. Daños oculares de la Luz Solar: Introducción (1/4)

febrero 4th, 2018
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Introducción.

El trastorno que describe las consecuencias oftalmológicas de la radiación ultravioleta (UV) en la retina se conoce como retinopatía solar, ceguera o quemadura solar, retinopatía del eclipse, fotoretinopatía, retinitis o maculopatía y retinitis foveomacular.

En la citada revisión,  la radiación UV del sol, los daños producidos por soldadura  y la emisión láser que causa cambios patológicos en la retina se denominará retinopatía UV o maculopatía.

Radiación Solar

La radiación luminosa emitida por el sol que llega a la tierra alcanza una temperatura 5800 ºK (equivalente a la temperatura de la superficie del sol), con un espectro de emisión que varía de 100 a 2.300 nm (2),  el pico está en el rango amarillo-verde ( 480 – 550 nm) del espectro visible con una fuerte disminución en la luz infrarroja y UV.

Afortunadamente para la vida en la Tierra, la atmósfera absorbe casi todo el UV-C (100 – 280 nm) y la mayoría de la luz UV-B (280 – 315 nm). El UV-A (315 – 400 nm), la luz visible (380 – 760 nm) y el infrarrojo (> 760 nm) pueden alcanzar la superficie de la tierra.

Solar_Spectrum

La irradiación solar, definida como potencia por unidad de área, es la medida de la radiación del sol a una longitud de onda específica. La irradiación varía a lo largo del año debido a varios factores: el tiempo del año (distancia del sol), la hora del día (longitud de la trayectoria de la luz y el ángulo de elevación solar), el contenido de humedad y la cobertura de nubes.

En promedio, la atmósfera atenúa la irradiación solar en un 30%. A nivel del mar en un día sin nubes, la irradiación solar es de aproximadamente 1000 Wm -2. Sin embargo, esto es solo 1 componente, el otro componente sería la radiación dispersa, principalmente de la atmósfera inferior y por último la radiación reflejada desde el entorno. Juntos, estos 3 componentes componen la radiación total que llega al ojo.

Para determinar  la cantidad de irradiación que llega a la retina, Arnault y col, emplearon un modelo de ojo- luz solar,  y midieron que aproximadamente el 15% de la radiación solar llega a la retina (3).

Radiación UV

La principal fuente de radiación UV es el sol. Otras fuentes adicionales de interés oftálmico incluyen láseres (comerciales, industriales y militares) y la soldadura por arco, todos pueden conducir a la maculopatía UV.

Los láseres son una herramienta valiosa en muchos aspectos de la ciencia, la medicina y la industria. Se ha publicado una revisión exhaustiva que detalla las lesiones relacionadas con los ojos de una multitud de láseres. (4)

A diferencia de los láseres mencionados anteriormente, los láseres azules y violetas emiten radiación UV (360-480 nm) y se están volviendo populares como láseres de mano. Las áreas de su aplicación son diversas, desde reproductores Blu-ray hasta proyectores portátiles y fuentes de iluminación en entornos sociales.

La soldadura por arco, un proceso que une metal con metal al utilizar electricidad para generar el calor requerido, produce una cantidad significativa de radiación. Los diferentes tipos de soldadura producen diferentes fuentes de radiación óptica; La irradiancia espectral de la soldadura de arco está entre 200 y 400 nm, constituyendo principalmente luz UV-B y UV-A. Por lo tanto, la soldadura por arco crea ondas de longitud de onda más cortas (energía más alta) que los láseres de uso común o la radiación solar (5).

Limitación anatómica de la luz y filtración UV

La luz que incide en la retina depende de la entrada óptica que se transmite a través de los medios oculares hasta llegar a los fotoreceptores de la retina. El ojo tiene capacidad para filtrar radiación electromagnética: Primero, la córnea absorbe y filtra la radiación UV más corta y por lo tanto más energética (UV-C, <280 nm) . Para la radiación que penetra a través de la córnea, el humor acuoso absorbe una cantidad moderada de luz entre 280 y 360 nm, así como la luz en el rango infrarrojo largo (1,200 – 2,300 nm). A medida que la luz viaja a través del cristalino hacia la cámara posterior, se produce la absorción más sustancial de radiación UV. Curiosamente, el envejecimiento causa una variación significativa en las características de absorción del cristalino. Un cristalino joven absorberá principalmente UV-A (315 – 400 nm), mientras que un cristalino más viejo también impedirá la transmisión de UV-B (280 – 315 nm) (6).

vyo3

Por lo tanto, la luz ambiental que llega a la retina está compuesta por IR cercano (700- 1200 nm), el espectro visible (400 – 700 nm) y en personas jóvenes, UV-B. Esto hace que los niños y adultos jóvenes sean mucho más susceptibles al daño de la retina por la radiación UV.

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Bibliografía:

1)  Begaj T, Schaal S. Sunlight and ultraviolet radiation-pertinent retinal implications and current management, Major Review  Surv Ophthalmol. 2017 Sep 18. doi: 10.1016/j.survophthal.2017.09.002.

2) Gueymard C. The sun’s total and spectral irradiance for solar energy applications and solar radiation models. Solar Energy. 2004;76:423-53

3) Arnault E, Barrau C, Nanteau C, et al. Phototoxic action spectrum on a retinal pigment epithelium model of age- related macular degeneration exposed to sunlight normalized conditions. PLoS One. 2013;8:e71398

4) Barkana Y, Belkin M. Laser eye injuries. Surv Ophthalmol. 2000;44:459e78

5) Mariutti G, Matzeu M. Measurement of ultraviolet radiation emitted from welding arcs. Health Phys. 1988;54:529-32

6) Dillon J, Wang RH, Atherton SJ. Photochemical and photophysical studies on human lens constituents. Photochem Photobiol. 1990;52:849-54

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