Efectos de la radiación IR sobre el tejido humano

1. Introducción

El sol, nuestra estrella más cercana cuyos rayos tanto anhelamos en los fríos días de invierno, está continuamente transmitiendo energía en forma de radiación a nuestro planeta [1]. Sin embargo, no todo lo que llega a cruzar la atmosfera es saludable para el ser humano. Como se puede apreciar en la figura 1, aunque parte de la radiación ultravioleta (longitud de onda inferior a 380 nm) es bloqueada por la capa de ozono, la cantidad que penetra, correspondiente al ~7% de la radiación solar que llega al suelo, es suficiente para producir daños a los tejidos humanos como la piel o el ojo, sobretodo en los largos días veraniegos. Las industrias cosmética y oftálmica alertan sobre este tipo de peligro y ofrecen protección desde hace décadas.

Otro ~39% de la radiación que nos llega corresponde a la luz visible (380-780 nm), que nos permite percibir formas y colores a través de los ojos, pero hay un restante ~54% que es invisible, y que hasta tiempos recientes no ha sido considerado peligroso: se trata de la radiación infrarroja, principalmente de tipo A (780-1400 nm) y B (1400-3000 nm). La luz infrarroja se asocia a fuentes de calor, como las lámparas que se usan comúnmente para calentar ambientes, comida, o incluso incubadoras para animales. Hace años que se conoce que metales y vidrios incandescentes constituyen intensas y peligrosas fuentes de radiación IR,
y por eso las industrias metalúrgicas y del vidrio han ido adoptando eficaces sistemas de protección para la piel y los ojos de sus trabajadores. A continuación, se verá como la protección a la radiación infrarroja es necesaria, aconsejable y ahora ya disponible para cualquier persona.

2. Interacción de la luz IR con la piel

Una exposición prolongada del tejido humano a la luz IR puede causar sensación de incomodidad por aumento local de la temperatura, siendo especialmente molesta en el caso de la exposición ocular debido a la sequedad asociada. No obstante, hay daños más significativos que pueden aparecer en un segundo momento a raíz de una exposición prolongada.

En concreto, el caso de la piel humana la interacción con la radiación IR genera radicales libres que degradan el colágeno y envejecen prematuramente la piel. Diferentes partes del 2/5 espectro IR son absorbidas por las diferentes estructuras de la piel, como se puede observar en la figura 2.

Las radiaciones infrarrojas B y C (superior a 3000 nm), responsables de la sensación térmica, no dañan la piel porque no penetran en ella; al contrario, la radiación IR-A penetra hasta la hipodermis, y tiene efectos nocivos. Se trata de un calor seco que, puesto que no aumenta la temperatura superficial de la piel, no sentimos y, por tanto, no somos conscientes del daño que nos produce. Esta radiación acelera el fotoenvejecimiento al aumentar la producción de especies reactivas de oxígeno (radicales libres o ROS) y metaloproteinasas. Ambas degradan el colágeno, fuente de vida de la piel, provocando que se pierda elasticidad, textura y firmeza, y causando un aspecto envejecido de la piel.

Por otro lado, conocidos son los efectos derivados de la radiación ultravioleta (UV) al penetrar en las capas más profundas de la piel, y en particular los daños estructurales que se generan en el ADN. Además, una exposición continuada al UV impide la reparación total del ADN celular, provocándole alteraciones precursoras de lesiones precancerosas.

Estudios patentados por Laboratorios Cinfa han demostrado que el activo cosmético Be+ Cell Protection Complex® cumple una doble función:

  1. Reduce los efectos del fotoenvejecimiento: disminuye la producción de radicales libres y metaloproteinasas, que son el origen del fotoenvejecimiento.
  2. Protege el ADN de la piel: favorece el mecanismo de protección del ADN celular.

Así, este activo constituye un sistema global de defensa frente a los efectos nocivos de la exposición solar, tanto de los daños inmediatos como del fotoenvejecimiento a largo plazo.

3. Interacción de la luz IR con el ojo

Cuando la radiación es absorbida por el tejido ocular, se generan significativos cambios en el material celular [2]. Similarmente al caso de la piel, cada estructura ocular absorbe en manera diferente las múltiples partes del espectro IR (figura 3). En general, casi todas las longitudes de onda pertenecientes a la banda IR-C y la mayor parte de la radiación IR-B son absorbidas por la cornea, donde exposiciones prolongadas o altas intensidades pueden inducir una pérdida de transparencia, con consecuente opacificación de la visión.

La radiación IR-A es la parte más relevante de la emisión infrarroja solar que nos llega (concretamente representa el ~83%), y la más peligrosa. El cristalino absorbe parte de esta banda, generando por subida de la temperatura una típica opacidad cortical posterior, que ha sido reconocida como la primera etapa de las cataratas inducidas por IR: los experimentos indican que, debido a la exposición al IR, individuos con predisposición genética a la formación de cataratas seniles desarrollan la enfermedad anticipadamente. Por último, la retina absorbe la mayor parte de los restantes rayos IR-A, y aquí el efecto mas perjudicial es la subida de 3/5 temperatura local, potenciada por el efecto lupa que genera el cristalino. Alcanzar tan solo 45-50 ºC puede causar despigmentación, quemaduras y microlesiones.

La protección a la radiación IR en lentes oftálmicas se había limitado hasta hace poco a productos de alta gama orientados principalmente a aplicaciones extremas y a lente no graduada. Por ejemplo, es conocido el uso de materiales con pigmentos absorbentes al IR orientados a gafas de altas prestaciones para alpinismo extremo de alta montaña. Siguiendo su constante compromiso con la innovación, Indo ofrece ahora al mercado la
posibilidad de aplicar a sus lentes graduadas solares su exclusivo tratamiento SunMax, diseñado para bloquear los perjudiciales efectos acumulativos de la radiación IR. SunMax es un producto patentado, que se aplica en la cara interna de lentes solares de materiales ópticos óptimos para la fabricación de lentes graduadas, y que bloquea la radiación UV y la mayor parte de la IR solar que normalmente pasa a través de una lente estándar (figura 4), ampliando el ya conocido concepto de protección UV para lentes (UV-block ó UV400) al de protección de amplio espectro (Broadband Protection).

Al mismo tiempo, SunMax es un tratamiento anti-reflejante, y aumenta el confort del usuario evitando los reflejos de la cara cóncava. La lente incorpora también los tratamientos de autolimpieza y de resistencia al rayado que Indo aplica por defecto en todas sus lentes de gama alta.

4. Conclusiones

Como conclusión final, podemos afirmar que la banda IR-A es la parte mas peligrosa para el tejido humano de la radiación IR, dado que origina un envejecimiento prematuro de la piel (fotoenvejecimiento), provoca sequedad ocular y acelera la formación de cataratas seniles. Por lo tanto, es necesario protegerse frente a estos riesgos. Laboratorios Cinfa cuenta con el Activo Be+ Cell Protection Complex® que ejerce una
defensa frente a los efectos nocivos de la exposición solar, tanto de los daños inmediatos como del fotoenvejecimiento a largo plazo: una solución que permite reducir los radicales libres evitando la pérdida de elasticidad y la formación de arrugas.

Indo presenta SunMax, un tratamiento para lente oftálmica que une las tradicionales funciones de anti-reflejante, barrera UV y autolimpieza con su exclusivo efecto de bloqueo de la radiación IR: un significativo avance hacia un mayor confort y una mejor protección de la salud del usuario.

5. Referencias
[1] K. N. Liou, An Introduction to Atmospheric Radiation 2nd Ed., San Diego, CA: Academic
Press (2002).
[2] Voke J., Radiation effects on the eye. Part 1 – Infrared radiation effects on ocular tissue,
Optometry Today (1999). 4/5

espectro_solar
Fig. 1: Espectro de emisión solar.

espectro_radiaciones
Fig. 2: Espectro de las Radiaciones absorbidas por la piel

radiacion_infrarroja

Fig. 3: Radiación infrarroja absorbida por las distintas partes del ojo (adaptada de [2]).

transmitancia

Fig. 4: Transmitancia espectral de una lente oftálmica de color verde y tono D, comparada con
una lente análoga con tratamiento Sunmax.

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