Efectos sobre la salud de las radiaciones ópticas artificiales RO: UV, Infrarrojo, Láser

1. Radiaciones Ultravioletas

Los efectos de las Radiaciones Ultravioletas se producen sobre todo en la piel y el ojo. En el caso de la piel, uno de los efectos más conocidos es el eritema (enrojecimiento doloroso de la piel inmediatamente después de la exposición). Una exposición prolongada en la piel puede provocar pérdida de la elasticidad de manera permanente. La exposición ocular genera conjuntivitis muy dolorosa que aparece entre 2 y 24 h después de la exposición y no suele dejar secuelas.

A la larga, el efecto más grave de las radiaciones UV es el incremento de riesgo de padecer ciertos tipos de cáncer cutáneo.

a) La piel 

La mayor parte de la radiación ultravioleta es absorbida en las capas más externas de la piel. La radiación UVB se absorbe en la epidermis mientras que la radiación UVA tiene un nivel de penetración mayor. Los efectos adversos por sobreexposición a radiación UV son: 

1-Eritema 

El eritema, o “quemadura solar”, es un enrojecimiento de la piel producido por la vasodilatación de los capilares, en ocasiones acompañado de hinchazón y dolor, que normalmente aparece de cuatro a ocho horas después de la exposición a la RUV y desaparece gradualmente al cabo de unos días. Después aparece un aumento de la pigmentación. Las quemaduras solares intensas provocan formación de ampollas y desprendimiento de la piel. 

La UVB y la UVC son unas 1.000 veces más eficaces que la UVA como agentes causantes de eritema, pero el eritema producido por la UVB, de mayor longitud de onda (295 a 315 nm) es más intenso y persiste durante más tiempo. Esta mayor intensidad y duración se deben a que la penetración de esta radiación de mayor longitud de onda en la epidermis es más profunda. La piel parece presentar la máxima sensibilidad a 295 nm aproximadamente, siendo esta sensibilidad mucho menor a longitudes de onda de 315 nm y superiores. 

2-Fotosensibilización 

El tratamiento con ciertos medicamentos puede producir un efecto sensibilizante en la exposición a la UVA, lo mismo que la aplicación tópica de determinados productos, como algunos perfumes, lociones corporales, etc. Las reacciones a los agentes sensibilizantes pueden implicar, fotoalergia (reacción alérgica de la piel) y fototoxicidad (irritación de la piel) tras la exposición a la radiación UV de la luz solar o de fuentes industriales de radiación UV.

3-Efectos retardados 

La exposición crónica a la luz solar —en especial, al componente UVB— acelera el envejecimiento de la piel e incrementa el riesgo de cáncer de piel. Aún no se han establecido con exactitud las relaciones cuantitativas entre dosis y respuesta para la carcinogénesis de la piel humana. 

• Elastosis. Es una degradación de las fibras de colágeno y elastina de la dermis lo que provoca un envejecimiento cutáneo precoz en el que la piel pierde su suavidad y firmeza. 
• Fotocarcinogénesis. El principal factor inductor de la mayoría de los cánceres primarios de piel es la radiación ultravioleta. Se distinguen dos tipos de cáncer cutáneo: Melanoma (CCM) y No Melanoma (CCNM).

b) El ojo

1. Fotoqueratitis y fotoconjuntivitis

 Son reacciones inflamatorias agudas como consecuencia de la exposición a radiación UVB y UVC, que aparecen pocas horas después de una exposición excesiva y normalmente remiten al cabo de uno o dos días.

2. Lesión retiniana por luz brillante

 Aunque la lesión térmica de la retina por fuentes de luz es improbable, pueden producirse daños fotoquímicos por exposición a fuentes con una fuerte componente de luz azul, con reducción temporal o permanente de la visión. No obstante, la respuesta normal de aversión a la luz intensa evitará este riesgo a menos que se haga un esfuerzo consciente por mirar a las fuentes de luz brillante. La contribución de la radiación UV a la lesión de retina es generalmente muy pequeña, debido a que la absorción por el cristalino limita la exposición retiniana. 

3. Efectos crónicos 

La exposición laboral de larga duración a la radiación UV durante varios decenios puede contribuir a la formación de cataratas y a efectos degenerativos no relacionados con el ojo, tales como envejecimiento cutáneo y cáncer de piel relacionados con la exposición.

La radiación ultravioleta actínica (UVB y UVC) es fuertemente absorbida por la córnea y la conjuntiva. La sobreexposición de estos tejidos provoca queratoconjuntivitis, conocida comúnmente como “golpe de arco” o “ceguera producida por la nieve”. 

La exposición a la radiación UV rara vez produce lesiones oculares permanentes. 

Se observó que la máxima sensibilidad de la córnea se produce a 270 nm. Al contrario de lo que sucede en la exposición de la piel, la exposición repetida del ojo a niveles de radiación UV potencialmente peligrosos no incrementa la capacidad protectora del tejido afectado (la córnea), lo que conduce a la pigmentación y al engrosamiento del estrato corneal. 

La exposición crónica podría acelerar cambios del endotelio relacionados con el envejecimiento de la córnea. Las longitudes de onda superiores a 295 nm pueden transmitirse a través de la córnea y son absorbidas casi totalmente por el cristalino. 

Hay un riesgo especial en la banda espectral de 300-315 nm, ya que los fotones de estas longitudes de onda penetran eficazmente y tienen suficiente energía para producir daños fotoquímicos. Aunque en tiempos fue una creencia popular debido a la fuerte absorción de UVA por el cristalino, la hipótesis de que la UVA puede causar cataratas no ha sido avalada por estudios experimentales de laboratorio ni por estudios epidemiológicos. 

Aunque se ha demostrado claramente que la radiación UVB es mutágena y carcinógena para la piel, llama la atención la extrema infrecuencia de carcinogénesis en la córnea y la conjuntiva. No parece haber evidencia científica que relacione la exposición a la radiación UV con ningún tipo de cáncer de la córnea o la conjuntiva en humanos, aunque no sucede lo mismo con los animales. Esto sugiere que en el ojo humano actúa un sistema inmunológico muy eficaz.

2. Radiación Visible e Infrarroja 

Los efectos sobre el cuerpo de la radiación visible e infrarroja son principalmente de tipo térmico y ocular. Los IR de mayor frecuencia pueden causar lesiones de origen térmico en la córnea. A medida que la longitud de onda disminuye, la radiación puede llegar a zonas más internas del ojo y causar daños en el cristalino (cataratas) y en la retina. La exposición crónica a la radiación infrarroja puede elevar el riesgo de cataratas, aunque esto es muy improbable si se dispone de protección ocular.

Las longitudes de onda de la radiación infrarroja (IR) están comprendidas entre 780 nm y 1 mm. Según la clasificación de la Comisión Internacional de Iluminación (CIE), esta banda se subdivide en IRA (de 780 nm a 1,4 µm), IRB (de 1,4 µma3 µm) e IRC (de 3 µm a 1 mm). Tal subdivisión se ajusta de manera aproximada a las características de absorción dependiente de la longitud de onda de la IR en el tejido y a los diferentes efectos biológicos resultantes.

Los principales efectos biológicos adversos atribuidos a la radiación infrarroja son las cataratas, conocidas como cataratas de los sopladores de vidrio o de los operarios de hornos. La exposición de larga duración incluso a niveles relativamente bajos produce estrés por calor en el cuerpo humano.

a) Ojo: 

• La IRA afecta principalmente a la retina, debido a la transparencia de los medios oculares. Además, cuando se mira directamente a una fuente puntual o a un haz láser, la capacidad de enfocar en la región de la IRA hace la retina mucho más susceptible de sufrir daños que ninguna otra parte del cuerpo. Se considera que, con períodos de exposición cortos, el calentamiento del iris por absorción de radiación visible o IR próxima conduce a la formación de opacidades en el cristalino.
• En la región IRB e IRC del espectro, los medios oculares se vuelven opacos a causa de la elevada absorción por el agua que contienen. En esta región, la absorción se produce principalmente en la córnea y el humor acuoso. Por encima de 1,9 µm, el único medio realmente absorbente es la córnea. La absorción de radiación infrarroja de larga longitud de onda por la córnea puede elevar la temperatura del interior del ojo debido a la conducción térmica. Gracias a la rápida renovación de las células superficiales de la córnea cabe esperar que cualquier daño que se limite a la capa externa de esta última sea temporal.
• En la banda de IRC, la exposición puede provocar en la córnea quemaduras similares a las de la piel. No obstante, las quemaduras de la córnea no son muy probables dada la reacción de aversión que desencadena la sensación dolorosa provocada por una exposición intensa.

b) Piel:

La radiación infrarroja no penetra en la piel a mucha profundidad, por lo que la exposición de la piel a una IR muy intensa puede producir efectos térmicos de distinta intensidad e incluso quemaduras graves. 

Los efectos sobre la piel dependen de las propiedades ópticas de ésta, tales como la profundidad de penetración en función de la longitud de onda. Particularmente, a longitudes de onda más largas, una exposición extensa puede provocar un gran aumento de temperatura local y quemaduras. 

Si la exposición se prolonga durante períodos muy largos, incluso con valores muy inferiores al umbral de dolor, el cuerpo humano puede sufrir una elevada carga térmica, en especial si la exposición abarca la totalidad del cuerpo. Esto puede provocar un desequilibrio del sistema de termorregulación. El umbral de tolerancia de tales exposiciones depende de las diferentes condiciones individuales y ambientales, tales como la capacidad individual del sistema de termorregulación, el metabolismo del cuerpo durante la exposición o la temperatura ambiente, la humedad y el movimiento del aire (velocidad del viento). 

3. La Radiación láser

La radiación laser consiste en un haz direccional de radiación visible, ultravioleta o infrarroja, diferenciándose de ésta en que su emisión corresponde a una frecuencia muy concreta (dentro de la banda correspondiente) y no a una mezcla de varias, como ocurre cuando se habla de una radiación visible UV o IR. En esencia, los efectos son los mismos que los de la radiación ordinaria de la misma radiación de onda, sin embargo, al ser una radiación no dispersa, la energía del haz disminuye muy poco con la distancia, lo que en la práctica se traduce en que su peligrosidad es mayor a igualdad de potencia de la fuente generadora, ya que puede concentrar la energía en una superficie muy pequeña.

Los principales riesgos derivados de la exposición de ojos y/o piel a la radiación láser en función de la longitud de onda y el órgano afectado son lesiones térmicas y fotoquímicas.

En resumen, existen al menos cinco tipos distintos de riesgos para el ojo y la piel debidos a fuentes de luz intensa y radiación IR. Además de los riesgos potenciales que presenta la radiación ultravioleta (RUV) de algunas fuentes de luz intensa, hay que tener en cuenta los siguientes: 

1. Lesión térmica de la retina, que puede producirse a longitudes de onda de 400 nm a 1400 nm. Normalmente el peligro de este tipo de lesión solo lo plantean los láseres, una fuente de arco de xenón muy intensa o un hongo nuclear. La quemadura local de la retina produce un punto ciego (escotoma). 
2. Lesión fotoquímica de la retina por luz azul (riesgo asociado principalmente con la luz azul de 400 nm a 550 nm de longitud de onda). Esta lesión se denomina comúnmente fotorretinitis por “luz azul” y una forma especial de ella recibe el nombre de retinitis solar debido a la fuente que la produce. La retinitis solar recibió en tiempos la denominación de “ceguera de los eclipses” con la correspondiente “quemadura retiniana”. Sólo en los últimos años se ha descubierto que la fotorretinitis obedece a un mecanismo de lesión fotoquímico consecutivo a la exposición de la retina a longitudes de onda cortas del espectro visible, concretamente la luz violeta y azul. 
3. Riesgos térmicos para el cristalino en la región del infrarrojo próximo (asociados con longitudes de onda de 800 nm a 3.000 nm aproximadamente) con potencial formación de catarata por calor industrial. Estas bandas espectrales contienen IRA e IRB. 
4. Lesión térmica de la córnea y la conjuntiva (a longitudes de onda de 1.400 nm a 1 mm aproximadamente). Este tipo de lesión se limita casi exclusivamente a la exposición a radiación láser. 
5. Lesión térmica de la piel. Aunque rara vez se debe a fuentes convencionales, puede producirse en todo el espectro óptico.