Introducere
Se cunoaşte faptul că o expunere raţională la soare are un efect stimulator asupra funcţiilor organismului, implicit asupra pielii, în timp ce expunerea excesivă are, pe termen lung, consecinţe dramatice, cea mai gravă fiind apariţia cancerului cutanat.
În prezent, dorinţa oamenilor de a arăta cât mai bine, corelată adesea cu afişarea unui aspect bronzat al pielii în special în rândul tinerilor, stilul de viaţă modern (petrecerea timpului liber în natură, practicarea unor sporturi precum înotul, băile de soare, schiul, ascensiunile montane), precum şi existenţa unor profesii care se desfăşoară în aer liber necesită un efort de conştientizare în rândul publicului asupra efectelor nocive ale expunerii prelungite la soare şi de cunoaştere a mijloacelor şi măsurilor de asigurare a fotoprotecţiei.
Aspecte generale privind spectrul solar
Radiaţia solară este constituită dintr-o infinitate de radiaţii electromagnetice, constând în radiaţii cosmice, gamma, X, ultraviolete, vizibile, infraroşii, microunde şi unde radio, lungimile de undă ale acestora variind de la un angstrom (Å) la sute de metri (figura 1).
Energia unei radiaţii solare este invers proporţională cu lungimea de undă, adică aceasta este cu atât mai puternică, cu cât lungimea sa de undă este mai mică.
Din spectrul solar, cele mai importante radiaţii pentru susţinerea vieţii pe Pământ sunt:
Radiaţiile infraroşii (cu lungimi de undă cuprinse în domeniul 700-1.800 nm)
Radiaţiile luminoase (cu lungimi de undă cuprinse în domeniul 400-700 nm)
Radiaţiile ultraviolete (cu lungimi de undă cuprinse în domeniul 200-400 nm)
Radiaţiile ultraviolete sunt divizate la rândul lor în 3 categorii, şi anume:
-
Radiaţiile ultraviolete de tip A (320-400 nm), denumite şi ultraviolet apropiat (UVA), care se subdivid în UVA I (340-400 nm) şi UVA II (320-340 nm)
-
Radiaţiile ultraviolete de tip B (290-320 nm), cunoscute ca ultraviolet mediu (UVB)
-
Radiaţiile ultraviolete de tip C (200-290 nm) sau ultraviolet îndepărtat (UVC)
La suprafaţa terestră ajung doar radiaţiile solare care au lungimi de undă cuprinse între 250 şi 290 nm. Pătura de ozon stratosferic, situată la o înălţime de 15-25 km faţă de sol, opreşte radiaţia letală de înaltă energie constituită din raze cosmice, raze gamma şi raze X, şi acţionează ca un filtru selectiv pentru radiaţiile UVB foarte scurte şi UVC (cu lungimi de undă mai mici de 290 nm). Vaporii de apă sub formă de nori absorb parţial radiaţiile infraroşii, iar praful şi fumul, cauzate de poluarea atmosferică, atenuează mai mult sau mai puţin lumina vizibilă.
Cantitatea de raze primită efectiv la sol este rezultanta radiaţiei solare directe, a difuziei luminii şi a reflexiei realizate la suprafaţa terestră.
Intensitatea şi calitatea radiaţiei directe depind de lungimea traiectoriei sale, aceasta fiind cu atât mai bogată în UVB, deci cu atât mai eritematogenă, cu cât traiectoria este mai scurtă. Aceasta explică de ce capacitatea soarelui de a „arde“ este maximă la tropice, la amiază (orele 12.00-16.00) şi la altitudine mare (la 3.000 m, cantitatea de UVB este cu 40% mai mare faţă de cea de la nivelul mării).
Particulele aflate în suspensie în atmosferă sunt capabile să reflecte şi să disperseze razele cu cele mai mici lungimi de undă.
Similar, norii de joasă altitudine diminuează cantitatea de radiaţii UV care traversează atmosfera, în timp ce norii de mare altitudine şi cerul senin permit trecerea radiaţiei UV.
Totodată, natura suprafeţei terestre influenţează reflexia razelor solare. Astfel, zăpada, gheaţa, nisipul, apa şi iarba dispersează în grade diferite radiaţia UV (de la 85% pentru zăpadă la 3% pentru iarbă).
Anotimpul este un alt factor care influenţează cantitatea de radiaţii care atinge suprafaţa terestră. Indiferent de emisferă, iradierea este maximă în lunile de vară şi minimă în timpul iernii. Gradul de variaţie sezonieră depinde de latitudine, cea mai mică variaţie înregistrându-se la ecuator.
În principiu, se cunoaşte că energia solară care atinge solul este reprezentată în cea mai mare proporţie de radiaţia infraroşie (50%), urmată de radiaţia luminoasă (40%) şi de radiaţia ultravioletă (10%).
Caracteristicile tipurilor de radiaţii solare şi efectele lor
Radiaţiile infraroşii
Radiaţia infraroşie este responsabilă de efectul caloric asupra pământului. Din punct de vedere medical, aceasta nu cauzează afecţiuni importante ale pielii, însă poate contribui la accentuarea unor afecţiuni dermatologice preexistente (psoriazis, porfirie etc.).
Lumina vizibilă
Nici radiaţiile luminoase, singurele percepute de ochiul omenesc, nu sunt dăunătoare, ba mai mult, fac posibilă activitatea umană diurnă şi influenţează semnificativ ecosistemul vegetal.
Radiaţiile ultraviolete
Radiaţia ultravioletă, deşi reprezintă cel mai mic procent din radiaţia solară, este cea mai activă biologic, deoarece, având cele mai mici lungimi de undă, transportă energiile cele mai mari.
Radiaţia UVA reprezintă cantitatea cea mai mare din spectrul ultraviolet (circa 50%) şi ajunge aproape integral la sol, nefiind reţinută de stratul de ozon. Având o energie mai mică, a fost considerată mai puţin dăunătoare din punct de vedere biologic, totuşi în prezent se ştie că poate induce fotoîmbătrânire, fotoimunosupresie, reacţii de fotosensibilizare sau anumite forme de cancer prin degradarea semnificativă a ADN-ului pe cale indirectă (prin formarea de radicali liberi şi specii reactive de oxigen). Din această cauză, se consideră necesară prezenţa unor compuşi fotoprotectori de tip UVA în produsele de protecţie antisolară.
Radiaţia UVA este folosită în bronzarea artificială cosmetică şi în PUVA - terapia psoriazisului.
Radiaţiile UVB sunt absorbite în mare măsură de atmosferă şi alături de UVC sunt responsabile pentru reacţia fotochimică care conduce la producerea stratului de ozon. Are acţiune directă în deteriorarea ADN-ului şi cauzează arsura solară. Dintre cele trei benzi ale radiaţiei UV, este cea mai eritematogenă şi melanogenă.
Radiaţiile UVC sunt cele mai periculoase, având acţiune letală asupra microorganismelor, plantelor şi un mare potenţial carcinogen. Din cauza proprietăţilor germicide se folosesc în lămpile germicidale.
Din fericire, aceste radiaţii periculoase ca şi radiaţiile UVB cu lungimi de undă scurte sunt blocate de stratul de ozon. Depleţia stratului de ozon cauzată de poluarea atmosferică cu diverse substanţe, în special clorofluorocarburi (freoni), are un impact major asupra încălzirii globale şi a efectelor pe care radiaţiile solare periculoase le pot avea asupra vieţii umane şi a altor sisteme ecologice.
Alte caracteristici ale diverselor tipuri de radiaţie solară asupra pielii sunt redate în tabelul 1.
Indicele UV
În unele state (de exemplu, SUA), autorităţile naţionale de meteorologie şi prognoză a vremii au propus adoptarea unui parametru denumit „Indice UV,“ cu scopul de a informa populaţia asupra perioadei de timp pe care oamenii o pot petrece la soare fără a se expune efectelor periculoase ale radiaţiilor solare.
Indicele UV se stabileşte pe baza prognozei pentru ziua următoare privind cantitatea de radiaţii UV care se aşteaptă să ajungă la suprafaţa pământului în momentul în care soarele este în punctul cel mai înalt pe cer (amiaza solară). Acesta se exprimă sub forma unor valori numerice care sunt corelate cu puterea (intensitatea şi energia) radiaţiilor solare UV.
În funcţie de valoarea acestui indice, nivelurile de expunere la radiaţiile UV sunt calificate diferit, în funcţie de acestea estimându-se şi timpul în care se produce arsura solară.
Efectele radiaţiei ultraviolete asupra pielii sănătoase
Pielea, datorită structurii sale complexe şi eterogene, modifică traiectoria radiaţiilor solare prin reflexie, difracţie, transmisie şi absorbţie. Ca atare, pătrunderea radiaţiei solare prin piele depinde de lungimea de undă a radiaţiei şi de proprietăţile optice ale pielii.
Majoritatea radiaţiilor UVB sunt absorbite de stratul cornos, 20% ating corpul mucos al lui Malpighi şi 10% dermul. Cele mai multe UVA şi razele vizibile traversează epidermul, dar numai 20-30% ajung la derm, fiind absorbite de melanină. Radiaţiile IR traversează epidermul şi dermul şi ajung până la nivelul hipodermului.
Absorbţia razelor ultraviolete în piele are unele efecte benefice, dar şi efecte periculoase care se manifestă pe termen scurt sau lung, în condiţiile în care se ignoră măsuri elementare de protecţie. Efectele dăunătoare sunt cauzate de radiaţia ultravioletă de ambele tipuri (UVA şi UVB).
În funcţie de momentul apariţiei, efectele biologice ale radiaţiei solare asupra pielii sunt clasificate în efecte imediate sau precoce, efecte întârziate sau de durată şi efecte pe termen lung.
Efectele imediate sunt benefice şi constau în:
Apare la câteva minute după expunere, dar nu durează decât câteva ore. Pigmentarea directă imediată corespunde unei fotooxidări neenzimatice a premelaninelor prezente în piele sub acţiunea UVA şi a radiaţiilor vizibile.
Acţiunea antirahitică a radiaţiei solare, în particular a radiaţiei ultraviolete, se bazează pe transformarea epidermică, sub influenţa UVB, a 7-dehidrocolesterolului alimentar în vitaminele D2 şi D3 (care se transformă la nivelul rinichilor şi ficatului în 2,5-hidroxivitamina D, metabolit activ). În timpul verii, o expunere de circa 10-15 minute, de 2-3 ori pe săptămână, este suficientă pentru a asigura, alături de dietă, necesarul de vitamina D al organismului.
La rândul său, vitamina D are un rol important în organismul uman, fiind vitamina liposolubilă care intervine în absorbţia, transportul şi fixarea calciului şi fosforului.
Vitamina D are şi o serie de efecte asupra pielii, respectiv de inhibare a proliferării cheratinocitelor şi stimularea diferenţierii lor, cu efecte directe favorabile în psoriazis. De asemenea, intervine în formarea unei bariere de permeabilitate, promovează imunitatea înnăscută şi inhibă formarea unor tumori.
Efectele întârziate sau de durată sunt provocate de radiaţiile UVB prin expunere prelungită la soare şi sunt periculoase. Acestea constau în:
Arsura solară acută se produce în funcţie de durata şi de intensitatea iradierii solare, într-un interval de 2-24 de ore de la momentul expunerii.
Dependent de tipul de piele (fenotip sau fototip) şi de durata expunerii, arsura solară poate avea grade diferite de severitate, de la un eritem uşor, asimptomatic, până la o reacţie a pielii mai intensă, care include înroşirea accentuată, o sensibilitate crescută, durere, edem şi apariţia flictenelor.
Tratamentul arsurii solare acute necesită restaurarea pierderilor de volum intravascular, suprimarea eritemului indus de radiaţia UV şi administrarea de analgezice. În cazul arsurilor solare foarte severe, reducerea de volum vascular poate produce hipotensiune, administrarea unui osmolit putând compensa acest efect.
Bronzarea debutează după aproximativ două zile de la expunere, atingând maximul după 20 de zile, apoi dispare progresiv în absenţa unei noi expuneri. Bronzarea se datorează formării de melanină sub acţiunea UVB şi a UVA. Bronzarea reprezintă un mecanism reglator, fotoprotector, menit să protejeze omul de acţiunea radiaţiilor solare.
Hipercheratinizarea (îngroşarea) stratului cornos reprezintă rezultatul multiplicării celulare a cheratinocitelor, celulele proprii stratului cornos. Stratul cornos hipercheratozic îndeplineşte rolul de filtru natural împotriva radiaţiilor solare.
În cazul expunerilor limitate, aceste modificări sunt reversibile.
Insolaţia este cauzată de radiaţia infraroşie, expunerea directă la soare nefiind întotdeauna necesară pentru apariţia sa. Insolaţia se manifestă ca rezultat al supraîncălzirii necontrolate a organismului şi este periculoasă, în special pentru sistemul nervos central. Poate să apară în primele zile de expunere la radiaţii puternice, când organismul nu îşi poate ajusta mecanismul de termoreglare şi când mecanismele de compensare (perspiraţia) sunt dereglate.
Insolaţia se manifestă prin tulburări importante ale stării generale, febră mare, crampe musculare, durere de cap, greaţă, vomă şi chiar comă şi poate fi urmată de moarte rapidă, dacă nu se acordă o îngrijire adecvată.
Fotoimunosupresia este o consecinţă a acţiunii radiaţiei UVB asupra sistemului imunologic de apărare a organismului. Manifestările includ o creştere a herpesurilor recurente, proliferarea anormală a celulelor şi posibilitatea dezvoltării unor forme de cancer.
Fotodermatozele apar ca urmare a interacţiunii dintre radiaţia ultravioletă şi medicamente sensibilizante. Iniţial manifestările sunt cutanate, manifestându-se la nivelul feţei, pieptului, membrelor superioare, pe ceafă sau pe palme. Reacţia apare în câteva minute sau la câteva ore de la expunerea la soare, după administrarea orală sau parenterală a unor medicamente care sunt fotosensibilizante.
Terapia reacţiilor fototoxice induse în asemenea circumstanţe constă în evitarea administrării agentului responsabil în cazul expunerii la soare.
Manifestările alergice constau în fotodermatoze benigne şi polimorfe provocate de o expunere intensivă şi excesivă la soare. Apar frecvent în cursul vacanţelor de iarnă sau de vară, după o primă expunere exagerată. Aceste alergii sunt caracterizate de apariţia unor iritaţii pe corp, asemănătoare fotodermatozelor de vară polimorfe, sau se manifestă prin afectarea mai intensă a tenului.
Efectele pe termen lung ale expunerii repetate şi prelungite la soare, fără nici o protecţie, sunt mult mai grave.
Fotoîmbătrânirea cutanată este rezultatul suprapunerii unei degradări cronice induse de radiaţia UV peste îmbătrânirea intrinsecă sau cronologică.
Mecanismul fotoîmbătrânirii implică absorbţia radiaţiilor UV de către moleculele pielii, generând specii reactive de oxigen (SRO) care au capacitatea de a produce „distrugerea oxidativă“ a unor componente celulare (perete celular, lipide membranare, mitocondrii, ADN).
Se manifestă prin modificări ale aspectului şi structurii pielii, asemănătoare celor întâlnite în îmbătrânirea din cauza înaintării în vârstă.
Ca aspect, pielea devine pătată, îngroşată, îngălbenită, laxă, cu aspect tăbăcit. Histologic, degradările se produc la nivelul epidermului şi dermului. Epidermul devine subţire şi dezvoltă cheratoză actinică. În derm, ţesutul elastic devine o masă laxă, lipsită de flexibilitate, nivelul de colagen scade, iar vasele mici de sânge sunt extrem de dilatate.
Schimbările au loc în mod gradat, distingându-se patru etape ale procesului de fotoîmbătrânire:
- fotoîmbătrânirea uşoară
În acest caz, pielea nu prezintă cheratoze, ridurile sunt reduse ca număr, nu se produc cicatrice; aceste modificări apar la o vârstă cuprinsă între 28 şi 35 de ani.
- fotoîmbătrânirea moderată
În fotoîmbătrânirea moderată apar cheratoze actinice timpurii, se produce o uşoară decolorare a pielii, ridurile formate sunt vizibile atunci când persoana zâmbeşte, apar cicatrice uşoare. Vârsta la care se manifestă semnele îmbătrânirii moderate este cuprinsă în intervalul 35-50 de ani.
- fotoîmbătrânirea avansată
Se produce la vârsta de 50-60 de ani. Pe piele sunt prezente cheratoze actinice, decolorarea pielii este însoţită de telangiectazie, ridurile sunt vizibile chiar şi când faţa este relaxată, cicatricele acneice sunt moderate.
- fotoîmbătrânirea severă
În această etapă, ridurile sunt pronunţate, cicatricele sunt severe, pot să apară cancere cutanate. În mod obişnuit, aceste efecte apar la vârsta cuprinsă între 60 şi 75 de ani.
Reprezintă degradarea componentei elastice a fibrelor dermice, care se îngroaşă şi se răsucesc. Fibrele degenerează într-o masă amorfă, pe măsură ce fotoîmbătrânirea avansează. Se produce o hipertrofie a pielii, care ia un aspect ridat şi devine aspră la pipăit.
Elastoza solară afectează îndeosebi persoanele care lucrează în aer liber (agricultori, constructori, marinari), la care se produce un proces precoce de fotoîmbătrânire. Semnele elastozei actinice sunt evidente mai ales pe părţile laterale ale gâtului şi pe faţă, unde pielea se aseamănă cu cea de găină.
Cancerele cutanate (carcinomul scuamocelular, melanomul) constituie consecinţa cea mai gravă a hiperexpunerii la soare. Radiaţiile produc dereglări repetate în structura ADN-ului din cheratinocite şi melanocite, determinând apariţia erorilor în lanţurile lor.
Se admite că 10-15 ani de expunere solară prelungită reprezintă o perioadă suficientă pentru a declanşa un cancer cutanat. Cancerele cutanate sunt precedate de apariţia epiteloamelor precanceroase, cu evoluţie lentă sau rapidă într-o stare gravă.
Efecte generale benefice ale radiaţiei solare
Acţiunea calorică se datorează penetraţiei dermice a radiaţiei infraroşii, care determină dilataţia vaselor sangvine din piele şi creşterea temperaturii cutanate. Printr-un mecanism reflex are loc creşterea secreţiei sudorale, adică se declanşează mecanismul de termoreglare a organismului.
Acţiunea fotoprotectoare. Se realizează prin creşterea sintezei de melanină (melanogeneză), ca urmare a stimulării pielii de către radiaţia ultravioletă.
Efect terapeutic. Lumina vizibilă permite tratarea depresiei sezoniere şi intervine în modularea funcţiilor hormonale ale creierului, în particular în secreţia melatoninei de către glanda pineală, influenţând ritmul circadian.
Radiaţiile ultraviolete pot ameliora anumite boli cutanate, precum psoriazisul, dermatitele atopice, icterul neonatal.
Concluzii
Expunerea excesivă şi intensă la soare a oamenilor este un comportament nepotrivit, cu consecinţe mai mult sau mai puţin grave asupra pielii şi a sănătăţii în general. Conştientizarea acestei realităţi este un prim pas către o conduită adecvată, în special în timpul verii şi al concediilor petrecute la mare, prin evitarea supraexpunerii la soare şi folosirea măsurilor de fotoprotecţie.
În acest sens, considerăm că farmacistul, prin poziţia sa profesională, este o sursă valoroasă de informare pentru oameni şi un factor-cheie în educarea lor.