Sol y piel: las radiaciones solares

Coincidiendo con el verano solemos encontrarnos, en los diferentes medios de comunicación, con campañas destinadas a informarnos sobre los peligros del exceso de exposición al Sol, los efectos nocivos sobre nuestro organismo y la necesidad de uso de fotoprotectores. Y es que con la llegada del buen tiempo, la moda marca tendencia y a buena parte de nosotros nos gusta tumbarnos en la playa y adquirir una bien parecida coloración cobriza en nuestra en nuestra piel. Estas campañas han hecho familiares términos como ultravioleta, agujero en la capa de ozono, melanina o melanosoma. Pero, ¿cuáles son los efectos concretos de la luz solar sobre nuestra piel? ¿Qué son exactamente los rayos ultravioleta? ¿Por qué los ultravioleta resultan tan dañinos? Trataré de responder de manera sencilla y con un poco de criterio a estas preguntas.

El asunto suele abordarse desde diferentes ángulos. Podríamos hablar de cómo han variado los dictados de la moda acerca de la coloración de la piel y recordar que en el siglo XVIII se valoraba el color blanquecino, llegando el uso del maquillaje blanco entre la nobleza a relacionarse con hambrunas y revoluciones, tema que me gustaría tratar en otro momento. También podríamos analizar con detalle los diferentes efectos que el exceso de exposición al sol originan, a corto y largo plazo, sobre la piel.

Pero para comenzar, lo mejor sería analizar qué es la luz solar, qué es la radiación ultravioleta y por qué resulta perjudicial para nuestro cuerpo. Además, veremos que la luz solar posee otras radiaciones que provocan distintos efectos sobre nuestro cuerpo, aunque en general no se les de tanta importancia.

Las reacciones de fusión nuclear que tienen lugar en el Sol hacen que este desprenda cantidades enormes de energía en forma de radiación electromagnética. Esta radiación electromagnética constituye, al menos en parte, lo que denominamos luz. Emitida por el Sol, una parte alcanza nuestro planeta.

Podemos clasificar estas radiaciones en función de varios parámetros, pero lo más habitual es clasificarlas en función de su longitud de onda, ya que el valor de longitud de onda de la radiación, medido como una simple unidad de longitud, es inversamente proporcional a su energía. La radiación ultravioleta, o rayos ultravioletas, o ultravioletas a secas (abreviado UV) son sencillamente un tipo de radiación electromagnética, al igual que es radiación electromagnética la luz visible, o la radiación infrarroja.

Diferentes franjas de radiaciones de con longitudes de onda determinadas son denominadas de distintas formas. Hablamos de rayos gamma cuando su longitud de onda es menor de 10 picometros (10-11 metros), rayos X aquellos cuya longitud de onda está entre los 10nm (10-9 metros) y los 10pm. Las radiaciones gamma y los rayos X son altamente energéticas (sus longitudes de onda son muy bajas) y se les conoce como radiaciones ionizantes. Los ultravioletas a los que se encuentran entre los 10nm y los 380nm. Entre los 380nm y los 780nm se encuentra la luz visible (para los humanos, ya que algunas especies de aves, por ejemplo, son capaces de ver algunas frecuencias de ultravioletas). Y por encima de los 780nm los infrarrojos, también invisibles (nos referimos de nuevo al ojo humano, ya que algunas especies de reptiles, por ejemplo, son capaces de detectar ciertas frecuencias de infrarrojos).

La mayor parte de las radiaciones de alta energía son absorbidas por la atmósfera. Se considera que a la superficie de la Tierra no llegan cantidades apreciables de radiaciones ionizantes (rayos gamma y X) ni radiaciones del ultravioleta lejano. Esta absorción resulta imprescindible, ya que las radiaciones de alta energía resultan muy dañinas para nuestro cuerpo. Los rayos gamma y los rayos X poseen una potente capacidad de dañar el ADN. En dosis muy bajas pueden causar irritación y enrojecimiento de la piel (eritema), provocando ulceraciones a dosis superiores. Son agentes mutagénicos, afectan al ADN, provocando tumores si somos irradiados a dosis bajas durante mucho tiempo o si recibimos dosis muy elevadas de forma puntual.

Los rayos ultravioleta, por lo tanto, no son más que radiaciones electromagnéticas de ciertas longitudes de onda, más energéticas que la luz visible. De entre todo el rango ultravioleta nos interesa especialmente el ultravioleta cercano, que es al que nos referimos cuando hablamos genéricamente de ultravioletas. Su rango de radiaciones se encuentra entre los 200nm y los 380nm.

Y aquí es donde encontramos las radiaciones denominadas UVC, que son las más energéticas, entre 200nm y 280nm, el UVB, entre 280 y 320nm y los UVA entre los 320nm y los 380nm.

Aunque como veremos son responsables de numerosos efectos sobre nuestra piel, suponen menos del 5% de la radiación total que llega a la Tierra. Los ultravioleta son en gran medida absorbidos por la capa de ozono, es decir, por las moléculas de ozono de zonas altas de la atmósfera, de forma que a la superficie de la Tierra llegan solo un pequeño porcentaje de las radiaciones que alcanzan las zonas altas de la atmósfera. Teóricamente, toda la radiación UVC es absorbida y solo pequeñas cantidades de UVB consiguen llegar, siendo más abundantes las radiaciones UVA incidentes. El agujero en la capa de ozono origina que la cantidad neta de radiación ultravioleta que llega a la Tierra sea más elevada y por eso la exposición al sol es más peligrosa.

La radiación UVB es la principal responsable de que la piel adquiera el color oscuro permanente, es decir, el color moreno. El eritema actínico (enrojecimiento relacionado con las quemaduras solares), del que hablaremos posteriormente, está relacionado con los tres tipos de ultravioleta (aunque la quemadura será más grave cuanto más energética sea la longitud de onda).

¿En qué consisten los daños causados por los ultravioleta? Fundamentalmente proceden de dos fenómenos, la capacidad de los UV de dañar el ADN y la capacidad de los UV de generar radicales libres en las células. Estos radicales libres, a su vez, son capaces de originar múltiples daños celulares.

El principal daño directo sobre el ADN es la capacidad de los UV de generar dímeros de pirimidina (sobre todo dímeros de timina). Aunque el cuerpo tiene su propio sistema de reparación de estos dímeros, pueden pasar desapercibidos y causar mutaciones. Las mutaciones en el ADN de nuestras células pueden desembocar en la muerte de esta, su pérdida de funcionalidad o, en el peor de los casos, su transformación en una célula cancerígena que puede dar lugar a tumores.

Las células de nuestro cuerpo también poseen mecanismos de defensa contra los radicales libres, ya que estos no solo son generados por las radiaciones electromagnéticas, apareciendo también como productos secundarios de algunas reacciones metabólicas.

Los radicales libres ocasionan numerosos daños celulares, derivados de su elevada capacidad reactiva, actuando sobre manera como superoxidantes capaces de deteriorar múltiples estructuras celulares, desde proteínas hasta ácidos nucléicos, como el ADN. Volvemos a encontrarnos con el problema de posibles fallos celulares, que irán desde la pérdida de funcionalidad hasta la aparición de células tumorales.

Toda esta serie de incidencias hacen que la piel responda al exceso de irradiación UV mediante reacciones inflamatorias, que derivarán en el enrojecimiento y edema que se denomina, genéricamente, eritema actínico. El eritema actínico tiene lugar unas horas después de la exposición, es esa coloración rojo intenso que nos sobreviene cuando llegamos a casa (frecuentemente tras ducharnos) después de pasar todo el día en la playa.

Para luchar contra la injuria, la piel comenzará a actuar intentando que las dosis de UV que llegan a zonas de células vivas sea mínimo. Para ello fabrica una sustancia, que acumulará en las células muertas de la superficie epidérmica y que absorberá una cierta dosis de ultravioleta: la melanina. Además, la piel tenderá a engrosarse para que la distancia que debe recorrer la radiación para llegar a estas células vivas sea mayor y por lo tanto pueda absorberse en mayor medida.

Pero los ultravioleta no son la única radiación que llega a la Tierra, ni siquiera son las más abundantes. La luz visible es aquella cuya longitud de onda es percibida por los fotorreceptores de nuestros ojos. Apenas tiene efectos sobre nuestro cuerpo, solo una cierta capacidad de aumentar la temperatura.

La radiación más abundante que llega a la Tierra es la infrarroja (más del 50%), responsable del aumento de temperatura, ya que son radiaciones caloríficas (todo cuerpo que emite calor emite, al menos en parte, radiación infrarroja). El exceso de radiación infrarroja hace que la superficie de nuestra piel se caliente. Como respuesta inmediata, los vasos sanguíneos de zonas periféricas se dilatan para permitir que nuestro cuerpo disipe el calor. Esta vasodilatación periférica provoca que la piel se sonroje ligeramente. Se trata de un enrojecimiento inmediato, diferente del producido por los UV (que deriva de una reacción inflamatoria) y se denomina eritema calórico.

Las diferencias de radiación y absorción dan lugar a fenómenos que en ocasiones son malinterpretados. Por ejemplo, mientras que la radiación infrarroja es fuertemente absorbida por el vapor de agua de las nubes, los ultravioletas apenas son retenidos por estas. Lo cual hace que los días de verano en los que hay nubes altas, la cantidad de infrarrojos que llegan a la superficie terrestre es más bajo de lo habitual, mientras que los UV siguen llegando en la misma proporción. Por tanto la sensación térmica es mucho menor, no nos acaloramos y sin embargo podemos recibir cantidades muy elevadas de UV, con la consiguiente reacción inflamatoria posterior. Son esos días en los que nos quemamos, sin darnos cuenta y sin tener sensación de haber estado expuestos al sol.

Otro efecto curioso deriva del viento. Cuando hace viento fuerte y frío en la costa (el típico viento del nordeste del Cantábrico, por ejemplo), nuestra piel disipa mucho calor, nuestro cuerpo se enfría con rapidez, los infrarrojos nos afectan menos, pero la radiación UV sigue actuando. Con lo que podremos sufrir serias quemaduras solares sin tener sensación de haber estado expuestos al sol en exceso. De ahí deriva la falsa creencia de que “el viento nos pone más morenos”.

Otro factor a tener en cuenta es que la radiación UV no nos afecta de la misma forma en todos los lugares. Hay dos circunstancias claves. Por un lado, la altitud, ya que a más altura, menos atmósfera tenemos sobre nuestras cabezas y por lo tanto mayor cantidad de UV. Por eso en la montaña, el sol hace más efecto a la hora de provocar ciertas quemaduras solares. Y por otro lado, el reflejo de la luz en el suelo, ya que la cantidad de luz incidente es muy diferente en una u otra zona. La nieve refleja cantidades enormes de luz, lo que hace que las quemaduras solares sean muy graves. La arena de la playa también refleja cantidades grandes de luz. En cambio, la hierba o los suelos terrosos apenas reflejan luz, por lo que la acción de los UV es menos marcada.