Ingeniera de Iluminacin

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Captulo 5: Efectos visuales de radiacin pticaLos seres humanos, los animales y las plantas tienen respuestas fisiolgicas complejas a las variaciones diarias y estacionales de la radiacin solar en las que se desarrollaron. La distribucin de potencia espectral de la radiacin solar se muestra en la Figura 5-1.El estudio de la interaccin de los sistemas biolgicos no ionizante con energa radiante en el ultravioleta (UV), visible, y infrarrojos (IR) porciones del espectro electromagntico que se conoce como Fotobiologa. Respuestas Photobiological resultan de los cambios qumicos y fsicos inducidos por la absorcin cuntica de la radiacin por molculas especficas en la vida del organismo. La radiacin absorbida produce estados electrnicos excitados en estas molculas, que pueden conducir a reacciones fotoqumicas de consecuencia biolgica. La caracterstica distintiva de las reacciones fotoqumicas es que la energa de activacin es proporcionada por la absorcin cuntica de fotones no ionizantes, que causan reacciones que ocurren en bajas temperaturas (fisiolgica).El sistema visual humano se discute en el Captulo 3, Visin y Percepcin. Efectos fotobiolgicos Extravisual ocurren en los seres humanos, animales, microorganismos y plantas, as como los efectos no biolgicos en la materia, se tratan en este captulo.El trmino "radiacin ptica" se refiere a la longitud de onda de la energa radiante se describe en este captulo (entre 100 nm y 1 mm), que consiste principalmente de la radiacin UV, visible y radiacin IR.EFECTOS EN LOS HUMANOS Y ANIMALES (Fotobiologa)Los efectos de la radiacin solar sobre los seres humanos y los animales son fenmenos tan amplios como el dao a los tejidos oculares, efectos en la piel, la formacin de tumores, y la sincronizacin de los ritmos biolgicos. Una variedad de enfermedades han sido tratados con energa visible o UV, solos o en combinacin con frmacos sensibilizantes. Desde el comienzo de la historia registrada, psoraleno, un Frmaco activado por UV, combinado con la exposicin a la radiacin UV solar, ha sido la terapia para el vitiligo, una enfermedad de la piel marcado por una ausencia de pigmento normal. Por la vuelta del siglo, el lupus vulgaris, una condicin donde los ndulos de la piel son actualmente, ha demostrado ser curado con UV, ya sea del sol o de arcos de carbn. La psoriasis, una enfermedad de la piel donde lesiones estn cubiertas con escamas, est siendo aliviar con la misma terapia que se ha aplicado para el vitiligo, utilizando fuentes de luz elctrica de salida de UV ms constante que a partir del sol. La radiacin visible, particularmente las longitudes de onda corta (400 a 500 nm), se utiliza en la fototerapia de lactantes con ictericia. La terapia fotodinmica (TFD) es un rpido desarrollo de campo para el tratamiento de trastornos tales como el cncer que incluyen la divisin celular rpida. Un colorante fotoactivo es absorbida por la divisin de clulas. Cuando el colorante se fotoactivado en presencia de oxgeno, los radicales libres que se desarrollan daar seriamente la reproduccin de las clulas. Otros efectos extravisuales de luz incluyen la regulacin del ritmo biolgico y neuroendocrino respuestas.Efectos sobre el Eye1-38Para los propsitos de esta discusin, el espectro de radiacin ptica se divide en tres componentes: UV, de 100 a 380 nm; visible e infrarrojo cercano, desde 380 hasta 1400 nm; e IR, 1400 nm a 1 mm. Figura 5-2 resume en forma abreviada en general los efectos de la radiacin como una funcin de longitud de onda e indica que las bandas UV, en particular, inducen efectos adversos tales como eritema actnico (enrojecimiento de la piel), fotoqueratitis (inflamacin de la crnea, tambin conocido comnmente como "el flash ceguera "o" quemadura del soldador "), y dao de la piel fotosensible, as como algunos efectos beneficiosos, como en la fototerapia.Tres elementos estn implicados en el dao por radiacin ptica a los diversos componentes del ojo: la accesibilidad de una longitud de onda dada al tejido en cuestin, la absorbancia de esa longitud de onda, y la capacidad del tejido para lidiar con el insulto que la absorcin de la energa representa.Efectos de la Radiacin UV. La regin UV del espectro electromagntico se subdivide por la Comisin Internacional de l'clairage (CIE) en cerca de (UV-A, 315 y 400 nm), medio (UV-B, 280-315 nm) y el momento (UV-C, de 100 a 280 nm) Bandas UV. La figura 5-3 muestra que para longitudes de onda de menos de 320 nm, casi toda la radiacin es absorbida por la crnea. Entre 320 y 400 nm, gran parte de la radiacin UV es absorbida por la lente; la proporcin depende de la edad (figura 5-4). Los medios de comunicacin ptica del ojo humano, hasta la edad adulta temprana, transmitir un pequeo porcentaje de la radiacin UV a la retina, lo que resulta en una respuesta visual terico para longitudes de onda tan cortas como 300 nm.

Figura 5-1a. Distribucin de energa espectral de la radiacin solar al nivel del mar, que muestra el ozono, el oxgeno, el agua, y bandas de absorcin de dixido de carbono.

Figura 5-1b. Irradiancia global, el medioda solar en Durham, Reino Unido (55 N): (a) 2 octubre 1986 (nube uniforme de la luz); (B) 1 de julio de 1986 (cielo despejado).Fotoqueratitis es una inflamacin dolorosa pero no necesariamente grave de la epitelial (ms externa) de la capa de la crnea. El perodo de latencia entre la exposicin y el inicio de los sntomas vara de 2 a 8 horas, dependiendo de la cantidad de radiacin recibida. Para exposiciones moderadas, los efectos son ms aterrador que seria. Los sntomas incluyen inflamacin de la conjuntiva acompaado por un enrojecimiento de la piel circundante y prpados. Hay una sensacin de arena en los ojos, lagrimeo, sensibilidad a la luz, y espasmos de los prpados. La recuperacin es rpida y generalmente completa en 48 horas, excepto en los casos graves. El espectro de accin, similar a la de eritema de la piel, los picos a 270 y 280 nm (con la investigacin reciente que sugiere que es ms cercano a 270 nm) (Figura 5-5).Efectos lenticulares de la radiacin UV recientemente han sido sometidos a una extensa investigacin. La lente muestra un nmero de cambios con el envejecimiento, incluyendo una coloracin amarillenta, una proporcin creciente de protenas insolubles, con la prdida de la esclerosis de alojamiento y de cataratas. Hay un creciente cuerpo de evidencia, en su mayora epidemiolgica, para implicar a la radiacin UV en estos cambios. Por ejemplo, la extraccin de cataratas son significativamente ms frecuentes en la India que en Europa occidental. Parte de la diferencia puede ser debido a la dieta y factores genticos, pero la mayora de las autoridades creen que la exposicin a la luz solar juega un importante papel. Mientras que muchos de los estudios epidemiolgicos tempranos de cataratas han habido intentos no concluyentes, ms recientes han mostrado una significacin estadstica en la relacin entre las opacidades del cristalino cortical y exposicin a rayos UV-B de toda la vida en las personas que viven y trabajan en los altos niveles de energy.35 solares han hecho sugerencias de que la radiacin UV-A tambin puede tener un papel en la formacin de cataratas. Hay arguments21 que la exposicin UV puede no ser un factor causal significativo para las cataratas. Hasta se resuelvan estas cuestiones, el enfoque conservador es reducir al mnimo la exposicin UV innecesaria de los ojos. Efectos de la retina de la radiacin UV son difciles de clasificar porque dependen de las capacidades de filtrado individuales de los medios oculares prerretiniana. En los adultos, la lente del cristalino, que normalmente absorbe longitudes de onda por debajo de aproximadamente 400 nm, protege eficazmente la retina de la radiacin UV. Los estudios han demostrado, sin embargo, que un pequeo porcentaje de la radiacin UV puede llegar a la retina en humanos adultos de hasta 30 aos de edad. La eliminacin de la lente en la ciruga de cataratas hace que la retina ms susceptible al dao de las longitudes de onda a 300 nm. Si una lente intraocular UV-bloqueo (LIO) es quirrgicamente implantado, sin embargo, a continuacin, se restaura la absorcin de UV. Proteccin UV tambin est disponible para rgida permeable a los gases (RGP) y variedades de lentes de contacto de hidrogel. Los datos sobre la radiacin UV de algunas fuentes comunes se pueden encontrar en la Seccin "museo" del Captulo 14, de Iluminacin en lugares pblicos e instituciones.

Figura 5-2. Efectos fisiolgicos o Aplicaciones de la Radiacin ultravioleta, visible e infrarrojo cercano e infrarrojo

Figura 5-3. Porcentaje de energa en la superficie de la crnea absorbida por diversas capas en el ojo adulto normal.Visible e IR cercano Efectos. La regin IR del espectro electromagntico se ha dividido en tres subregiones: IR-A(IR cercano, 780-1400 nm), IR-B (medio-IR, 1400 y 3000 nm), e IR-C (IR lejana, 3000 nm a 1 mm) bandas. La radiacin visible ocupa la regin de longitud de onda limitada por UV e IR, cayendo aproximadamente entre 400 y 780 nm.Mientras que el sol irradia en todas las longitudes de onda a travs del espectro electromagntico, slo UV, IR, radiacin visible y alcanzan la superficie de la tierra. Lesin de la retina resultando en una prdida de la visin (escotoma) siguiente observacin del sol ha sido descrito a lo largo de la historia. La incidencia de lesiones coriorretinianas de fuentes de luz fabricadas es extremadamente pequea y es, sin duda, mucho menos que la incidencia de ceguera Eclipse. Hasta hace poco, las quemaduras coriorretinianas resultante de operaciones industriales eran raros casos. De hecho, esto sigue siendo cierto en gran medida, ya que la aversin normal a las fuentes luz de alto brillo (el reflejo de parpadeo y el movimiento de los ojos lejos de la fuente) proporciona una proteccin adecuada a menos queLa exposicin sea peligrosa dentro de la duracin del reflejo de parpadeo. La reciente revolucin en la tecnologa ptica, sin embargo, a forjado principalmente por la invencin del lser, ha significado un gran aumento en el uso de alta intensidad, de alta luminosidad en las fuentes. Muchas de estas fuentes tienen parmetros de salida significativamente diferentes de los encontrados en el pasado y puede presentar serios riesgos de quemaduras coriorretinianas. Adems de los lseres, uno puede encontrar las siguientes fuentes de radiacin continua ptica en la industria: las lmparas de arco compactos (como en simuladores solares), lmparas halgenas, de gas y de descarga de vapor por tubos, unidades de soldadura elctrica, y las fuentes de radiacin ptica de impulsos, como las lmparas de flash y los hilos explosivos. Las intensidades de estas fuentes pueden ser motivo de preocupacin si no se toman medidas de proteccin adecuadas. Irradiancias Extreme IR estn relacionados con la crnea, lenticular, y dao en la retina; Aunque las estructuras oculares pueden disipar adecuadamente el calor de baja potencia exposiciones IR difusa, la misma cantidad de energa suministrada en forma de pulsos de muy pequeas reas de tejido puede causar daos. La luz coherente generada por el granate de itrio aluminio (YAG) y el lser de argn puede penetrar a estructuras intraoculares. La luz de criptn, HeNe, y lseres de rub puede llegar a la retina. Estas fuentes se han utilizado teraputicamente en los procedimientos de fotocoagulacin de la retina.

Figura 5-4. La transmitancia media de la lente humana.

Figura 5-5. La comparacin de la exposicin radiante umbrales para lesiones de la crnea de los recursos humanos, los primates y el conejo. Los datos se establecieron mediante la exposicin de 238 ojos de los conejos, 83 ojos de primates, y 39 ojos humanos a la radiacin ultravioleta. Para colocar datos sobre lesiones coriorretinianas en perspectiva, la figura 5-6 muestra la irradiancia retinal para muchas fuentes de luz. Volvieron a insistir en la existencia de varios rdenes de magnitud en la luminosidad o la luminancia entre las fuentes que causan quemaduras corioretinianas y los niveles a los que las personas estn expuestas continuamente. Las irradiaciones de la retina que se muestran son slo aproximadas y asumir pupilas de un tamao mnimo y un poco de entrecerrar los ojos para las fuentes de muy alta luminosidad (excepto el faro de xenn, para la que se asume una pupila de 7 mm de dimetro a fin de aplicar a la iluminacin durante la noche).La luz que entra la crnea pasa a travs de la cmara anterior (que contiene el humor acuoso), la lente, y el humor vtreo y incide sobre la retina (Figura 3-1 en el Captulo 3, Visin y Percepcin). El examen de la Figura 3-6 muestra que entre 400 y 1400 nm, la retina es vulnerable a los efectos de la radiacin. Entre estas longitudes de onda de la retina es , con mucho, el tejido ms sensible del cuerpo.

Figura 5-6. El ojo est expuesto a fuentes de luz con resplandores que varan desde alrededor de 104 a 106 W / (cm-2 sr) o menos. Las irradiaciones retina resultantes varan desde alrededor de 200 hasta 10-7 W/cm-2 e incluso inferior; las irradiancias en la retina se muestran para tamaos tpicos de varias fuentes. Un tamao mnimo alumno se le supone para fuentes intensas, a excepcin de los reflectores. El umbral de quemadura de la retina para una 10-s exposicin de la retina de un conejo se muestra como la lnea continua superior. La exposicin mxima permisible (MPE) aplicada por el Ejrcito de los EE.UU. Agencia de Higiene Ambiental en la evaluacin de la visin momentnea de las fuentes de luz de onda continua se muestra como la lnea continua inferior. Tamaos aproximados de los alumnos se muestran en la parte inferior izquierda, en base a la exposicin de la mayora de la retina a la luz de la irradiancia dada.En la retina, la luz pasa a travs de mltiples capas de clulas neurales antes de encontrarse con las clulas fotorreceptoras (las varillas y conos). Los fotorreceptores son transductores neuronales, la conversin de fotones absorbidos de la luz en impulsos elctricos enviados al cerebro a travs del tracto ptico. Justo detrs de los conos y bastones es una sola capa de clulas fuertemente pigmentadas (el pigmento epitelio), que absorbe una gran parte de la luz que pasa a travs de la retina neural. El epitelio pigmentario acta como una cortina oscura para absorber y prevenir la retrodispersin de los fotones que no son absorbidos en los segmentos externos de los conos y bastones. La propia retina neural es casi transparente a la luz. El epitelio pigmentario es de aproximadamente 10 micras de espesor, mientras que la coroides, una capa de vasos sanguneos detrs de l, tiene un espesor de 100 a 200 micras. La mayor parte de la luz que llega a la retina se convierte en calor por el epitelio pigmentario y la coroides. Suficientemente grandes cantidades de lata luz generan calor suficiente para daar la retina.La investigacin en las ltimas dcadas ha demostrado que para la energa radiante entre 400 y 1400 nm, hay por lo menos tres diferentes mecanismos que conducen a daos en la retina. Estos son:1. El dao trmico de las duraciones de pulso que se extiende desde microsegundos a segundos. Excepto por menores variaciones en la transmitancia a travs de los medios oculares y variaciones de absorbancia en el pigmento epitelio y la coroides, el dao trmico no es la longitud de onda dependiente.2. Dao fotoqumico de la exposicin a longitudes de onda cortas en el espectro visible para duraciones de tiempo y densidades de potencia en la retina que impiden los efectos trmicos. Dao fotoqumico es la longitud de onda dependiente.3. Mecnica (onda de choque) el dao de picosegundos y nanosegundos pulsos de modo bloqueado o conmutacin de Q -lseres.En trminos de tiempo de exposicin y longitud de onda no hay una transicin brusca de un tipo de dao a la otra. Por ejemplo, un lser YAG que emite un tren de pulsos de pulsos Q-switched (varios ns de duracin) a 1064 nm puede producir una combinacin de onda de choque y el dao trmico en funcin de la anchura del impulso y el intervalo de tiempo entre pulsos, mientras que un tren de pulsos acsticos modulada de un lser de iones de argn que emite pulsos de 10 microsiemens de 488-nm en producir podero de radiacin una combinacin de dao trmico y fotoqumico.Un nmero de investigadores han demostrado que la exposicin a largo plazo a la luz puede causar dao en la retina en algunos animales. Por ejemplo, cuando las ratas y los ratones son sometidos a enfriar iluminacin fluorescente blanca durante largos perodos de tiempo (de semanas a meses), se vuelven ciegos. El examen histolgico revela que los fotorreceptores en la retina de estos animales estn degenerados. Aunque los fotorreceptores de la retina de roedores se pueden daar con exposiciones largas a niveles relativamente bajos de luz blanca, 37.38 tales daos en los primates se ha demostrado slo con los ojos dilatados y en una exposicin continua de 10.800 lux durante 12 horas. La exposicin de los ojos del mono no dilatada en ese iluminancia durante 12 horas al da durante 4 semanas no produjo damage.34 fotorreceptorEl papel de la luz en la incidencia de la retinopata del prematuro (ROP) en neonatos de bajo peso al nacer ha sido explorado por varios investigadores, 9,14,16 porque estos nios a menudo estn expuestos a altos niveles de luz ambiental o fototerapia. Un potencial mecanismo involucra la capacidad de la luz de intensidad suficiente para catalizar reacciones qumicas productoras de oxgeno en la retina.30, 32 niveles de oxgeno elevados haban sido implicado como un factor de riesgo de retinopata del prematuro en los 1950s.2 altas intensidades de luz tambin aumentar la velocidad del flujo sanguneo en la arteria oftlmica, 3 que tambin podra elevar las concentraciones de oxgeno en la retina. Una relacin entre la luz y la RP queda por demostrar. Varios estudios no encontraron una relacin entre los dos.1, 29Far-IR Efectos. Muy poca radiacin IR de longitudes de onda superiores a 1400 nm llega a la retina (vase el captulo 3, Visin y percepcin), pero esta radiacin puede producir efectos oculares que conducen al dao corneal y lenticular. Las cataratas son la exposicin a la radiacin IR se han reportado en la literatura desde hace mucho tiempo, pero son pocos y no hay datos recientes a fundamentar las observaciones clnicas. Antes se pensaba que la exposicin a largo plazo a la radiacin IR produce una temperatura elevada en la lente que, durante un perodo de aos, conduce a la desnaturalizacin de las protenas del cristalino con la consiguiente opacificacin. Ahora se cree que la radiacin IR es absorbida por el iris pigmentadas y se convierte en calor que es llevado a cabo a la lente, en lugar de por la absorcin directa de la radiacin en la lente. IR cataratas se ha informado que al ocurrir entre los sopladores de vidrio, pudeladores acero, y otros que se someten a la exposicin laboral a largo plazo a la radiacin IR. Las actuales prcticas de seguridad industrial prcticamente han eliminado este efecto.Fotosensibilizacin. Efectos oculares de la retina y otros tambin pueden ser aumentadas o disminuidas en la gravedad por la presencia endgena o exgenamente suministrado a compuestos fotoactivos. Los psoralenos, derivados de hematoporfirina, y otros agentes de fototerapia pueden aumentar los efectos dainos de varias longitudes de onda en el ojo y otros tejidos. Por el contrario, la vitamina E puede actuar como un inhibidor de la fluorescencia de las especies en estado excitado y relacionados y se ha planteado la hiptesis de aumentar el umbral para el dao inducido por la luz. Muchos de los nuevos agentes farmacuticos contienen estructuras de bonos y de anillo conjugados que tambin puede aumentar la posibilidad de efectos fototxicos.

Efectos de la radiacin UV sobre la Skin39-56Hay por lo menos dos beneficios conocidos de la exposicin a la radiacin UV en la piel: la produccin de vitamina D a partir de precursores y productos qumicos, que se forman en la piel (ver ms abajo), y la induccin de pigmentacin de proteccin. Conocidos efectos dainos incluyen las quemaduras solares, cncer de piel y alteraciones morfolgicas (arrugas, irregularidades, pigmentacin alterada, adelgazamiento y engrosamiento de la piel), que aparece como el envejecimiento prematuro. Retardada de bronceado y aumento del engrosamiento de la piel es una respuesta protectora iniciada por la radiacin UV. La funcin de bronceado inmediato es incierto.Propiedades pticas de la piel. La reflectancia de la piel para longitudes de onda ms cortas que 320 nm es baja, independientemente de la piel y el color; Sin embargo, 320-750 nm, la reflectancia depende de pigmentacin de la piel. La transmisin de la radiacin UV a travs de la piel depende de la longitud de onda, color de la piel (contenido de melanina), y grosor de la piel. En general, la transmisin aumenta con el aumento de longitud de onda de 280 a 1200 nm. Por lo general, para aquellos de ascendencia europea, la transmitancia a travs de la capa superior de la piel (estrato crneo) es 35% a 300 nm y 60% a 400 nm. En las personas de ascendencia africana, la transmitancia de la capa crnea es de aproximadamente 20% a 300 nm y 40% a 400 nm. La Transmisin disminuye con aumentar el contenido de melanina de la piel y con el aumento de grosor de la piel (Figuras 5-7 y 5-8).

Figura 5-7. Transmisin espectral de dos individuos, uno con la piel muy pigmentada y una con la ligera piel pigmentada. Las lneas de trazos indican la transmisin espectral a travs de toda la epidermis; las lneas solidas son , solo para la capa superior de la epidermis, el estrato crneo.

Figura 5-8. Transmisin espectral a travs de la epidermis de igual espesor (12 micras). La lnea punteada es para una persona con piel ligeramente pigmentada; la lnea continua es para una persona con piel muy pigmentada.Mientras que el color de la piel es el resultado determinado genticamente de un nmero de factores, el factor primario es la melanina. Melanina protege contra los rayos UV, reduciendo la transmisin a travs de absorcin y dispersin. Su cantidad, el tamao de los grnulos, y su distribucin, afectan el color de piel. El bronceado inmediata que se produce con la exposicin a la radiacin UV-A y se extiende hacia la regin visible es el oscurecimiento de la melanina existente. Retrasados resultados de bronceado de estimulacin UV del melaninproducing clulas (los melanocitos) que producen el pigmento melanina adicional. La pigmentacin de este proceso comienza inmediatamente a subir el nivel subcelular. Fading requiere meses, como la melanina se pierde durante el proceso de cambio normal.Eritema. El enrojecimiento retardada (eritema actnico) de la piel causada por la exposicin a la radiacin UV es un fenmeno o ampliamente observado. La eficiencia espectral de este proceso (Figura 5-9a y b), en particular para la radiacin solar entre 290 y 320 nm, ha sido bien estudiado. El espectro de accin del eritema reportado para longitudes de onda ms corta que 290 nm vara considerablemente entre los observadores debido a las diferencias en el grado de eritema tomado como criterio de punto final y las diferencias en el momento de la observacin despus de la irradiacin. En el pasado, ningn espectro de accin de eritema solo haba sido adoptado universalmente. Uno basado en la obra de Coblentz42 se ha utilizado con frecuencia, pero estudios posteriores han demostrado diferencias significativas. En 1987, un espectro de eritema referencia fue propuesto por la CIE (Figura 5-9a y b), 43 y debe suplantar las diversas funciones de uso en el pasado. El eritema es un componente de inflamacin de la piel y resulta de mayor volumen de sangre en los vasos cutneos superficiales. Por lo tanto, la piel afectada puede ser clido y tierno.

Figura 5-9a. Espectro de accin eritema para la piel humana. Nota eje vertical logartmica.

Figura 5-9b. Valores utiliza para aproximarAproximadamente 25 mJ/cm2 de energa en la longitud de onda ms eficaz (297 nm) causa un enrojecimiento apenas perceptible en piel caucsica clara Esta cantidad de energa efectiva se puede experimentar durante una exposicin de 12 minutos bajo overhead sol en los trpicos, donde la capa de ozono estratosfrico es ms delgada. Cuando el sol es de 20 respecto a su cenit y el grosor de la capa de ozono es mayor, una exposicin de 20 minutos que normalmente se requiere para el mismo grado de enrojecimiento.La exposicin a la radiacin UV (en particular en los altos niveles de irradiancia) puede causar eritema inmediata. Fading puede ocurrir unos cuantos minutos despus de la irradiacin cesa, y puede reaparecer despus de 1 a 3 horas. Cuanto mayor es la dosis, ms rpida ser la reaparicin, y cuanto ms tiempo la persistencia de eritema.Si el eritema es severo, peladura de la piel (descamacin) puede comenzar aproximadamente 10 das despus de la exposicin. Esta rpidamente va desprendindose de los mejores resultados de la capa de la piel del aumento de la proliferacin de clulas de la piel durante la recuperacin despus de los rayos UV. La descamacin se lleva algunos de los grnulos de melanina estimuladas por la radiacin UV.Fotoproteccin, en su uso comn, se refiere a la proteccin contra los efectos perjudiciales de la radiacin ptica que ofrece por los protectores solares se aplica tpicamente a la piel. Estos protectores solares reducen el efecto de la exposicin UV principalmente por absorcin, sino tambin por la reflexin en algunos casos. Algunos protectores solares son eficaces y relativamente resistente a ser arrastrados por sudoracin o la natacin. cido paraaminobenzoico (PABA), en una base de alcohol ha demostrado ser muy eficaz en la prevencin de quemaduras solares. Otros materiales en uso incluyen benzofenonas, cinamatos, y salicilatos.Efectos de la Radiacin drmica sobre el sistema inmunolgico. Photoimmunology es el estudio de la radiacin no ionizante, predominantemente en la porcin UV del espectro, en el sistema inmunolgico. Los efectos de la radiacin UV photoimmunologic son selectivos: slo unas pocas respuestas inmunolgicas se ven afectados. Las alteraciones estudiadas en mayor detalle son la induccin de susceptibilidad a la neoplasia inducida por la radiacin UV y la supresin sistmica y local de hipersensibilidad por contacto. La mayora de las observaciones se han realizado en sistemas animales experimentales, aunque algunos efectos photoimmunologic se han observado en los seres humanos.La radiacin UV puede afectar a la inmunidad sistemtica. Por ejemplo, la exposicin de la piel a los rayos UV en un solo lugar en el cuerpo puede reducir la sensibilidad a los rayos UV en los sitios no expuestos. Esto probablemente se produce a travs de la liberacin de mediadores de la piel en el sitio de la exposicin, lo que a su vez resulta en la formacin de los linfocitos T supresores especficos de antgeno (clulas blancas de la sangre); tales clulas se han encontrado en los bazos de animales.

La figura 5-10. Pasos en el fotoproduccin de vitamina D en la piel.Cncer de la piel. Las tres variedades de cncer de piel de clulas basales son, de clulas escamosas, y el melanoma maligno. La frecuencia de ocurrencia es en el orden indicado, cncer de clulas basales es el ms comn. La prevalencia de carcinoma de clulas basales vara inversamente con la latitud. La prevalencia de cncer de clulas basales y de clulas escamosas se correlaciona positivamente con la exposicin UV solar, pero hay alguna evidencia de que la exposicin UV despus de 10 aos de edad podra no contribuir al cncer de clulas basales. Basal y los cnceres de clulas escamosas menudo se curan si se trata de inmediato. Los melanomas son mucho menos frecuentes, tienen una tasa de curacin ms pobre, muestran una correlacin pobre con la exposicin UV.Tanto fuentes de luz elctrica de uso general proporcionan suficiente radiacin UV para aumentar el riesgo carcinognico no es seguro.Llmparas de halgeno de cuarzo de bulbo sin filtrar puede emitir radiacin UV suficiente para inducir eritema actnico en personas que trabajan debajo de ellos por perodos prolongados a altas iluminancias. Luminarias halgenas de cuarzo comnmente incluyen filtros de vidrio para reducir las emisiones de UV. La Comisin Internationale de l'clairage (CIE) concluye que no hay pruebas suficientes para apoyar la hiptesis de que las lmparas fluorescentes comunes pueden causar melanoma.53 malignentEfectos de la luz sobre la vitamina D y el calcio Metabolism57-61Radiacin UV juega un papel importante en la produccin de vitamina D en la piel (Figura 5-10). Esta vitamina es esencial para la absorcin intestinal normal de calcio y fsforo de la dieta y para la mineralizacin normal del hueso. La deficiencia de vitamina D causa una deficiencia de calcio y fsforo en los huesos (por ejemplo, que se doblan, fractura, o llegar a ser dolorosa) y hace que este tipo de enfermedades de los huesos de ablandamiento como raquitismo en nios y osteomalacia en los adultos. La vitamina D envenenamiento, por otro lado, conduce a una absorcin excesiva de calcio y fsforo de la dieta y en consecuencia una efecto txico sobre el esqueleto. Tambin hay un aumento resultante en la concentracin de calcio en la sangre y una precipitacin de depsitos de fosfato de calcio en rganos vitales, causando dao permanente o incluso la muerte. Intoxicacin por vitamina D tambin causa aumento de la excrecin de calcio en la orina, que puede producir clculos renales o clculos en la vejiga. Los casos leves de la vitamina D .El envenenamiento por plomo slo a un aumento de la excrecin urinaria de calcio.Estudios en animales y humanos muestran claramente que la radiacin UV-B es eficaz en la produccin de la vitamina D en la piel. El espectro de accin de este efecto se ha determinado directamente en la piel humana, con un pico de eficacia cerca de 297 nm. El contenido de melanina en la piel, el uso de protector solar, y envejecimiento de disminuir la capacidad de la piel para producir vitamina D. Por otra parte, los factores ambientales tales como cambios en la latitud, la estacin y la hora del da tambin en gran medida influyen en la produccin cutnea de vitamina D. aumento de la exposicin a la luz solar resultado en un aumento de la produccin de la vitamina D, que se pueden detectar en la sangre. La mayor parte del requisito de la vitamina D (ms de 90%) para nios y adultos proviene de la exposicin ocasional a la luz solar. Las personas mayores y enfermos que, por ello, no puedan estar expuestos a la normalidad del medio ambiente a niveles de radiacin UV dependen de fuentes y suplementos dietticos para sus necesidades de vitamina D.Luz frente a la dieta como fuentes de alimentos naturales que contienen vitamina D. poca vitamina D, con la excepcin de cierta graso aceites de hgado de pescado y pescado. Para reducir la dependencia de la radiacin del medio ambiente, los productos lcteos, los cereales, y algunos otros alimentos a veces son fortificados con vitamina D. En algunas reas, la fortificacin de los productos lcteos se realiza con una forma de vitamina D (D2) que es biolgicamente similar a pero distinta qumicamente a partir de la vitamina D (D3) producido en la piel.Fortificacin ha eliminado prcticamente la deficiencia de vitamina D de la niez en las zonas en las que era antiguamente una comn y grave problema de salud pblica, como los pases de latitudes altas. Dado que muchos adultos no comen alimentos con vitamina D fortificada, que siguen siendo relativamente dependiente de la sntesis cutnea para cumplir con sus requerimientos de vitamina D. la cantidad diaria recomendada de vitamina D en los adultos en los Estados Unidos es de 10 mg / da o 400 unidades internacionales. La exposicin excesiva a la luz solar no causa intoxicacin por vitamina D; Sin embargo, puede ocurrir la excesiva ingesta de vitamina D, aunque esto usualmente requiere la ingestin de ms de 1000 g (40.000 unidades internacionales) de vitamina D al da durante algn tiempo.Rhythms6 Biolgica ,8,62-99Los cambios cclicos en los parmetros biolgicos se han observado en todas estas especies a travs de los reinos vegetal y animal. Estas alteraciones rtmicas estn vagamente denominan ritmos biolgicos. Los ritmos biolgicos se manifiestan tanto en los niveles macroscpicos (multicelulares) y microscpicos (unicelulares y subcelulares). Cada ritmo tiene una caracterstica de amplitud, o la magnitud de cambio peridico, y un perodo o frecuencia de oscilacin caracterstica.El momento en que todos los ritmos biolgicos implica la coordinacin o sincronizacin de onda, de las seales de tiempo externo (llamado exgeno zeitgebers) con un interno o endgeno, marcapasos. Seales externas son en su mayor parte derivadas de uno o ms de los cuatro ciclos geofsicos que se producen en el medio natural: el ciclo de las mareas, el ciclo da-noche, el ciclo lunar, y de temporadaciclo. Cada ciclo natural hace que la sincronizacin de un ritmo particular (llamado circarhythm). Por ejemplo, ritmos circadianos(arrastradas con el ciclo da-noche) se manifiestan en casi todas las plantas (la elevacin y el descenso de las hojas de las plantas durante todo el da) y animal (el ciclo de sueo-vigilia). Ritmos estacionales, o ritmos circannual, tambin estn ampliamente enmanifiesta, como en la germinacin de las semillas de plantas y la cra estacional de muchas especies de mamferos. Adems de circarhythms, se han observado muchos patrones cclicos que no pueden ser vinculados directamente a un medio ambiente externo . Estos ritmos tienden a ser ms corto que un da (ultradiana) como en el ciclo de sueo de 90 minutos, o ms largo que un da (infradianos), como en el estro femenino o ritmo menstrual. En pocas palabras, la sincronizacin de todos los ritmos biolgicos, con independencia de la longitud del perodo, depende tanto de las seales de arrastre exgenos y endgenos.Los ritmos circadianos. Ritmos que se producen en un horario de 24 horas aproximadamente se denominan ritmos circadianos. Circadiano ritmos son de particular inters debido a que caracterizar el patrn de variacin observada en la mayora de los humanos en ritmos fisiolgicos, incluyendo la temperatura corporal, el patrn de sueo, la secrecin de la hormona, y la presin arterial. La luz Ambiental es el estmulo primario que media arrastre en el sistema circadiano de mamferos. Algunas evidencias sugieren que seales de comportamiento (interaccin social) y seales artificiales (relojes de alarma) tambin pueden servir como factores de arrastre en los seres humanos.La evidencia de un mecanismo de temporizacin interna (o reloj biolgico) se puede producir mediante la colocacin de un organismo bajo constantes condiciones (luz u oscuridad constante), por lo tanto negndole el acceso a las seales de tiempo exgenos. Organismos colocados bajo dichas condiciones continan manifestando los ritmos circadianos, pero en un perodo caracterstico de sus propios relojes internos. Tales ritmos, que varan en perodo entre las especies, se dice que estn en marcha libre. En los mamferos, por ejemplo, nocturno (nightactive) especies tienden a tener relojes internos ms rpidos con perodos de menos de 24 h, mientras que las especies diurnas (de da activo) tienden a tener los relojes ms lentos con perodos superiores a 24h. El perodo de funcionamiento libre humano promedio tiene ms de 24 h.Retina y Fisiologa Ocular. En el sistema circadiano de mamferos, informacin ftica se procesa por la retina y transmitido al hipotlamo del cerebro a travs de una va neural llamado tracto retino (RHT). La retina ,fotorreceptores y fotopigmentos empleados en el sistema visual se discuten en el Captulo 3, Visin y Percepcin. Lo que queda por determinar que los fotorreceptores y fotopigmentos son responsables de la transduccin de seales en el sistema circadiano. En el examen de los estudios de muchos laboratorios, algunos datos han indicado que la sensibilidad pico del sistema circadiano y neuroendocrino est cerca de 500 nm. Esto apoya la hiptesis de que la rodopsina o una basada rodopsina- molcula es el receptor principal de la regulacin circadiana y neuroendocrino. Otros datos, sin embargo, han sugerido que otros fotopigmentos podran estar involucrados en estos efectos regulatorios. En los roedores, por ejemplo, longitudes de onda cortas de intensidad suficiente en la regin UV del espectro as como longitudes de onda largas en la regin visible son capaces de la supresin de la melatonina (una hormona secretada por la glndula pineal que sigue un patrn circadiano), de arrastre ritmo circadiano y que influyen en las respuestas reproductivas. Se requieren estudios adicionales para identificar de manera concluyente que especfica fotorreceptores y fotopigmentos estn involucrados en la regulacin de los sistemas circadianos y neuroendocrinas entre diferentes animales. Los estudios en curso estn explorando el papel de los elementos oculares para procesar estmulos fticos involucrados en la regulacin del circadiano la regulacin. Especficamente, los elementos para el procesamiento de estmulo del sistema circadiano incluyen comportamiento mirada con respecto a la fuente de luz, las caractersticas espectrales de la fuente de luz, y la transmisin de luz a travs de la pupila y el ocular los medios de comunicacin. La capacidad del sistema circadiano para integrar estmulos photic espacial y temporalmente tambin es objeto de estudio. En los mamferos, la mayora de los investigadores han operado desde el supuesto de que la fisiologa de la retina fotorreceptores en el ojo, como oposicin a una fotorrecepcin en la piel o alguna otra parte del cuerpo, es responsable de circadiano y neuroendocrino la regulacin. De hecho, hay datos experimentales que apoyan esta hiptesis en mamiferos.64, 78,99 Sin embargo, La teora propone que los elementos contenidos en la sangre que circulan a travs del ojo pueden ser responsables de la transduccin de estmulos fticas para regulation.90 circadiano y neuroendocrino En un estudio, un solo 3 horas de pulso brillante luz de 13.000 lux entregados a la parte de atrs de las rodillas de los seres humanos sanos sistemticamente restablecer la temperatura corporal circadiano y rhythms.71 melatonina.Por el contrario, una exposicin a la luz brillante similares no obtuvo la supresin de melatonina aguda en humans.82 ms trabajo saludable es necesaria para determinar si los ojos son sitios exclusivos para fotorrecepcin circadiano en humanos.

Figura 5-11. Ilustracin simplificada de va desde la retina hasta el ncleo supraquiasmtico (SCN) o la hipotalmica "reloj" y su larga proyeccin multisinpticos a la glndula pineal a travs del ncleo paraventricular (PVN) del hipotlamo. Tenga en cuenta esta va es anatmicamente separadas de la va a la corteza visual, que sirve a la capacidad sensorial de la visin.Va neural. Despus de la deteccin de la retina de la informacin ftica, los proyectos RHT directamente a una estructura bilateral conocidos como el ncleo supraquiasmtico (SCN), que se cree que es el marcapasos circadiano principal en los mamferos. Ablacin del SCN en ratas y hmsters causa arritmia (prdida de la ritmicidad circadiana). Proyecciones neuronales del SCN viajar a muchos diversos centros de control en el sistema nervioso, incluyendo otras reas del hipotlamo, as como el tlamo, mesencfalo, el tronco enceflico y la mdula espinal. Una va nervio que lleva la informacin no visual ftica se extiende desde el SCN a la glndula pineal (que se encuentra en el cerebro mismo) a travs de una va de multisinpticos, con conexiones estn realizando secuencialmente en el hipotlamo paraventricular, la columna de clulas intermediolateral torcica superior, y el superior ganglio cervical (figura 5-11). Los ciclos de luz y oscuridad retransmitido por la retina arrastran SCN actividad neuronal, lo que a a su vez arrastra la produccin rtmica y la secrecin de melatonina de la glndula pineal. En todas las especies de vertebrados estudiados hasta la la fecha, incluyendo los seres humanos, los altos niveles de melatonina son secretadas durante la noche y bajos niveles son secretadas durante el da.Adems de arrastre de la secrecin de melatonina de la glndula pineal, la luz puede tener un efecto supresor aguda en la melatonina. En concreto, la exposicin de los ojos a la luz durante la noche puede causar una disminucin rpida alta nocturna sntesis y secrecin de melatonina. Numerosos estudios han examinado cmo los parmetros fticas de intensidad de luz, longitud de onda, duracin de la exposicin, y el momento interactan con la regulacin de la melatonina.Ritmos biolgicos humanos y el sistema circadiano. Hay una gran variedad de fisiolgica humana medible en cantidades que varan en funcin del ciclo en un horario de 24 h. ,8,63-65, 73,78,80,83,84,86,87,97,98 La temperatura corporal alcanza su pico durante el medioda, cayendo aproximadamente 1 C a su punto ms bajo durante el sueo. Las concentraciones de diversas hormonas (por ejemplo, la melatonina) cambiar regularmente con la hora del da. Otras magnitudes medibles, incluyendo la presin arterial, de la mano la fuerza de prensin, el estado de alerta, el rendimiento cognitivo y la sensibilidad visual, tambin muestran ritmicidad circadiana.Los efectos de las drogas en el cuerpo varan en funcin de un ritmo circadiano tambin. Cronofarmacologa examina rtmica la sensibilidad a los medicamentos. Ciertos medicamentos y las dosis pueden provocar una respuesta en un momento del da, pero resultar ineficaz tras otra administracin de ese mismo da. Receta sofisticada de drogas y la administracin considera la variacin circadiana de la droga sensibilidad de respuesta.Desincronizacin de los ritmos. Los diversos ritmos circadianos detallados anteriormente estn sincronizados por el interiorreloj, que a su vez arrastra a la 24 h horario diario externa. La privacin del sueo, la colocacin en condiciones constantes, y la exposicin a la luz durante las horas de la noche puede causar una prdida de sincronizacin de onda con el medio ambiente. Por lo tanto, el reloj interno puede convertirse en un desplazamiento de fase, o fuera de sincrona, con el mundo exterior. Esta desincronizacin a menudo contribuye a sentimientos de incomodidad, como comnmente se manifiestan en el sndrome de jet lag. Los sntomas del jet lag pueden incluir una alteracin en sueo y la vigilia, dificultades digestivas, fatiga fsica, irregularidad menstrual, confusin e irritabilidad, y disminucin del rendimiento cognitivo.Ciertos requisitos profesionales a menudo implican el desplazamiento de fase obligatoria del reloj interno. Tal vez el ms comn de ellas es el trabajo por turnos. Por la definicin ms amplia, los trabajadores del turno son las personas que no trabajan un da normal horario. En su lugar, trabajan noches, noches, turnos rotativos, jornadas partidas, o turnos extendidos. En un informe de los EE.UU. Congreso, el 97, se estim que uno de cada cinco trabajadores a tiempo completo en los Estados Unidos es un trabajador por turnos. De acuerdo con muchos investigadores, el informe indic que los dos problemas ms comunes y destructivos asociados con el cambio de trabajo son una reduccin de la calidad del sueo tras el trabajo nocturno y una capacidad reducida para mantener el estado de alerta en el trabajo. Estos efectos secundarios se traducen en un aumento de accidentes, disminucin de la produccin, y los dficits de rendimiento entre los que estn trabajando en la noche.Adems, la evidencia indica que los trabajadores por turnos han aumentado los problemas de salud, incluyendo un mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares, trastornos gastrointestinales, y problemas cognitivos y emocionales. Tambin son propensos a experimentar uno o ms de los sntomas atribuidos arriba para el jet lag. En ambas condiciones, la desincronizacin crnica de ritmos interiores biolgicos se piensa que es una causa de dichos sntomas.La investigacin adicional est en marcha para estudiar si existe una relacin entre la iluminacin en el entorno de trabajo a turnos, 70 y deficiencia de melatonina o irregularidad con respecto a un riesgo de cncer de mama. Adems de los efectos actualmente reconocidos de la luz sobre las concentraciones de melatonina, la "hiptesis de la melatonina" 95 sugiere una relacin entre la alteracin de la melatonina y la incidencia de cncer de mama. Este es actualmente un rea polmica de estudio y otros han avanzado la teora de que hay riesgo para la salud asociado a campos magnticos, luz, la melatonina y el cncer de mama.Los investigadores creen que un mal ajuste cronobiolgico a un horario permanente o rotativo hace que algunos de ellos sufran dolencias. No todos ellos, sin embargo, vienen nicamente a un reloj biolgico inadaptados. Adems de un desincronizado sistema circadiano, los trabajadores por turnos en general tienden a ser las tensiones internas con falta de sueo y la experiencia que estn crnicamente ms o menos independiente de la adaptacin circadiano.En las fronteras de la investigacin el trabajo por turnos, algunos investigadores estn tratando de desarrollar estrategias de estimulacin de la luz en un esfuerzo para mejorar el arrastre circadiano y para mejorar el rendimiento y el estado de alerta en los trabajadores nocturnos. Esta nueva forma de terapia de luz se discute a continuacin.Phototherapy8 ,86,97,100-179Fototerapia, o el uso de la luz como fuente primaria o complementaria de tratamiento para un trastorno, es un sistema establecido y floreciente campo. Luz se ha utilizado teraputicamente en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo la dermatologa, la fotoqumica, la psiquiatra y oncologa. Algunas formas de tratamiento, como la fotoquimioterapia, se establecen y se han practicado durante dcadas, mientras que otros, como la terapia con lser de bajo nivel, siguen siendo experimentales.La fotocoagulacin de la retina. Un efecto teraputico de (lser) de radiacin tanto incoherente y coherente en el 400 - 1400-nm de bandas de longitud de onda implica tcnicas de fotocoagulacin utilizados para reparar el desprendimiento de retina. La coagulacin originales proceso, que implica la soldadura de la retina desprendida a la esclertica, se llev a cabo con luz blanca incoherente de un coagulador lmpara de xenn. La lmpara ha sido sustituido en la mayora de las clnicas oftalmolgicas de rub, argn y lser de diodo que son coaguladores. Hoy en da, la tcnica de fotocoagulacin en oftalmologa se ha aplicado al tratamiento de la diabetes retinopata, maculopata relacionada con la edad, y muchas otras patologas que afectan al ojo.La fototerapia neonatal de Hyperbilirubinemia.100-106 hiperbilirrubinemia en recin nacidos es ms comnmente conocido como ictericia del recin nacido. Se estima que el 60% de todos los bebs nacidos en los Estados Unidos desarrollan ictericia durante la primera semana de vida y que alrededor del 7 al 10% de los recin nacidos tienen una hiperbilirrubinemia de gravedad suficiente para requerir atencin mdica.La ictericia es el sntoma y no la enfermedad. Es el resultado de la acumulacin de un pigmento amarillo, bilirrubina, como resultado de la incapacidad del beb para deshacerse de la bilirrubina tan rpidamente como se produce. La bilirrubina es qumicamente un tetrapirrol y es derivado principalmente de la degradacin de la hemoglobina. A concentraciones normales, la bilirrubina se transporta en la sangre mediante la unin a la albmina. Cuando la bilirrubina unida alcanza el hgado, que se conjuga de una lipfilo a un hidrfilo ,sustancia que puede ser excretado en la orina. Los lactantes con hiperbilirrubinemia carecen de la capacidad para unirse y excretar bilirrubina de la manera normal.En los recin nacidos, circulan cantidades aumentadas de bilirrubina no conjugada en la sangre. Este es un resultado de glbulos rojos normales la degradacin acoplado con la inmadurez funcional del hgado neonatal. Los niveles mximos de bilirrubina entre 5 y 13 mg / dL suele ocurrir en los recin nacidos a trmino sanos entre el segundo y quinto da de vida. Para el sptimo da de vida, por lo general disminuyen a niveles adultos normales. En el caso de los bebs prematuros, los niveles de bilirrubina se acumulan ms lentamente para alcanzar niveles mximos Transcurrir 10 y 15 mg / dl, y luego disminuir lentamente a los niveles de adultos durante un perodo de hasta cuatro semanas.A medida que la concentracin en plasma de los aumentos de bilirrubina, existe el peligro de que se supere la capacidad de unin a albmina del cuerpo, permitiendo bilirrubina libre para circular. Si la bilirrubina no conjugada llega a niveles altos (10 a 15 mg / dL) en un recin nacido, el pigmento puede penetrar la barrera de sangre-cerebro y acumularse en el cerebro, produciendo de este modo la encefalopata bilirrubina y dao irreversible de una lesin txica para las clulas del cerebro, una condicin conocida como ictericia nuclear. Kerncterus a menudo conduce al desarrollo de lesiones neurolgicas, incluyendo la alteracin del aprendizaje, parlisis cerebral, sordera, y en casos extremos la muerte. Despus de la deteccin de la hiperbilirrubinemia, la condicin puede ser controlada por la medicin del nivel de plasma de la sangre y de bilirrubina. Phototherapy102-106 se puede utilizar para prevenir el aumento peligroso de la bilirrubina en plasma.Tpicamente, la fototerapia se administra con uno de los tres tipos de sistemas: un sistema convencional o sobrecarga de lmparas fluorescentes, un reflector de tungsteno-halgeno de arriba, o una almohadilla de fibra ptica relativamente reciente. Las fuentes de luz pueden estar filtrados para maximizar la radiacin en la regin de longitud de onda visible corto y para reducir al mnimo los rayos UV innecesario y radiacin IR.Sistemas de techo pueden ser porttiles o incorporados a las incubadoras, los calentadores radiantes o moiss. Por lo general son montado 25 a 50 cm del beb, dependiendo de la intensidad requerida. Debido a la aparicin del azul iluminacin desde estos sistemas, cambios en el color de la piel del neonato pueden ser difciles de detectar. Iluminacin azul tambin puede contribuir a la irritacin o nuseas en algunos cuidadores. Por estas razones, la Academia Americana de Pediatra (AAP) recomienda una mezcla de luces azules y blancas en los sistemas de fototerapia.Durante la fototerapia, los bebs estn desnudos a excepcin de parches en los ojos o gafas que protejan los ojos de una lesin. En la prctica, dichos parches pueden ser difciles de trabajar con; que pueden deslizarse los ojos de los lactantes particularmente activo y puede interferir con los ritmos circadianos y el contacto entre padres e hijo.Almohadillas de fototerapia de fibra ptica desarrollado a finales de 1980 obvian algunos de los problemas asociados con una sobrecarga en el sistemas. La luz de una lmpara de tungsteno-halgeno se entrega a travs de cables de fibra ptica a la plataforma, donde se emiten la luz a travs de los lados y extremos de las fibras. Algunas pastillas pueden ser envueltas alrededor de los bebs. Si bien asegurados y cubiertos los ojos con parches no deben ser utilizados con almohadillas de fototerapia.La AAP sugiere una irradiancia espectral promedio mnimo de 4 mW/cm2/nm en el rango entre 425 y 475 nm para la reduccin fotoqumica de la bilirrubina. La mayora de los libros de texto mdicos recomiendan los niveles de tratamiento promedio de entre 6 y 12 mW/cm2/nm. Cuando los niveles de bilirrubina son peligrosamente altos, muchos mdicos utilizan irradiancias an mayores, realizados por fuentes de acercarse a los nios en los sistemas generales, mltiples sistemas de techo, o una combinacin de los gastos generales y sistemas de almohadilla de fibra ptica. Breve exposicin a la luz solar tambin puede proporcionar suficiente radiacin para fototerapia en trmino completo para los bebs, siempre que se tomen precauciones para evitar lesiones en los ojos y la piel.La AAP recomienda que la fototerapia para recin nacidos a trmino con hiperbilirrubinemia no patolgica (sin hemlisis) no comenzar hasta que los niveles de bilirrubina alcanzar concentraciones de 15 a 20 mg / dl. Si los niveles de alcanzar de 20 a 25 mg / dl, el intercambio podran ser necesarias transfusiones, dependiendo de la edad del nio y el criterio del mdico. Fototerapia normalmente tiene una duracin de tres das con los recin nacidos prematuros y de uno a dos das para los bebs nacidos a trmino. A veces, la fototerapia se lleva a cabo en el hogar. El efecto de la fototerapia en la concentracin de bilirrubina libre de plasma se muestra en la figura 5-12.En contraste con la exanguinotransfusin, la fototerapia es no invasivo y presenta menos riesgo para el lactante. Sin embargo, varios efectos secundarios se han observado (Figura 5-13). La fototerapia se debe realizar solamente bajo la supervisin de un mdico debidamente capacitado.La fototerapia de la piel por radiacin UV Disease.107-109 se utiliza para el tratamiento de diversas enfermedades de la piel tales como la psoriasis y eczema. Las longitudes de onda ms eficaces parecen ser en la parte de la radiacin UV-B del espectro. Generalmente a los pacientes se les da una pequea, de exposicin de todo el cuerpo a una dosis suberythemogenic o mnimamente eritematgeno de radiacin de tres a cinco veces a la semana. Por lo general, se requieren veinte a cuarenta tales tratamientos para limpiar la piel. Los tratamientos de mantenimiento son entonces necesarios en intervalos semanales para controlar la situacin hasta que se produzca una remisin. Diversas fuentes de radiacin se han usado, pero en este se prefieren las lmparas fluorescentes tiempo y de halogenuros metlicos. Los efectos adversos de este tratamiento son comunes a excepcin del problema a corto plazo del eritema. El fotoenvejecimiento de la piel y, presumiblemente, el cncer de piel son problemas potenciales a largo plazo, aunque el grado de riesgo de este ltimo efecto no se ha evaluado completamente.

Figura 5-12. El efecto de la fototerapia de la hiperbilirrubinemia neonatal de la bilirrubina srica media concentraciones de 32 recin nacidos en comparacin con la de 33 recin nacidos hiperbilirrubinmicos que no recibieron tratamiento.

Figura 5-13. Efectos secundarios de la fototerapiaLa fotoquimioterapia de la piel Disorders.117-122 fotoquimioterapia se define como la combinacin de radiacin electromagntica no ionizante y un medicamento para provocar un efecto beneficioso. Por lo general, en las dosis utilizadas, ni el medicamento por s solo ni la radiacin por s sola tiene una actividad biolgica significativa; es slo la combinacin de drogas y la radiacin que es teraputica. PUVA (psoraleno y radiacin UV-A) es un trmino usado para describir la administracin oral de psoraleno y la subsiguiente exposicin a la radiacin UV-A. PUVA ha demostrado ser eficaz en el tratamiento de la psoriasis, vitiligo, ciertas formas de eczema severo, un trastorno maligno llamado micosis fungoide, y una lista creciente de otros trastornos de la piel.Los psoralenos son de origen natural tricclico, productos qumicos furocumarina-como, algunos de los cuales pueden ser fotoactivados por la radiacin UV-A. En los sistemas celulares, la absorcin de la energa de los fotones en el que viven 320 - para la banda de ondas de 400 nm (con un pico ancho a 340 a 360 nm) se traduce en fotoproductos timina psoraleno y la inhibicin transitoria de la sntesis de ADN. Cuando ciertos psoralenos se entregan a la piel, ya sea por aplicacin directa o por va oral, la posterior exposicin a los rayos UV-A puede resultar en enrojecimiento y bronceado, que se retras en el inicio, que se producen horas o das despus de la exposicin.El enrojecimiento o inflamacin de la piel, de PUVA puede ser grave y es el factor limitante durante el tratamiento. La ocurrencia y el grado de enrojecimiento, sin embargo, es predecible y relacionado con la dosis tanto de la droga y UV-A irradiancia. El enrojecimiento que los resultados de PUVA se diferencia de las quemaduras de sol en su curso temporal. PUVA enrojecimiento puede estar ausente o simplemente a partir de las 12 a 24 h despus de la exposicin UV (cuando el enrojecimiento quemadura solar es normalmente en su apogeo) y picos de 48 a 72 h, o ms tarde. Porque las enfermedades de la piel pueden ser tratadas con exposiciones de dosis PUVA que son menos que los que causan enrojecimiento severo, permisos de dosimetra cuidadosas Los tratamientos PUVA seguros. La pigmentacin que resulta de PUVA aparece histolgicamente y morfolgicamente similar a verdadera melanognesis (bronceado retardado). La pigmentacin alcanza un mximo en aproximadamente 5 a 10 das despus de exposicin PUVA y dura semanas o meses.La psoriasis es un trastorno hiperproliferativo epidrmico determinada genticamente. Hasta su causa o mediadores bsicos son conocidos, los agentes teraputicos ms eficaces deben ser aquellos que tienen efectos citotxicos. Muchos de estos agentes son eficaces, pero tienen potenciales efectos citotxicos sobre distintos de los sistemas de rganos cutneos. Puesto que los efectos PUVA requieren UV-A, que penetra en la piel, pero no llega a los rganos internos, PUVA ofrece el potencial de combinar la facilidad de sistmica administracin con la seguridad relativa de la limitacin de los efectos biolgicos de la piel irradiada.Exposiciones repetidas PUVA causan la desaparicin de las lesiones de la psoriasis en la mayora de los pacientes. De diez a treinta tratamientos, dado dos veces por semana, suelen ser suficientes para alcanzar la transparencia. Tratamientos de mantenimiento semanal mantienen la mayora psoriatics libre de los sntomas. Psoriasis veces se repite semana a meses despus del cese de la terapia PUVA. Estos pacientes responden a repitir la terapia PUVA. El cuero cabelludo, pliegues de la piel, y en otras reas que no estn expuestos a los rayos UV-A no responden a la terapia.Durante la terapia, los pacientes estn tpicamente expuestos a UV-A 2 horas despus de la ingestin de peso 0,6 mg / kg de peso corporal de 8 -metoxipsoraleno. La exposicin a rayos UV-A inicial (1,0 a 5,0 J/cm2) depende del grado de melanizacin y en la historia quemaduras solares. La exposicin se debe aumentar como se produce el bronceado, debido a que la piel pigmentada disminuye UV-A la penetracin de los niveles ms profundos de la piel. Fuentes de radiacin ideales son aquellos que tienen alta salida radiante de los rayos UV-A, la capacidad para irradiar toda la superficie del cuerpo, poco UV-B y de salida de IR, y la irradiacin uniforme en todos los sitios dentro de la cmara de radiacin. Dispositivos de seguridad y mtodos fiables de medicin y la entrega de las exposiciones exactas son esenciales.El sol puede ser utilizado como una fuente de radiacin PUVA pero tiene la desventaja de impredecible y variando la radiacin UV y la distribucin espectral en la superficie de la tierra. En pacientes bronceados o pigmentadas, pueden ser necesarios largos tiempos de exposicin. Por ejemplo, la duracin de la exposicin para el frente y la parte posterior del cuerpo puede ser de dos a tres veces en las que necesitan para el tratamiento de todo el cuerpo en un sistema de fotoquimioterapia. Algunos pacientes, sin embargo, estn dispuestos a tolerar el calor y aburrimiento de la exposicin al sol con el fin de tener la ventaja de tratamiento en el hogar. Intenso sol, cielos despejados, dispositivos de medicin, pacientes sin dejar de ensear, e inteligentes, cooperativos, y motivados estn obligados a hacer la terapia PUVA un sol alternativa razonable al hospital o un tratamiento de la oficina.La exposicin a altas irradiancias de UV-A durante perodos prolongados de tiempo puede causar cataratas y cncer de piel en el laboratorio de animales. Estos efectos se ven reforzadas por psoralenos. Las exposiciones utilizadas en estos estudios son mucho mayores que exposiciones teraputicas. Observaciones en sistemas animales indican que la medida de la induccin de cncer de piel vara con la dosis y la va de administracin psoraleno y la exposicin UV. Ambos de clulas basales y carcinomas de clulas escamosas se han observado en pacientes tratados con PUVA. La incidencia de estos tumores es mayor en pacientes con antecedentes de exposicin a radiaciones ionizantes o un carcinoma cutneo anterior. Estos hallazgos sugieren que el riesgo potencial de cutnea relacionada con PUVA- carcinognesis debe ser cuidadosamente sopesado frente al beneficio potencial de esta terapia. Especial cuidado debe tenerse en tratamiento de pacientes con historia previa de carcinoma cutneo o la exposicin a la radiacin ionizante.Los estudios en animales experimentales indican que la 8-metoxipsoraleno tambin sensibiliza a la crnea y la lente de ciertas especies a la exposicin de los rayos UVA. Todava no se sabe cmo esta sensibilizacin se refiere al uso de psoralenos en la fotoquimioterapia de los seres humanos. Aunque los seres humanos han usado 8 metoxipsoraleno teraputicamente desde hace dcadas, no hay cataratas atribuibles a PUVA han sido reportados. Parece aconsejable, sin embargo, para limitar el uso de la fotoquimioterapia psoraleno para aquellos con enfermedad significativa de la piel y utilizar-A UV proteccin adecuada para los ojos durante el curso de la terapia. Despus de la ingestin de psoralenos, los pacientes deben proteger sus ojos por al menos el resto de ese da.Los mdicos deben ser conscientes de estas preocupaciones tericas y deben observar cuidadosamente a los pacientes para detectar signos de aceleracin de dao actnico. Gafas que son opacos a los rayos UV-A disminucin total UV-A de la exposicin a la lente y se deben usar en das de tratamiento.La fotoquimioterapia de Tumors.123-127 La fotoquimioterapia de tumores (tambin conocida como terapia fotodinmica) emplea radiacin visible de una banda de longitud de onda particular como un catalizador en una reaccin de fotodegradacin. Los productos de esta reaccin es citotxica y destruye eficazmente las clulas tumorales. El derivado de hematoporfirina qumica (HPD), cuando es introducido en la sangre, localiza y se une a las clulas tumorales. La exposicin del tumor a la radiacin a 630 nm hace que la produccin de oxgeno singlete desde su estado triplete previamente atado en HpD. El oxgeno singlete es altamente citotxicos y por consiguiente, causa la degradacin de las clulas tumorales. Lmparas de xenn y de tungsteno filtradas pueden ser utilizados para tratar lesiones cutneas. Un lser de colorante bombeado de argn se irradia a 630 nm, conectado a un sistema de entrega ptico tal como fibra ptica, puede ser utilizado con un endoscopio o dispositivo similar para alcanzar cavidades internas. La terapia fotodinmica se ha logrado una respuesta parcial o completa en el 85% de los pacientes con cncer de pulmn, esfago, vejiga, ocular, de cabeza y cuello, neurolgica y tumores ginecolgicos. A pesar de este xito, el tratamiento generalmente se ha limitado a tumores cutneos y subcutneos (incluyendo los cnceres de mama, melanomas y de clulas basales carcinomas). El fotorreactividad de HpD se puede emplear tambin en la localizacin del tumor y la deteccin, como la radiacin de 400 nm provoca HPD fluorescencia. HpD no es txico en ausencia de luz; Sin embargo, como la sustancia se mantiene en la piel, se puede causar fotosensibilidad que puede persistir durante 3 a 4 semanas despus de la infusin.Terapia de luz para el Trastorno Afectivo Estacional (SAD) .99,128-147 Durante la ltima dcada, la condicin especfica de caer y la depresin de invierno, o trastorno afectivo estacional (SAD), que ha sido descrito formalmente en la literatura cientfica e incluida en la ltima edicin del manual de diagnstico de la Asociacin Americana de Psiquiatra, el DSM-IV-R. Independientes estudios en los Estados Unidos y Europa sugieren que la depresin es un sndrome de invierno extendido. Un estudio de la frecuencia de manifestacin SAD en la costa este de los Estados Unidos estima que el TAE ocurre en menos del 2% de la poblacin en la Florida, pero en Nueva Hampshire casi el 10% de los sntomas indican que la poblacin durante el otoo y el invierno. Desde este estudio, se ha proyectado que tanto como 10 millones de estadounidenses tienen SAD y, posiblemente, un adicional de 25 millones son la susceptibilidad a una forma ms leve, subclnica de SAD.Las personas afectadas con esta experiencia mal una dramtica disminucin de su energa fsica y la resistencia durante el otoo y meses de invierno. Mientras que los das se hacen ms cortos, las personas con SAD a menudo les resulta cada vez ms difcil cumplir con la rutina y las demandas en el trabajo y en casa. Adems de esta disminucin generalizada de la energa, los enfermos de SAD experimentan depresin emocional, sentimientos de desesperanza y desesperacin. Otros sntomas de la depresin de invierno o SAD pueden incluir incremento de somnolencia y la necesidad de dormir, aumento del apetito (especialmente por los dulces y otros hidratos de carbono), y un deseo general de retirarse de la sociedad. Afortunadamente, la terapia de luz diaria se ha encontrado para reducir de manera efectiva los sntomas en muchos pacientes.En la actualidad hay numerosas clnicas en toda Amrica del Norte que ofrecen la terapia de luz para las personas que padecen de invierno . Protocolos de tratamiento especficos varan un poco entre las clnicas. En los primeros das de tratamiento con luz para el TAE, una paciente a menudo se le instruy a sentarse a una distancia especfica desde un panel de luz que proporcionan una iluminancia de 2500 lx a la cara. El paciente se le dijo no a mirar fijamente a la luz brillante, pero en lugar de mirar directamente a la unidad durante unos segundos cada minuto durante un perodo de dos horas. Durante el perodo de terapia, una lectura paciente, vea la televisin, trabaj en un ordenador o hizo otros trabajos de mano. La respuesta a esta terapia a menudo se not despus de dos a siete das de tratamiento con luz. Los Beneficios continua, siempre y cuando el tratamiento se repiti peridicamente a lo largo de los meses de invierno Muchas investigaciones se han dirigido a determinar la iluminancia ptima, la exposicin y la hora del da para que el tratamiento de Luz y de la depresin de invierno. La mayora de los estudios que utilizan cajas de luz o estaciones de trabajo indican que la iluminancia de 2500 a 10000 lx producen resultados teraputicos en el tratamiento de fuertes SAD. Para determinar la mejor dosis de la luz, la intensidad y la duracin de la exposicin debe ser considerada en conjunto. Hasta la fecha, ninguna de las funciones de dosis-respuesta genuinos se han establecido para terapia de luz, pero de exposicin duraciones que van desde 30 minutos a 6 horas en sesiones nicas o divididas han sido probados. Las respuestas teraputicas mas fuertes se han documentado con una exposicin de 2500-lx durante 2 a 4 horas y con una exposicin de 10.000 lux durante 30 min. Datos considerables sugieren que el tratamiento con luz de la maana es superior, pero no todos los investigadores estn de acuerdo en este punto.La evidencia actual apoya la hiptesis de que la terapia de luz funciona por medio de una va ocular en oposicin a una o drmica mecanismo transdrmica. Varios estudios han investigado el espectro de accin de la terapia de luz SAD. En ltima instancia, un espectro de accin bien definido puede tanto guiar el desarrollo de dispositivos de tratamiento de la luz y producir importante informacin sobre el mecanismo de photosensory responsable de los efectos beneficiosos de la terapia de luz. Actualmente, es prematuro predecir qu fotopigmentos o fotorreceptores median los efectos antidepresivos de la luz.Una cuestin prctica debatido entre los investigadores se refiere al papel de la radiacin UV en la terapia de luz. La mayora de los primeros estudios sobre SAD.La terapia utiliza lmparas fluorescentes que emiten luz blanca que contiene una pequea parte de la radiacin UV-A de la energa. Esos hallazgos tempranos errneamente llevado a la sugerencia de que la radiacin UV-A es necesaria para el xito de la terapia. La literatura actual, sin embargo, claramente muestra que los sntomas del SAD pueden reducirse por lmparas que emiten poco o nada de UV. Por lo tanto, la radiacin UV no parece ser necesaria para la obtencin de resultados teraputicos positivos.La mayora de los ensayos clnicos que tratan la depresin de invierno han empleado la luz blanca emitida por las lmparas disponibles en el mercado. La luz blanca se utiliza para tratar SAD puede ser proporcionada por una amplia gama de tipos de lmparas, incluyendo incandescente y blanco fro fluorescente. Hay una variedad de dispositivos de luz diseados especficamente para el tratamiento de este trastorno. La terapia de luz con instrumentos vienen en una variedad de formas y configuraciones, incluyendo las estaciones de trabajo, visores de luz montados en la cabeza, y simuladores de amanecer automticas. Estos dispositivos estn configurados para acortar el tiempo de teraputica, aumentar la movilidad o el permiso del paciente la terapia durante el perodo de sueo. Visores de luz parecen beneficiarse teraputicamente pacientes con SAD con sustancialmente menores requisitos de energa que los emitidos por las cajas de luz y estaciones de trabajo. Debido a que las comparaciones de dosis-respuesta no tienen llevado a cabo entre los diferentes tipos de lmparas y dispositivos de luz, no es posible distinguir que, en su caso, tipo de luz es superior para el tratamiento de la depresin.Terapia de luz para Jet Lag, trabajo por turnos, y sostenida Performance.97 ,128-160 Como los cientficos han explorado la fisiologa del reloj biolgico humano en condiciones normales, tambin han examinado cmo los que las funciones de reloj o disfunciones bajo situaciones ms inusuales. El jet lag es una condicin que resulta de moverse rpidamente a travs de zonas horarias. Aunque el reloj biolgico humano ajusta dentro de tres a siete das despus de tal evento, durante el perodo de ajuste y muchas personas experimentan sntomas molestos, que pueden incluir el sueo y la vigilia, las interrupciones molestias gstricas, irritabilidad, depresin, y confusin. Tales sntomas pueden plantear serios problemas para el viajero de negocios y pueden disminuir el disfrute de unas vacaciones para el turista. Algunos estudios han puesto a prueba el uso de exposicin a la luz de prevenir o mejorar los sntomas de jet lag. Los investigadores son optimistas de que la luz puede ser una herramienta til para el inmediato restablecimiento del reloj biolgico del viajero y puede ayudar a superar algunos de los problemas asociados con los viajes en avin. Esto es de acuerdo en que en la actualidad hay datos suficientes para una prescripcin conjunto sobre la mejor luz para este uso malady.97, 159El trabajo por turnos plantea un problema anlogo al que se encuentra en el jet lag. En lugar de volar rpidamente a lugares distantes, los trabajadores por turnos basta con cambiar tan repentinamente el perodo de tiempo que estn despiertos o dormidos. Estos individuos estn despiertos y trabajando durante la noche y tratar de dormir durante el da. Aunque algunas personas prefieren el trabajo nocturno sobre los das de trabajo y se adaptan bien a cambiar los horarios, el trabajo por turnos a menudo se asocia con la produccin, el dficit de rendimiento disminuido, y el aumento de problemas de salud. Algunos investigadores han puesto a prueba las estrategias de estimulacin de la luz para mejorar el rendimiento y el estado de alerta en los trabajadores nocturnos. Estudiar el trabajo por turnos simulado sobre un 2 - a perodo de 5 das, los diferentes grupos de investigadores han demostrado que los trabajadores nocturnos tuvieron mejor adaptacin circadiana y la mejora el estado de alerta y el rendimiento cognitivo cuando trabajaron bajo una luz brillante (1.000 a 12.000 lux) que con luz tenue (de 100 a 150 lux). Otros estudios sobre el cambio simulado de trabajos han demostrado que la exposicin a la luz fluorescente blanca brillante en momentos especficos puede mejorar la calidad del sueo, mejorar el rendimiento, y acelerar el ajuste del sistema circadiano.El ejrcito de EE.UU. tiene actualmente un programa de investigacin TriService dirigida a encontrar formas de mejorar el desempeo fsico y mental en el personal que est en un servicio continuo durante periodos prolongados de tiempo. Un aspecto importante de este programa tiene el estudio de los agentes farmacolgicos que pueden ayudar a mantener el estado de alerta, sin degradar el rendimiento. Estudios de rendimiento han demostrado que los trabajadores expuestos a la luz brillante (3000 o 5000 lx) exhibieron mejoraron significativamente el rendimiento conductual y cognitivo en las tareas seleccionadas en comparacin con su propio desempeo en otra ocasin bajo 100 lx. Adems de estos efectos en el comportamiento, hubo diferencias significativas en las temperaturas del cuerpo y el plasma y los niveles de melatonina asociados con los estmulos de luz. En estos estudios de toxicidad aguda, no est claro cmo influye en el rendimiento de luz. Hay, sin embargo, un consenso entre los cientficos de que todava es prematuro formular una prescripcin sobre como utilizar mejor la luz tanto para corto plazo y applications.97 trabajo a largo plazo, 159Respuestas Placebo potenciales en la terapia de luz, estado de nimo y rendimiento Effects.161, 162 Al considerar los nuevos usos de la luz para reducir teraputicamente los sntomas de la depresin de invierno, el jet lag y el trabajo por turnos, es importante examinar si los efectos observados se deben a la terapia de luz especfica o para una respuesta no especfica o placebo. Cundo utilizamos la luz de forma experimental en los seres humanos, ya sea con fines teraputicos o para un trabajo o aplicaciones de viaje, los investigadores estn enfrentado a un dilema. En pocas palabras, cuando los voluntarios se pueden ver fcilmente que una manipulacin de la luz es parte de un experimento, hay una clara posibilidad de encontrar una reaccin de placebo a los tratamientos de luz.En la literatura mdica que ha sido bien documentado que los pacientes con una amplia gama de trastornos - depresin, esquizofrenia y la ansiedad, as como el cncer, la diabetes y lceras - pueden responder a tratamientos con placebo. Por lo tanto, es probable que los pacientes que SAD, los viajeros del mundo, y los trabajadores por turnos muestran algn nivel de respuesta al placebo de la terapia de luz. El grado en el que la respuesta de los pacientes a la terapia de luz se debe a una respuesta placebo no especfica o para una verdadera respuesta clnica sigue siendo una pregunta abierta.Bajo Nivel Therapy.163 Laser, 164 Aunque an no aprobados para uso mdico de rutina en los Estados Unidos, de bajo nivel de lseres de 633, 830 y 904 nm se utilizan ampliamente en todo el mundo en las clnicas de medicina deportiva y por los veterinarios para acelerar la cicatrizacin de heridas, el tratamiento de los esguinces, y controlar ciertos tipos de dolor. Desafortunadamente, los lseres de bajo nivel tambin se utilizan para tratar otras enfermedades para las que existe poca evidencia de beneficio. La comunidad cientfica debera fomentar este campo incipiente de establecer los controles adecuados y para aprender ms Fotobiologa a fin de establecer de manera inequvoca que condiciones clnicas se mejoran por este tipo de terapia y cules no. Se han hecho intentos para explicar la fotobiolgia base de cmo la radiacin visible y de IR puede producir respuestas clnicas y celulares similares.Queratectoma fotorrefractiva. Una tcnica quirrgica conocida como queratectoma fotorrefractiva (PRK), el uso de lser para esculpir la crnea del ojo, alterando as su poder de refraccin, se ha desarrollado y probado en Europa y los Estados Unidos. Se ha utilizado para corregir errores refractivos tales como la miopa y el astigmatismo. El uso y la aceptacin de esta tcnica parece ir en aumento; Sin embargo, los ensayos clnicos para evaluar los efectos a largo plazo son actualmente underway.165Iluminacin de seguridad Criteria.166-175 los lmites de exposicin humana para la radiacin ptica no ionizante son valores consensuados. Los Valores lmite umbral (TLV) de la Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) 171 normalmente se utilizan en los Estados Unidos y son ampliamente aceptado internacionalmente. Estos TLV son revisados y actualizados anualmente para representar el mejor consenso cientfico actual de la seguridad de la exposicin. Se indica explcitamente que estos TLV "Representan las condiciones en las cuales se cree que casi todos los trabajadores pueden estar expuestos repetidamente sin salud adversos efectos. "Debido a que son presentados como valores especficos, podran surgir preocupacin si la exposicin supera uno de estos valores. La ACGIH aborda explcitamente esta preocupacin al afirmar que los TLV son guas, no sus puntos de corte especficos entre exposiciones seguras y peligrosas.El TLV son la base de la norma ANSI / IESNA RP-27,1-96 recomienda practice.173 Este documento cubre ptica y la radiacin de los sistemas de lmparas y lmparas entre 200 nm y 3000 nm a excepcin de los lseres y diodos emisores de luz utilizados en comunicaciones de fibra ptica. Se ampla y detalla los mtodos para la aplicacin de criterios TLV, que pueden ser descritos de la siguiente manera:1. UV actnica efectos de fotoqueratitis y fotoconjuntivitis del ojo, y eritema (quemadura solar) de la piel. Una funcin de ponderacin espectral entre 200 y 400 nm se utiliza para representar colectivamente el peligro potencial de la radiacin con respecto a estos effects.1712. Cataratognesis UV. Hasta que la posibilidad de un mayor riesgo de cataratas debido a la exposicin a largo plazo es resuelto, exposicin ocular a la radiacin entre 320 y 400 nm debe limitarse en la medida de precaucin.3. Lesin fotoqumica de la retina (riesgo "de luz azul"). La imagen de la retina de una fuente con altos niveles de energa principalmente entre 400 y 500 nm puede producir lesin fotoqumica de la retina. Radiacin entre 400 y 700 nm se ponderada espectralmente por una funcin para establecer el potencial de lesin.4. Energa trmica de la retina. Visualizacin de una fuente de alta luminosidad puede elevar la temperatura de la retina. La potencia radiante entre 400 y 1.400 nm se ponderada espectralmente por una funcin relacionada con la transmitancia ocular y la retina absorbancia. Debido a que la transferencia de calor de la retina depende del rea de la imagen, este criterio incluye el tamao angular y la forma de la fuente. Este tipo de lesin es dominante sobre la lesin fotoqumica de la retina para las exposiciones menos de 10 s.5. Cataratas IR. La exposicin crnica a altos niveles de irradiacin entre 770 y 3000 nm puede aumentar el riesgo de ciertos tipos de cataracts.1686. Lesin trmica de la piel. La lesin celular se produce cuando la temperatura de la piel alcanza aproximadamente 45 C. Debido a que la temperatura se asocia con dolor intolerable, la exposicin perjudicial tiende a ser autolimitada por incomodidad para ampliar el tiempo de exposicin, y este criterio slo se aplica a la exposicin de corta duracin a la radiacin entre 400 y 3000 nm.Estos criterios se aplican a las situaciones de exposicin especficas. Otra practice174 recomendado extiende estos criterios para desarrollar la clasificacin del grupo de riesgo para las lmparas. Las lmparas estn divididos en cuatro grupos cada uno asociado con un grado de potencial peligro. El grado absoluto de riesgo o seguridad no se puede determinar para la mayora de las lmparas independientes de su uso especfico en una aplicacin. Los cuatro grupos de riesgo y la base filosfica para cada uno de ellos son los siguientes:1. grupo Exento:. La lmpara no representa ningn peligro para fotobiolgica dentro de los lmites especificados en el ANSI / IESNA RP-27.3.1742. El grupo de riesgo 1 (riesgo bajo):. La lmpara no implica ningn peligro fotobiolgica debido a la conducta normal de limitaciones en la exposicin.3. Grupo de riesgo 2 (riesgo moderado):. La lmpara no implica ningn peligro fotobiolgica debido a la aversin la respuesta a las fuentes muy brillantes o debido a la incomodidad trmica.4. Grupo de riesgo 3 (riesgo alto):. La lmpara puede representar un peligro fotobiolgica incluso para momentneo o breves exposiciones.ANSI / IESNA RP-27.3174 define las condiciones de exposicin (incluyendo el tiempo y la distancia) sobre la base de la filosofa del riesgo de grupos. El uso de las caractersticas de una lmpara, las exposiciones resultantes se evaluaron de acuerdo con los criterios de ANSI / IESNA RP-27.1173 para determinar la clasificacin de grupo de riesgo para la lmpara. El sistema coloca una lmpara en una solo grupo de riesgo en base a la probabilidad y la gravedad del riesgo potencial. Etiquetado especfico de las lmparas y de requisitos de informacin se especifican para cada grupo de riesgo.Debido a la preocupacin por la seguridad y de los productos que incorporan dispositivos emisores de tipo lser, incluyendo cierta lightemitting ojo diodos (LED, consulte el Captulo 6, Fuentes de luz), la Comisin Electrotcnica Internacional (IEC) y Comit Europeo de Normalizacin Electrotcnica (CENELEC), han desarrollado normas para minimizar los riesgos de lesiones en los ojos por el uso de productos que contienen LEDs. Estos estndares incluyen exposicin mxima permisible niveles (MPE) y requiere mtodos de ensayo para productos de uso de LEDs, as como recomendaciones de etiquetado seguridad de los ojos sobre la base de la cantidad y tipo de emisiones producidas por estos productos, al igual que con otros sources.168 luzEFECTOS SOBRE MICROORGANISMOSGermicida (bactericida) UV Radiation176-191La radiacin electromagntica en el rango de longitud de onda entre 180 y 700 nm es capaz de matar a muchas especies de bacterias, mohos, levaduras, y virus. La eficacia germicida de las diferentes regiones de longitud de onda puede variar de algunosrdenes de magnitud, pero las longitudes de onda ms corta que 300 nm son generalmente los ms eficaces para los propsitos bactericidas.

Figura 5-14. Germicida tentativo (bactericida) Eficiencia de la radiacin ultravioleta en las lneas de emisin de mercurioLa bacteria ms ampliamente utilizado para el estudio de los efectos bactericidas es Escherichia coli. Los estudios han demostrado el Rango de longitud de onda efectiva para ser entre 220 y 300 nm, que corresponde al pico de absorcin ftica por bacteria cido desoxirribonucleico (ADN). La absorcin de la radiacin UV por la molcula de ADN produce mutaciones y muerte. La eficacia relativa de diferentes longitudes de onda de la radiacin en matar una cepa comn de E. coli se muestra en la Figura 5-14.Germicida (bactericida) Lmparas. El mtodo ms prctico de generar la radiacin germicida es mediante el paso de una descarga elctrica a travs de vapor de mercurio de baja presin encerrado en un tubo de vidrio especial que transmite los rayos UV de onda corta y la radiacin. Aproximadamente el 95% de la energa de un dispositivo de este tipo se irradia a 253,7 nm, que est muy cerca de la longitud de onda correspondiente a la mayor eficacia letal. Estas lmparas vienen en varios tamaos y formas, incluyendo lineales y fuentes compactas.Lmparas germicidas de ctodo caliente, son similares en dimensiones fsicas y caractersticas elctricas de precalentamiento estndar de 8 -, 15 -, y las lmparas fluorescentes de 30 W. Si bien ambos tipos de lmparas operan en los mismos auxiliares, lmparas germicidas no contienen fsforo y el sobre est hecho de un cristal UV-transmitir. Sobres de cuarzo se utilizan para algunas lmparas germicidas.Lmparas germicidas Slimline son lmparas de encendido instantneo capaces de funcionar a varias densidades de corriente dentro de su diseorango, 120-420 mA, dependiendo del lastre con el que se utilizan. Lmparas germicidas de ctodo fro con encendido instantneo, lmparas con un ctodo cilndrico. Estn hechas en muchos tamaos y operan desde un transformador.La vida de las lmparas de ctodo caliente, y germicidas slimline se rige por la vida del electrodo y la frecuencia de arranques. (Su vida efectiva es a veces limitado por la transmisin de la bombilla, especialmente cuando se opera a bajas temperaturas.) Los electrodos de las lmparas de ctodo fro no se ven afectados por el nmero de puestas en marcha, y su vida til se determina exclusivamente por la transmisin de la bombilla. Todos los tipos de lmparas germicidas experimentan una disminucin en la emisin de rayos UV como el total de horas que aumenta en la operacin. Lmparas deben revisarse peridicamente para la salida de UV para asegurar que su eficacia germicida sea mantenida.La mayora de las lmparas germicidas operar ms eficientemente en aire quieto a temperatura ambiente. Para la eficacia en mediciones de la lmpara , la salida de UV se estandarizaron a una temperatura ambiente de 25 C. Las temperaturas ms altas o ms bajas que este valor disminuye la salida de la lmpara.Lmparas germicidas Slimline operados en corrientes que van desde 300 hasta 420 mA y ciertas lmparas germicidas de precalentamiento operado a 600 mA son excepciones a esta regla general destinadas. A estas altas cargas de corriente, la temperatura de la lmpara espor encima del valor normal para un funcionamiento ptimo; Por lo tanto, el enfriamiento de la bombilla no tiene el mismo efecto adverso como con otras luces. Estas lmparas son muy adecuados para su uso en conductos de aire acondicionado.Adems de las emisiones en 253,7 nm, algunas lmparas germicidas generan una cantidad controlada de la radiacin 184,9 nm, la cual produce ozono (Figura 5-15). Puesto que el ozono es altamente txico, sus concentraciones ambientales han sido limitados por una Administracin de Seguridad y Salud (OSHA) mandato regulador a 0,1 partes por milln (ppm), el 0,2 mg/m3. Se debe tener cuidado al elegir lmparas germicidas para cumplir con los requisitos de estas regulaciones.

La figura 5-15. Distribucin espectral relativa de la energa emitida por las lmparas germicidas que producen ozono.Fotorreactivacin. Se ha observado que la supervivencia de las bacterias irradiadas con UV podra ser mucho mayor si las clulas posteriormente fueron expuestos a una fuente intensa de luz azul. Los investigadores han demostrado la existencia de un photoreactivating enzima y establecido sus propiedades bsicas en la reparacin del ADN daado. La enzima combina en el oscuro con dmeros de pirimidina en el ADN ciclobutilo irradiada con UV para formar un complejo enzima-sustrato. Cuando el complejo es activado por la absorcin de energa entre 320 y 410 nm, los dmeros de pirimidina ciclobutilo se convierten a pirimidinas monomricas y la enzima se libera.Bajo ciertas condiciones experimentales, tanto como 80% del dao letal inducida en bacterias mediante UV de baja energa de radiacin a 253,7 nm se puede photoreactivated, indicando as la importancia de dmeros de pirimidina ciclobutilo como lesiones letales. Enzimas photoreactivating se han encontrado en una amplia gama de especies, de las clulas vivas sencillas de la piel y clulas blancas de la sangre de los seres humanos.Eficacia germicida. La eficacia de la radiacin germicida depende de muchos parmetros, incluyendo la susceptibilidad especfica del organismo, la longitud de onda de la radiacin emitida, el flujo radiante, y el tiempo de exposicin. Figura 5-16 enumera la intensidad de exposicin (J/m2) de la radiacin UV 253,7 nm necesaria para la formacin de la inhibicin de la colonia (una reduccin del 90% de la poblacin) en una amplia variedad de microorganismos.

Figura 5-16. Radiacin incidente en 253.7 nm necesaria para inhibir la formacin de colonias en el 90% de los organismos

Figura 5-17. Lmparas germicidas para la desinfeccin del aire en habitaciones ocupadas: (a) la unidad abierta que se utiliza en las salas de ms de 2,7 m (9 pies) de altura; (B) Unidad de persiana utilizado donde los techos son ms bajos que 2,7 m (9 pies). Dimensiones: A, 3,7 m (12 pies); B, 2,1 m (7 pies); C, 2 m (6.5 ft); D, 2,7 m (9 pies).Eficacia germicida es proporcional al producto de la intensidad y el tiempo (de 1 ms a varios h). A no lineal existe relacin entre la exposicin a los rayos UV y la eficacia germicida. Por ejemplo, si una cierta exposicin a rayos UV mata 90% de una poblacin bacteriana, duplicando el tiempo o la intensidad de la exposicin puede matar slo 90% de la residual de 10%, para uns total eficacia germicida de 99%. Asimismo, una disminucin del 50% en la intensidad o el tiempo de exposicin disminuye la eficacia germicida slo del 99% al 90%. La humedad puede reducir la eficacia de la radiacin UV germicida.

Figura 5-18. Reflectancia de Varios Materiales para la Energa de longitudes de onda de la Regin de 253,7 nmPrecauciones. La exposicin a la radiacin UV germicida puede producir lesin en el ojo y eritema de la piel y ha producido cncer en la piel en animales de laboratorio. El lmite de la ACGIH para la exposicin de la piel sin proteccin o de los ojos a la radiacin a 253,7 nm es 6 mJ/cm2 dentro de un perodo de 8 h. Por ejemplo, esta limitacin conservador sera 0,2 W/cm2 para una 8-H continua exposicin, 0,4 W/cm2 para un 4-h de exposicin continua, y 10 W/cm2 para una exposicin continua de 10 min. El mximo tiempo de exposicin es de slo 1 min para 100 W/cm2. Algunas lmparas germicidas no blindados G30T8 comunes pueden entregar esta intensidad de radiacin de 0,75 m.Con base en el potencial de producir queratitis umbral, el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha propuesto que la media de la relacin de tiempo establecido por la ACGIH intensidad por encima de ser utilizado como una caja fuerte en la exposicin industrial para el ojo. Proteccin de los ojos es esencial para todos los que estn expuestos a la radiacin directa o reflejada por lmparas que emiten radiacin UV, especialmente las lmparas germicidas emiten radiacin UV-C. Ventana o placa de vidrio ordinario o gafas que protegen a los ojos de las longitudes de onda ms cortas que 340 nm son normalmente suficiente proteccin. Sin embargo, si la radiacin es intensa o se considera desde hace algn tiempo, se deben utilizar gafas especiales. La falta de uso adecuado lat