ENERGIA SOLAR

Sol irradia 56x1026 calorías por minuto. La tierra recibe 3,7x1021 calorías al día. (Equivale a 100.000 veces la bomba de hidrógeno o a 100 veces lo que consumen los humanos en un año) Enero (perihelio) la energía sea un 7% mayor que en Julio (afelio)(órbita excéntrica de la tierra). RADIACION QUE LLEGA A LA EN LA TIERRA Radiación directa Filtrada por el N, O2 y O3

La atmosfera elimina toda radiación de menor de 290 nm

Nubes Cada metro de nube disminuye la irradiación entre 0,5 y 2%

Desde el cielo o luz difusa

Efecto filtro de la contaminación El material particulado disminuye la irradiancia

NO2 : 0,1 ppm absorve 7 % de radiación

O3 : 0,1 ppm absorve 17,5% (280nm) y 45%(300nm)

REDUCCION DE LA CAPA DE OZONO

Factores causales :

Clorofluorocarbonos Vuelos supersónicos Uso de fertilizantes nitrogenados Explosiones termonucleares

Magnitud de la reducción varía con la latitud y la estación del año. En el hemisferio sur es mayor y se hace más grave alproducirse el hueco de ozono en la Antartica. La disminución del Ozono estratosférico es mayoren las regiones más cercanas a la Antártica

Luz visibleRojo 700 40,8Anaranjado 620 46,1Verde 530 49,3Azul 470 60,8Violeta 400 68,1

UltravioletaUV-A 1 340-400UV-A 2 315-340UV-B 280-315 89,4-102,1UV-C <280 >102,1

68,1- 89,4

RADIACION LONGITUD DE ONDA ENERGIA nm Kcal/Einstein

Lejano 10.000 (10 micrometros) 2,86Cercano 1.000 (1 mcm) 28,6

Infra rojo

LUZ DIRECTA

LUZ DISPERSADAO DIFUSA DEL CIELO

LUZ DISPERSADA DEL SUELO

LUZ DISPERSADA DE LAS NUBES

Exposición UV KJ/m2

NASA 12 Abril 2001

0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0 7.2 8.4

Radiación UV aumenta 20% por cada 1000 metros de altitud

3.6-4.8

Chile centro 6.0

Chile sur 3.6

Buenos Aires Montevideo 7,2

Brasil 4,2-6.0Paraguay 7.2Argentina Norte 6.0 - 7.2

Perú 4.8-6.0Bolivia 6.0

Argentina centro 6.0

Punta Arenas Ushuaia

2.4 KJ/m2

Chile norte 7.2

7.2

Guayaquil 6.0Quito 7.2

ALTURA Y RADIACION Irradiancia : Intensidad de la

radiación en un plano horizontal Por cada 1.000 m de altura :

Radiación UVA aumenta entre 9 y 24%Radiación UVB aumenta entre 13 y 36%

En los primeros 1000 metrosEl aumento de la radiación es mayor para UVB

4.321 m 14.9 KJ/m2

2.470 m 11,6 KJ/ m2

UVB 7,2 KJ/m2

A menor longitud de onda el incremento es mayor Cada 1000m :300nm (aumenta 30%) 305 nm (aumenta 22%)

Viento Nubes 2/3

Altura Medicamentos Superficies reflectantes

Cemento 15- 25%

Pasto 5%

Agua 10%Agua de mar en Movimiento 20%

Arena 15 –25%

Nieve 80%

Nublado50%

 TECNICAS DE ESTUDIO Y DIAGNÓSTICO EN FOTOBIOLOGÍA TECNICAS DE MEDICION FISICAS  Radiación que llega a la tierra. Densidad de la capa de ozono. 

Equipos de banda ancha

1.- Miden radiación UV total (sistemas de filtros)2.- Radiómetro Robertson –Berger : mide radiación asociada a eritema.

Espectroradiómetros

1.- Espectrómetro de Brewer : mide ozono.2.- Biospherical Instruments (SUV-100A) : mide irradiación total (luz directa y difusa)

TO

TA

L

CO

LU

MN

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es D

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son

)

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DU

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)IM

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) /

m2

60

30

0 0

200

400

210 280340

DIAS DEL AÑO

Medición de la radiación UV-B ambiental- Espectroradiómetro Brewer- Biometro UV de Luz solar 501

Biometro UV de Luz solar

Ultravioleta

OZONO

Ecosistemas terrestresPlantasGran variedad de respuestas por diferentes mecanismos de adaptación.Alfalfa crecida en exteriores desarrolla resistencia al daño ADN por RUV.La disminución en un 25% del ozono produce reducción de la producción de soya en 6 años.

Insectos (Posibles efectos)Tienen la capacidad de ver las radiaciones entre 300 y 400nm. La UV reflejada por las plantas atrae a los insectos polinizadores.Mariposas usan este mecanismo para su apareamiento.Las abejas y otros insectos utilizan la luz UV para localizar posición del sol y orientarse en sus vuelos.

EFECTOS DE LAS RADIACIONES UV

EFECTOS DE LAS RADIACIONES UV

Sistemas acuáticos FitoplanctonEs el mayor ecosistema de la tierra. Produce el 60% del oxigeno y absorbe el 50% del CO2 marinoEl aumento de la RUV altera al ADN, coloración de la clorofila,reduce la movilidad y disminuye actividades enzimáticas del fitoplanctonLa disminución provoca baja exponencial del rendimiento pesquero

La productividad de fitoplancton en zonas del agujero de ozono (bajo 200 U. Dobson de O3) disminuye de 6 a 12% en comparación con el que se desarrolla fuera del agujero (sobre 300 UD).

Síntesis de la vitamina D.

Calor

Visión

Germicida

Terapéutica (Fotoquimioterapia)

EFECTOS DE LAS RADIACIONES UV Efectos OcularesFotoqueratitis (Ceguera de nieve)

Inflamación, dolor, fotofobia, blefaroespasmo. 10 –100mJ/cm2

inducen liberación de citoquinas proinflamatorias (IL-1,6 y 8, TNF-

Catarata : Opacidad del cristalino.

Por cada 1%de destrucción de la capa de ozono se produce 0,6% de cataratas.

Pingüecula : Tejido opaco vecino a la córnea.Pterygion : proliferación externa de la conjuntiva sobre la córnea originando pérdida de la transparencia

Carcinoma de células escamosas : conjuntiva y córnea.

Distribución anatómica de la radiación UVA a la exposición ambiental

Diffey BL,Gibson CJ, Haylock R,McKinlay AFUV outdoor exposure of children and adolescentsBr. J Dermatol 1996; 134 : 1030-1034

Espalda 40%

Brazo 50%

Mejilla 25%

Hombro 55%Pecho 30%

Rodilla 30%

Muslo 35%

Pies 60%

Mano 45%

Melanocitos

Glándulasudorípara

UVC

20%

10%

UVB

35%

15%

UVA

80%

60%

1%

INFRAROJOS

40-70%

30-60%

10-20%

LUZvisible

90%

70-80%

5-20%

pelo

Estrato córneo

Epidermis

Dermis papilar

Dermis medio

Dermis profundo

Celular Subcutáneo

FOTOSENSIBILIDAD QUEMADURA BRONCEADO  A la primera A la tercera TIPO Cabello Piel Efélides semana de semana de Intensidad (color) (color) (pecas) exposición exposición

0 blanco albino constante 3(+) Idem 0 I rojo lechoso +++ constante 2(+) Idem 0 II rubio claro ++ constante 1(+) frecuente pálido III castaño claro/mate +/0 frecuente frecuente/raro claro o medio IV moreno mate 0 raro excepcional oscuro V moreno moreno 0 excepcional Idem muy oscuro VI negro negro 0 ausente Idem negro

FOTOTIPOS

EFECTOS DE LA RUV EN LA PIEL

InflamaciónAumento de radicales libresActivación de cromóforosLiberación de citoquinasAlteraciones de la inmunidad cutánea

Efectos de la radiación ultravioleta UVB Estimulación de la inflamación

1.- Liberación de oxido nitrico.

2.- Liberación de neuropéptidos.

3.- Estimula la proliferación y queratinización

EFECTOS DE LA ABSORCION DE LA RUV POR LA PIEL

EFECTOS DE LA RUV EN LA PIEL

InflamaciónAumento de radicales libresActivación de cromóforosLiberación de citoquinasAlteraciones de la inmunidad cutánea

Absorcion Por Oxigeno de Radicales Libres (RL) Aumentan : Oxígeno singlete (1O2), Aniones super óxido (O2-) Radicales (OH-)

Aumento de radicales libres

1.- Dañan fibras elásticas y matriz extracelular. 2.- Tóxicos para lípidos, membranas de organelos, proteínas y ADN3.- Inducen liberación de citoquinas inflamatorias

Park JW y cols. J Invest Dermatol 1995 ; 104 : 194-198.

EFECTOS DE LA ABSORCION DE LA RUV POR LA PIEL

EFECTOS DE LA RUV EN LA PIEL

InflamaciónAumento de radicales libresActivación de cromóforosLiberación de citoquinasAlteraciones de la inmunidad cutánea

Activación de Cromóforos

Radiación UVA activa :

Porfirinas

Flavinas (rivoflavina)

Quinonas (ubiquinona)

Nicotinamida adenina dinucleotido (NADH) y

Nicotinamida adenina dinucleotido fosfato (NADPH)

EFECTOS DE LA ABSORCION DE LA RUV POR LA PIEL

Carbonare MD, Pathak MA. J Photobiochem Photobiol 1992; 14 : 105

EFECTOS DE LA RUV EN LA PIEL

InflamaciónAumento de radicales libresActivación de cromóforosLiberación de citoquinasAlteraciones de la inmunidad cutánea

EFECTOS DE LA ABSORCION DE LA RUV POR LA PIEL

Liberación de citoquinas

1.- Vía Directa2.- Por acción de Radicales Libres 3.- Acido cis-urocánico. Ac. trans-urocánico se convierte en cis-urocánico que libera TNF

Citoquinas :

a) Atraen células que originan daño tisular.b) Producen daño tisular directo160.

Goihman-Yahr M. Clin in Dermatol 1996; 14 : 153 -160. -