EFEITOS BIOLÓGICOS

DA RADIAÇÃO SOLAR

Professora Responsável: Márcia A.M. Capella

Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho - UFRJ

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A radiação solar

A camada de ozônio

 O que acontece com nosso corpo após exposição ao sol

 Sensibilidade à luz ultravioleta e tipos de pele

 Patologias associadas ao sol

 Prevenção contra os danos provocados pelo sol

 Fotossensibilizadores e fotoprotetores

 Outros sites relacionados

 

 

 

A RADIAÇÃO SOLAR

O sol emite uma ampla faixa de radiação eletromagnética que inclui o infra-vermelho, a luz visível e o ultravioleta (UV), que se divide em UVA (com comprimentos de onda variando de 320 a 400 nm), UVB (290 a 320 nm), e UVC (10 a 290 nm).

Os únicos comprimentos de onda da radiação UV que alcançam a superfície da Terra estão na faixa que compreende o UVA e UVB. A radiação UVA é cerca de 1.000 vezes menos efetivo que a radiação UVB para provocar eritema (vermelhidão de pele). Porém, sua predominância na energia solar que alcança a superfície da Terra (de 10 a 100 vezes mais que UVB) faz com que a radiação UVA represente um papel muito importante nos efeitos prejudiciais da exposição ao sol.

A luz solar é a maior fonte de exposição à radiação UV humana e afeta virtualmente todo o mundo. A extensão da exposição de um indivíduo, porém, varia e depende amplamente de uma multiplicidade de fatores como vestimenta, ocupação, estilo de vida, envelhecimento, e fatores geográficos como altitude e latitude. Há maior exposição ao UV com latitude decrescente. Quem reside em maiores altitudes está sujeito a uma exposição maior à radiação UV de tal foram que para cada 1,000 pés acima do nível de mar, há um aumento de 4% em exposição ao UV.

A exposição ao UV também aumenta com a diminuição da camada de ozônio da estratosfera (camada que fica a 50 km acima da superfície terrestre). Outros fatores que influenciam a exposição ao UV incluem calor, vento, umidade, poluentes, presença de nuvens, neve, estação do tempo, e hora do dia. As conseqüências desta exposição também são influenciadas por fatores como o grau de pigmentação da pele, ou seja, a quantidade de melanina na pele.

 

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A CAMADA DE OZÔNIO

A camada de ozônio existente na nossa estratosfera é um importante fator de proteção contra a radiação UVB. O ozônio absorve esta radiação, não permitindo que ela chegue em grandes quantidades na Terra.

Há uma preocupação séria sobre a diminuição do ozônio estratosférico pelos compostos à base de clorofluorcabono (CFC). Estas substâncias químicas extraordinariamente inertes são usadas em numerosos produtos comerciais, inclusive aerossóis e refrigerantes. A Agência de Proteção Ambiental norte-americana calculou que, se não houver um controle na produção de CFC, haveria uma diminuição de 40% do ozônio estratosférico por volta do ano 2075. A agência também concluiu que para cada 1% de diminuição do ozônio, haverá um aumento de 2% de radiação UVB que alcançam a superfície da Terra, o que pode acarretar um aumento de 1 a 3% de novos casos de câncer de pele por ano.

Medidas recentes feitas por satélite já indicam uma diminuição mundial no ozônio estratosférico durante a última década. Tanto o satélite quanto medidas feitas em terra revelaram um buraco sazonal na camada de ozônio em cima do Oceano Antártico devido a sua destruição pelos CFCs.

Colaborando para a manutenção da camada de ozônio, as labaredas solares, ou manchas solares, aumentam a concentração de ozônio na estratosfera, reduzindo a quantidade de UVB na superfície da Terra. Os ciclos de 11 anos das manchas solares causam uma variação de cerca de 400% na quantidade de UVB que chega à terra. Quando as manchas solares estão inativas, há uma diminuição na concentração de ozônio, o que permite que o UVB chegue em maior quantidade à superfície da Terra.

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O QUE ACONTECE COM NOSSO CORPO APÓS EXPOSIÇÃO AO SOL

A exposição ao Sol em períodos curtos e pelo início da manhã é fundamental para a formação da Vitamina D, que ajuda na absorção do cálcio pelo aparelho digestivo e, portanto, contribui para o crescimento normal e desenvolvimento do esqueleto. Em áreas do mundo onde há níveis inadequados de vitamina D disponível na alimentação, a radiação UVB é a sua única fonte.

No entanto, a exposição excessiva ao sol pode trazer graves conseqüências, tanto para a nossa pele quanto para o nosso sistema imunológico. Os nossos olhos também são lesados pela exposição contínua e excessiva ao sol, levando à formação de catarata em idade mais avançada.

A nossa pele é formada por queratinócitos (células existentes nas camadas mais superficiais da pele, que servem de proteção às camadas mais internas), melanócitos (células produtoras de melanina, o pigmento responsável pela cor da pele) e vasos sangüíneos e linfáticos, entre outros componentes. Na epiderme, a radiação UV pode provocar alterações nos queratinócitos e melanócitos e mudanças funcionais nas células de Langerhans e linfócitos (células do sistema imunológico). Até mesmo baixas doses de UVB podem reduzir a resposta imunológica.

A epiderme exposta com freqüência ao sol torna-se espessa, chegando a ter o dobro da espessura da pele protegida e é desorganizada, podendo aparecer manchas claras ou escuras, ou regiões que "descamam".

O melanócito é a célula envolvida na fotoproteção da pele, devido à produção de melanina, que atua como um fotoprotetor natural. Na epiderme danificada pelo sol, o número destas células aumenta. Elas migram para níveis mais altos da epiderme e aumentam a produção de melanina, que absorve UV, não deixando que os raios alcancem o DNA das células.

O eritema, ou queimadura solar, é causado pela vasodilatação dos vasos sangüíneos da derme. O eritema chamado de imediato, que ocorre nas primeiras 6 a 12 horas de exposição ao sol, pode ser bloqueado por anti-inflamatórios não-esteróides. Porém, estes agentes anti-inflamatórios não podem inibir o eritema tardio, que acontece cerca de 24 horas após exposição ao sol por mecanismos distintos do eritema imediato.

Bronzeado é o termo aplicado ao aumento de melanina induzido pela exposição à radiação UV. A pigmentação da pele pode ser imediata, causada por uma foto-oxidação dos pigmentos de melanina já existentes, e tardia, causada pelo aumento da multiplicação dos melanócitos e pelo aumento da produção de melanina por estas células. A pigmentação protege as células da pele contra os danos causados em seu DNA pelos raios UV, mas não protege contra o eritema. O bronzeado, apesar de bonito, é um estado de alerta do corpo contra os danos causados pela exposição excessiva ao sol, que podem provocar o câncer.

 

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SENSIBILIDADE À LUZ ULTRAVIOLETA E TIPOS DE PELE

A sensibilidade à radiação UV pode ser influenciada por desordens genéticas e adquiridas, características genéticas, fatores relacionados à idade, e o uso de alguns medicamentos.

Fatores significativos que influenciam a suscetibilidade à radiação UV incluem raça, grupo étnico, cor dos olhos e dos cabelos, e a tendência para formação de sardas. A idade de um indivíduo pode ser correlatada com fatores que influenciam a suscetibilidade à radiação UV. Estes incluem diferenças estruturais na pele relacionadas à idade (as crianças são mais susceptíveis do que os adultos), diferenças de comportamento (por exemplo, as atividades dos adolescentes costumam levar à maior exposição ao sol) e, hipoteticamente, diferenças imunológicas relacionadas à idade.

Em uma tentativa de se categorizar as pessoas em termos de suscetibilidade à radiação UV foram definidos seis tipos de pele, de acordo com a capacidade de se bronzear (produzir melanina) ou se queimar (formar eritema):

TIPO DE PELE

SENSIBILIDADE À LUZ SOLAR ("QUEIMADURA SOLAR" OU ERITEMA)

I

QUEIMA MUITO (ERITEMA), NUNCA PIGMENTA (BRONZEIA)

II

QUEIMA MUITO, POUCA PIGMENTAÇÃO

III

QUEIMA POUCO, POUCA PIGMENTAÇÃO

IV

QUEIMA POUCO, MÉDIA PIGMENTAÇÃO

V

NUNCA QUEIMA, MÉDIA PIGMENTAÇÃO

VI

NUNCA QUEIMA, ALTA PIGMENTAÇÃO

 

A suscetibilidade à radiação UV pode ser influenciada por desordens genéticas e metabólicas e algumas drogas utilizadas na clínica médica também podem aumentar a susceptibilidade ao sol. Entre as principais patologias associadas à sensibilidade ao sol temos:

GENÉTICA

METABÓLICA

ALBINISMO

PELAGRA (causada pela falta de niacina)

PORFIRIA

PSEUDOPORFIRIA (induzida por drogas ou ácool)

FENIL-CETONÚRIA

LUPUS ERITEMATOSO

XERODERMA PIGMENTOSUM

URTICÁRIA SOLAR

Algumas patologias, como o Herpes simplex, o Pênfigo (também conhecido como fogo selvagem) e a acne ("espinhas") podem ser agravadas pela luz solar

 

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Patologias associadas ao sol / Prevenção contra os danos causados pelo sol

 

PATOLOGIAS ASSOCIADAS AO SOL

O sol, além de induzir modificações na nossa pele e no sistema imunológicos, também pode causar uma série de patologias, a maioria localizada na pele. A exposição contínua e excessiva ao sol também pode levar à formação de catarata em idade mais avançada.

No entanto, dentre todas as patologias associadas ao sol o câncer é a mais perigosa. O carcinoma de células basais, o tipo mais comum de câncer de pele em pessoas de pele clara, é achado principalmente em áreas expostas continuamente ao sol, como a cabeça e pescoço. Além disso, as pessoas brancas são mais susceptíveis ao câncer de pele induzido pelo sol e a incidência de câncer de pele aumenta em regiões de menor latitude e de maior exposição ao sol.

Em geral, o aparecimento do câncer de pele é precedido por danos no DNA das células da epiderme, inflamação, hiperplasia e displasia da epiderme.

Experiências em animais indicam que a radiação UVB é muito mais efetiva que a radiação UVA para causar câncer de pele. Não obstante, a radiação UVA pode induzir danos no DNA celular, eritema, câncer de pele em animais de laboratório. As evidências obtidas experimentalmente sugerem que os comprimentos de onda mais longos da radiação UVA (340 a 400 nm) são menos prejudiciais que os menores comprimentos de onda da radiação UVA (320 a 340 nm).  

 

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Fotoprotetores e Fotossensibilizadores / Prevenção contra os danos causados pelo sol

 

PREVENÇÃO CONTRA OS DANOS PROVOCADOS PELA RADIAÇÃO UV

Existem vários meios de se proteger a pele e os olhos dos efeitos danosos da exposição excessiva à radiação UV.

O uso de roupa apropriada, de cor clara e de tecidos como o algodão e o linho, uso de chapéus, bonés e óculos de sol de qualidade, que oferecem proteção adequada contra os raios UV. É preciso lembrar, na hora de comprar um óculos de sol, de verificar se o fabricante garante proteção contra UV, pois os óculos escuros comuns não protegem contra o UV e podem até ser nocivos.

 

 

 

 

 

 

É importante ressaltar que os óculos escuros e bonés não devem ser usados apenas na praia, por banhistas e surfistas, mas em qualquer atividade exercida sob o sol, como soltar pipas e jogar bola.

  

 Um outro esporte, muito praticado em países de clima frio, que necessita de proteção adequada para os olhos é o esqui. A neve, assim como a areia da praia, reflete os raios UV, podendo cegar uma pessoa sem proteção adequada.

 

  

 Uma redução significativa de certos tipos de dano causados pela radiação UV solar pode ser alcançada pelo uso apropriado de fotoprotetores com fator de proteção 15 ou mais alto. Embora a maioria dos protetores de sol no mercado hoje é apropriado para a proteção contra UVB, protetores solares efetivos contra UVB e pelo menos parte do espectro de UVA são preferíveis.

Protetores de sol impermeáveis devem ser selecionados por nadadores e pessoas que suam muito. Praticantes de esportes como o surfe e o voleibol de praia também devem aplicar protetores de sol antes de exposição, com reaplicações freqüente depois disso. O uso diário é recomendado para as partes normalmente expostas ao sol (como rosto e braços) durante o verão, especialmente em pessoas muito brancas.

 

 

 

Tão importante quanto o uso apropriado de protetores, bonés e óculos, é a conscientização das pessoas para não se expor ao sol nos períodos críticos do dia. Estima-se que cerca de 50% da exposição de um indivíduo à radiação UV acontece por volta dos 18 anos de idade. Então, a educação do comportamento das crianças com relação a exposição ao sol é importante. Horários modificados para atividades ao ar livre em escolas, acampamentos, ou praia deveriam ser considerados sempre que possível, para minimizar a exposição aos raios ultravioletas. O horário do dia e a estação do ano tem um impacto fundamental na extensão da exposição à radiação UV. Por exemplo, em um dia ensolarado de verão, 60% da radiação UVB diária que alcança a superfície da Terra chegam entre 10 h da manhã e 2 h da tarde. Se a exposição durante este tempo for minimizada, uma redução significativa na incidência de câncer é esperada. Os adultos e crianças deveriam limitar a sua exposição durante este período de pico de radiação UV. O uso de barracas de praia diminui a incidência direta da radiação UV, mas não impede a reflexão dos raios UV pela areia. Assim, pessoas muito brancas devem se proteger com filtros solares mesmo estando sob uma barraca.

 As pessoas devem ainda estar sempre atentas a medicamentos e substâncias químicas fotossensibilizadores porque é conhecido que estes podem exacerbar os efeitos de exposição à radiação UV.

Por último, devem ser considerados os efeitos adversos da exposição intencional à radiação UV. Todas as evidências indicam que o bronzeamento, seja a partir de fontes naturais ou artificiais, é prejudicial à pele. Há uma necessidade crítica de educar o público sobre estes fatores, consideração que mostrará que as estratégias de diminuição dos riscos descritas acima são compatíveis com uma vida ativa normal.

 

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FOTOSSENSIBILIZADORES E FOTOPROTETORES

Numerosos medicamentos sistêmicos podem aumentar suscetibilidade à radiação UV. Aumento dos danos induzidos pelo UV pode acontecer com o uso de antibióticos orais, anti-hipertensivos, psoralenos, agentes imunossupressores, anti-inflamatórios não-esteróides e numerosos outros agentes. Além disto, vários medicamentos tópicos e substâncias químicas industriais podem aumentar a sensibilidade à luz solar. Estes incluem psoralenos tópicos e outros agentes fotossensibilizadores, como o azul de metileno. Existem dois tipo de fotossensibilização induzida por drogas: a fototoxicidade e a fotoalergia. Substâncias fototóxicas são capazes de interagir com a radiação e modificar sua estrutura, causando lesões nas células. As substâncias que causam fotoalergia podem desencadear uma resposta imunológica quando expostas ao sol. Até mesmo um protetor solar pode desencadear uma resposta alérgica, causando eczemas e/ou urticárias. A tabela abaixo assinala algumas drogas capazes de aumentar a sensibilidade à radiação UV.

 

FOTOSSENSIBILIDADE INDUZIDA POR DROGAS

FOTOTOXICIDADE (ERITEMA)

FOTOALERGIA

(ECZEMA, URTICÁRIA)

FUROSEMIDA (diurético)

TIAZIDAS (diuréticos)

TETRACICLINAS (antibióticos)

FRAGRÂNCIAS (ALMÍSCAR)

VINBLASTINA (quimioterápico)

PROTETOR SOLAR À BASE DE PABA (ácido para-amino benzóico)

PSORALENOS (presente em frutas como limão e tangerina)

 

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Prevenção contra os danos causados pelo sol

 

 

VARIAÇÃO DA INTENSIDADE DE RADIAÇÃO UV AO LONGO DO DIA

A intensidade de radiação ultravioleta que chega à Terra varia com a hora do dia. Isto se deve à camada de ozônio e ao percurso dos raios solares até chegarem à Terra. Às 6 horas da manhã e da tarde, os raios solares percorrem uma distância maior até alcançar a superfície da Terra. Desta forma, as radiações de menor comprimento de onda (UVB) são mais absorvidas pela camada de ozônio. Ao meio-dia, o percurso dos raios solares é menor, o que significa uma absorção menor dos raios UVB pelo ozônio. Desta forma, é desaconselhável a exposição ao sol no período entre 10h da manhã e 2h da tarde, quando os raios UVB chegam com maior intensidade à superfície da Terra.

 

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O LIMÃO E A QUEIMADURA SOLAR

Frutas como o limão e a tangerina, e vegetais como o aipo possuem substâncias, chamadas psoralenos, capazes de provocar fotossensibilização. É comum aparecerem manchas escuras ou até mesmo queimaduras em pessoas que fazem limonadas ou caipirinhas ao sol. Estes fotossensibilizadores são perigosos, pois podem provocar queimaduras de terceiro grau. Portanto, é aconselhável fazer limonadas ou caipirinhas em lugares protegidos do sol e lavar bem as mãos e as partes onde caíram gotas de limão antes de se expor ao sol.

 

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OUTROS SITES RELACIONADOS:

Dúvidas e sugestões: mcapella@infolink.com.br