la mayor parte de las lentes intraoculares del mercado llevan incorporado un filtro para eliminar la radiación UV, pero los modelos en los 80no llevan ese tipo de protección.

La patología causada por la luz solar uno de los capítulos más importantes de la moderna Oftalmología, y aunque no es el propósito de esta información ser exhaustivo, puede ser interesante realizar algunos apuntes a continuación:

• Los fotones son atrapados por determinados pigmentos, y actúan como elementos de producción de radicales libres. Estos radicales, en realidad especies activas de oxígeno atacan a los tejidos, destruyendo sobre todo las membranas celulares.

Pues bien, en la mácula existen un pigmento, la lipofurcina, que además aumenta con la edad, y cada vez hay más evidencias de que existen una fuerte relación entre esta forma de dañarse las células y la degeneración macular asociada a la edad, uno de las causas más importantes de invalideces visuales en la población mayor de los países desarrollados (8% de los mayores de 65 años, según algunas encuestas) [39, 40].

• A demás en la mácula hay otros pigmentos que puede implicarse en esta patología como el pigmento xantofilo, la melanina y hasta la propia hemoglobina de los vasos sanguíneos.

• Otro tema muy trascendente es la posible relación UV con el desarrollo de las malanonas uveales (el tumor maligno ocular más frecuente).
Es obvio que hay factores genéticos y ambientales pero hoy se acepta que las exposiciones a radiación UV, sobre todo agudas e intensas, son un factor de riesgo. El papel de las exposiciones crónicas se mantienen sin establecer nítidamente aunque es menor en el riesgo de desarrollar melanonas intraoculares que este tipo de cánceres en la piel.

En resumen, la radiación ultravioleta es la que tiene efectos más perniciosos sobre la piel del ojo humano. Aunque en algunos casos la relación directa aún no está suficientemente demostrada, no hay duda en que la radiación ultravioleta tiene los suficientes efectos actínicos como para provocarlos. N o obstante, es bueno recordar aquí que también la radiación UV puede utilizarse, aplicada convenientemente, en beneficio de los pacientes.
Los láser excímeros utilizados para la denominada “cirugía de la miopía” (Cirugía Refractiva) emite en estas longitudes de onda.

EFECTOS DE LA RADIACIÓN INFLARROJA

Habitualmente la radiación infrarroja produce dolor, lo que supone un mecanismo de alarma importante. Sin embargo en algunos casos, el estímulo que obtenemos de una fuente de infrarrojo no es suficiente para “avisarnos” del daño que se puede estar produciendo.

• La córnea se afecta por las radiaciones entre 900 y 1000 nm, fundamentalmente. Y puede lesionarse también la piel de los párpados si la intensidad es suficiente. Los daños son similares a los de cualquier quemadura intensa y pueden conducir a una necrosis de la córnea con cicatrización y neovascularización.

• En los casos menos intensos o crónicos suele acompañarse de un enrojecimiento del borde de los párpados (blefaritis). En los casos de quemaduras solares muy intensas puede producirse un edema corneal, aunque no es muy frecuente. Incluso en casos en los que se registran quemaduras retinianas, la córnea no suele afectarse de forma importante.

• La exposición a niveles suficientemente altos de radiación infrarroja provoca daños inmediatos motivados por efectos térmicos. Sin embargo, la exposición continuada a niveles de infrarrojo algo menores puede llevar, al cabo de años, a desarrollar algún tipo de cataratas, como las que se diagnosticaban en los “sopladores de vidrio”.

La retina es también sujeto de patología por efecto térmico. El daño se produce cuando existen moléculas capaces de atrapar o absorber la energía incidente. Los pigmentos retinianos, a los que ya se ha hecho referencia, también son importantes para explicar los efectos térmicos, que se producen sobre todo en las proteínas. Las proteínas son el elemento estructural más importante de cualquier célula y son muy sensibles al calor.

También, como en el caso de la radiación UV, la infrarroja es objeto de investigación para poder ser utilizada en Cirugía Refractiva.

 
 
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