.

1. RADIACIÓN SOLAR

2. EL RESPONSABLE.
 El Sol: estrella de
tamaño pequeño.
 Se ubica a poco
menos de 150
millones de km de la
Tierra.
 Su luz tarda 8
minutos y 19
segundos en llegar a
nuestro planeta.
 Temperatura media:
6000 K.

3. RADIACIÓN EMITIDA POR EL SOL.
 El Sol emite fundamentalmente radiación ultravioleta (UV), luz
visible y rayos infrarrojos (IR).

4. INTERVALOS DE LAS DIFERENTES
RADIACIONES.
 Infrarrojo (750 – 100 000 nm)
 Visible (400 – 750 nm)
 Ultravioleta A1 (340 – 400 nm)
 Ultravioleta A2 (320 – 340 nm)
 Ultravioleta B (280 – 320 nm)
 Ultravioleta C (100 – 280 nm)

5. ¿POR QUÉ LA RADIACIÓN UV ES DAÑINA?
 Cálculo relacionado con la ruptura del enlace C-H. Energía del
enlace C-C (de tablas) = 414 kJ/mol
 Energía de un solo enlace C-H
= 414000 J/mol)/(6.022x1023 mol-1)
= 6.87 x 10-19 J
 Energía del fotón que se requiere para destruir un enlace C-H
= 6.87 x 10-19 J
 Longitud de onda de ese fotón = l = hc/E
= (6.62 x 10-34 J.s)(3x108 m/s)/(6.87x10-19 J)
= 2.89x10-7 m = 289 nm

6. RADIACIÓN UV MORTAL.
 La radiación UV
proveniente del Sol
entre los 120 y 220 nm
es absorbida por el O2
que se encuentra por
arriba de y en la
estratósfera (10 – 50
km snm). Otros
componentes como el
N2 igualmente
absorben este tipo de
radiación esterilizante.

7. RADIACIÓN UV MORTAL.
 Gracias a estos filtros naturales, no hay luz de etas longitudes de
onda que alcancen la superficie de la Tierra. Lo anterior evita la
esterilización de nuestro planeta.

8. ESPECTRO DE ABSORCIÓN DEL OZONO.
 La luz solar entre los 220 y 320 nm es filtrada principalmente
por moléculas de ozono (como puede inferirse de su espectro de
absorción, que aquí se muestra), las cuales se encuentran
diseminadas por toda la estratósfera media y baja.

9. EL OZONO NO PUEDE CON TODO.
 Debe apuntarse sin embargo que, desafortunadamente, el O3
entre los 290-320 sólo absorbe una parte de la radiación, por lo
que una parte significativa de la dañina radiación UVB sí
alcanza la superficie de la Tierra. Ello origina, dependiendo de la
exposición, bronceados, quemaduras y cánceres de piel.

10. EL OZONO NO PUEDE CON TODO.
 Debido a que ningún otro componente de la atmósfera absorbe
significativamente entre los 320 y los 400 nm, toda esta
radiación, casi toda UVA (la menos dañina en términos
fisiológicos) penetra hasta la superficie de la tierra.

11. EL ÍNDICE UV.
 Es una cuantificación de la intensidad de las radiaciones UV que
ocasionan quemaduras en una cierta localidad y en un cierto
tiempo.
 Fue estandarizada por la OMS de la ONU.
 Para interpretarla, considérese que si una persona de piel clara
sin fotoprotector produce quemaduras en 30 minutos con un
índice UV de 6, el mismo individuo padecerá el mismo daño
pero en sólo 15 minutos al pasar a un índice de UV de 12.
 El índice UV, así como los índices de contaminación, se pueden
consultar en http://www.aire.df.gob.mx/ultima-hora-reporte.php.

12. EL ÍNDICE UV: ESCALA.
Índice UV Color Leyenda Protección recomendada
0-2.9  Bajo
Use lentes de protección solar en días brillantes
y bloqueador si hay nueve o si tiene piel clara.
3-5.9  Moderad
o
Cúbrase si sale. Permanezca a la sombra si hay
sol intenso al mediodía
6-7.9  Alto
Use FPS30+, sombrero, ropa y lentes
protectores; reduzca el tiempo de exposición al
Sol a no más de tres horas al mediodía.
9-10.9  Muy alto
Aplíquese FPS30+. Use lentes de protección
solar, camisa de manga larga y sombrero de ala
ancha. No permanezca en el sol mucho tiempo.
11 Y MÁS  Extremo
Use FPS+30, camisa de manga larga, pantalones,
lentes de protección solar y sombrero de ala
ancha. No se exponga al Sol en las tres horas
más próximas al mediodía.

13. DEFENSA NATURAL: LOS MELANOCITOS.
 Los melanocitos son células dendríticas situadas en la capa basal
de la epidermis.
 Los melanocitos poseen organelos específicos llamados
melanosomas, los cuales producen melaninas.
 Los melanocitos son capaces de transmitir sus melanosomas a
sus queratinocitos vecinos, migrando hacia la superficie de la
piel.

14. DEFENSA NATURAL: LOS MELANOCITOS.
 Los melanocitos se encuentran distribuidos por todo el cuerpo,
menos en las mucosas, en las palmas de las manos y en las
plantas de los pies. Además, su número queda definido en el
nacimiento.

15. DEFENSA NATURAL: LOS MELANOCITOS.
 El número de melanocitos no está relacionado con el color de la
piel: lo que difiere es su funcionamiento en particular y,
sobretodo, el contenido y la forma de los melanosomas.

16. DEFENSA NATURAL: LOS MELANOCITOS.
 En función de su piel, al Homo sapiens se le puede clasificar
como céltico, con pocos melanosomas debido a que se destruyen
en su camino hacia la superficie perdiendo melanina. No se
broncean. Son los rubios y pelirrojos.

17. DEFENSA NATURAL: LOS MELANOCITOS.
 También se definen a los
caucásicos, cuya piel puede
ser clara o mate. A medida
que se exponen a la luz solar
los melanosomas, numerosos
y cargados de melanina,
tienen mayores posibilidades
de llegar a la superficie de la
pie, donde liberan melanina y
generan el bronceado.

18. DEFENSA NATURAL: LOS MELANOCITOS.
 Finalmente se encuentran los
negroides, con un abundante
número de melanosomas, los
cuales llegan intactos a la
superficie de la piel. Al llegar
a ella se despliegan y colorean
la piel de manera muy intensa

19. MELANINAS: EL PIGMENTO.
 Las melaninas son polímeros que
pigmentan la piel, el pelo, el vello
y el iris de los ojos.
 Se derivan a partir de la tirosina.
 Se dividen en eumelanina
(pigmento de color rojo
(pigmento de color café) y
feomelanina (pigmento no
protector y potencialmente
carcinógeno).

20. MELANINAS: EL PIGMENTO.
Célticos
Negroides
Caucásicos

21. FOTOPROTECTORES.
 Existen tres categorías de
productos para protegernos de la
radiación solar: las pantallas, que
actúan reflejando la radiación
solar; los filtros, que actúan por
absroción de una parte de lqas
radiaciones; y finalmente los
atrapadores de radicales libres,
que atacan a especies reactivas
que lleguen a formarse sobre la
piel.

22. FOTOPROTECTORES.
 Los fotoprotectores permiten
minimizar el daño
ocasionado por las
radiaciones UVA, que
provoca efectos a largo
plazo como envejecimiento,
fotosensibilación y
melanoma, y las radiaciones
UVB, responsables del
eritema inmediato, la
fotoinmunosupresión, la
pigmentación de la piel y el
cáncer cutáneo no
melanoma.

23. PANTALLAS.
 Hay polvos, los cuales son de origen inorgánico (TiO2 y ZnO por
ejemplo) con un tamaño de partícula de 200 – 300 mm. Pueden
dejar un marca blanca indeseable lo que, en contraste, se
aprovecha en la elaboración de maquillajes.
TiO2

24. PANTALLAS.
 También hay polvos ultrafinos, de TiO2 y de ZnO, de 20 a 80
nm. Pueden dejar pasar las radiaciones de 400 nm o más (UV) y
reflejar o absorber las de menor l. El problema con este tipo de
polvos es que tienden a aglomerarse, lo que impide una
dispersión homogénea en la piel.
ZnO

25. FILTROS DE RADIACIÓN UVB.
 También llamados filtros de espectro reducido. Son sustancias
orgánicas que ofrecen fotoprotección UVB. Ejemplos son el
PADIMATO O® 1 (derivado del PABA, ácido p-aminobenzoico),
el 4-METOXICINAMATO DE ISOAMILO 2 (absorbe de manera
intensa la nociva radiación de 308 nm) y el 4-
METILBENCILIDENCANFOR 3 (EUSOLEX 6300®), con buena
estabiulidad a la luz e inducen pocas reacciones alérgicas.
1 2
3

26. ¿POR QUÉ ÉSTERES AROMÁTICOS?
 Los ésteres aromáticos absorben intensa y ampliamente en las
regiones de las radiaciones UV perniciosas. El uso de ésteres
reduce en principio la irritabilidad asociada a la función ácida.

27. ¿POR QUÉ ÉSTERES AROMÁTICOS?
 El uso de un ácido o
de su éster, los cuales
se encuentran
estructuralmente
relacionados, no
afecta la absortividad
de la radiación de
manera ostensible.

28. FILTROS DE RADIACIÓN UVB + UVA.
 También llamados filtros de amplio espectro. Ejemplos son la
BENZOFENONA 3 4 (liposoluble; hay benzofenonas
hidrosolubles), el TINOSORB M® 5 (pigmento dispersable en
agua) y el TINOSORB S® 6 (pigmento dispersable en aceite).
4
5
6

29. FILTROS DE RADIACIÓN UVA.
 También llamados de espectro moderado-amplio. Un ejemplo es
el MEXORYL SX® 7 (producto muy estable y particularmente
eficaz).
7

30. FILTROS DE ORIGEN NATURAL.
NO SIRVEN. Su aplicación puede dar lugar a cierta
reflexión, pero a lo que se limitan es a dar cierto alivia al eritema
ya formado. Ejemplo: b-CAROTENO 8.
8

31. FORMAS GALÉNICAS DE LOS PROTECTORES
SOLARES.
 Sticks.
 Aceites.
 Emulsiones (que incluye geles-crema
y emulsiones para spray).
 Geles (producto acuoso).
 Aerosoles (producto acuoso).

32. FACTOR DE PROTECCIÓN SOLAR (FPS).
 También se le llama índice de protección (IP).
 Es un valor que nos permite saber que tiempo dura la acción
protectora de un producto solar y corresponde al número de
veces que dicho fotoprotector aumenta la capacidad de defensa
natural de la piel frente al eritema o enrojecimiento previo a la
quemadura.
 Esta definición sólo indica la capacidad de protección frente al
eritema y no frente a los otros efectos producidos por la
radiación UVA.

33. FACTOR DE PROTECCIÓN SOLAR (FPS).
 El experimento con el cual se determina el FPS consiste en
colocar sobre la espalda de un voluntario sano una placa con
horadaciones de 1 cm2 para irradiarlo con una lámpara de arco
de xenón.
 Las horadaciones se van tapando a tiempo regulares, de manera
que se contará con muestras de piel viva expuestas a diferentes
intervalos.
 Se determina así la dosis mínima eritematógena (DME) sin
protección y, paralelamente, con protección.
 FPS = IP = DMEcon protección/DMEsin protección.

34.  La DME se expresa en J/cm2, pero en realidad corresponde al
tiempo necesario para obtener el eritema.
 El FPS será, por tanto, el factor multiplicador del tiempo de
autoprotección natural de la piel.
 El tiempo de autoprotector natural se estima en 20 minutos para
un estándar de piel: un producto con un FPS de 6 permitirá una
exposición de 120 minutos en las mismas condiciones antes de
que aparezca un eritema. Algunos autores indican que este valor
está sobreestimado.
 La aplicación del producto fotoprotector debe alcanzar los 2
mg/cm2 de piel.
FACTOR DE PROTECCIÓN SOLAR (FPS).

35.  Cataratas.
 Depresión del sistema inmune.
 Menor producción de hojas, semillas y frutos en plantas.
 Abatiminto del fitoplancton.
OTROS EFECTOS DE LA RADIACIÓN UV

36.  La estratósfera es la capa de la atmósfera ubicada entre los 15 y
los 50 km de altitud.
 Por arriba de ella, el O2 (que tiene una capacidad para absorber
la luz ultravioleta entre 70 y 250 nm) absorbe la radiación UVC
proveniente del Sol entre 120 y 220 nm. Gracias a ello, no existe
radiación UV con l < 220 nm que alcance la superficie terrestre.
Ello permite la existencia de vida.
FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS
120 200 300 400 nm
Bloqueada por
el O2
UVC UVB UVA

37.  Por arriba de los 220 nm, el O2 continúa absorbiendo fotones,
pero desafortunadamente con mucha dificultad. Teóricamente, el
O2 seguirá absorbiendo luz UV hasta los 240 nm, que es la
longitud de onda mínima que se requiere para disociarlo (reación
de debajo de estas líneas). A mayores valores de l, donde la
radiación UVC aún existe, el O2 no puede filtrar luz ya que esta
radiación no cuenta ya con la suficiente energía para
descomponerla (recuerda que entre mayor sea l, su energía
disminuye).
FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS
l < 240 nm
2

38.  Cuando el O2 absorbe un fotón de l < 240 nm se transforma en
una molécula excitada electrónicamente (esto es, la distribución
de los electrones normal prevista a partir de la Teoría de
Orbitales Moleculares) se altera; a dicha molécula se le
representa como O2*.
 El O2* puede seguir dos caminos: retransformarse en una
molécula de O2 normal, o bien disociarse (lo que analizamos en
la lámina anterior). Ambos procesos se acompañan de la emisión
de calor.
FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS

39.  Los átomos de O formados por arriba de la estratósfera pueden
así volver a colisionar entre ellos y regenerar O2.
 Al alcanzar la estratósfera, los pocos rayos UVC que han podido
llegar hasta ella continúan disociando moléculas de O2; sin
embargo, como la población total de O2 es ahora mayor (la
estratósfera es una capa más densa que la que se encuentra por
arriba de ella), lo más probable en términos estadísticos no será
que los átomos de O generados colisionen entre ellos, sino con
una molécula de O2: este es el origen del O3 estratosférico (y de
más calor).
FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS
+

40.  El O3 así generado en la estratósfera se encarga de absorber la
radiación con l entre los 220 y, teóricamente, los 320 nm,
evitando que cualquier traza de rayos UVC alcancen la Tierra.
Desafortunadamente, como se dijo antes, entre los 290 y los 320
el O3 es muy ineficiente para absorber, con lo que esta fracción
de radiación, que aún es luz UVB, sí atraviesa la capa de ozono
y llega hasta nosotros. Lo ideal sería que, en el diagrama de
abajo, el bloque azul rebasase la zona de la UVB hacia la
derecha.
FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS
120 200 300 400 nm
Bloqueada por
el O2
Bloqueada
por el O3
Luz que sí llega
a la Tierra
UVC UVB UVA

41.  El O3 no se forma por debajo de la estratósfera debido a que no
hay luz UVC que forme átomos de O, materia prima
fundamental para su generación.
 Por otro lado, cualquier especie que sea capaz de consumir
átomos de O con una cinética apreciable representará una
amenaza para la formación del O3 estratosférico.
 El O generado a partir de la fotodisociación natural del O3 se
encuentra en un estado electrónico excitado también, y se le
suele representar como O*.
FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS

42.  El O3 no se forma por debajo de la estratósfera debido a que no
hay luz UVC que forme átomos de O, materia prima
fundamental para su generación.
 El O generado a partir de la fotodisociación natural del O3 se
encuentra en un estado electrónico excitado también, y se le
suele representar como O*.
 Por otro lado, cualquier especie que sea capaz de consumir
átomos de O con una cinética apreciable representará una
amenaza para la formación del O3 estratosférico. También el
consumo del propio O3 puede poner en riesgo la vida en el
planeta.
FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS

43.  Algunas especies, como el óxido nitroso o gas de la risa, N2O,
genera óxido nítrico, NO, capaz de consumir átomos de O, con
lo que la regeneración de O3 se ve interrumpida. Al proceso
mediante el cual esto tiene lugar se le conoce como mecanismo I
de destrucción de ozono. se destruye O y O3.
N2O + O* === 2 NO
NO + O3 === NO2 + O2
NO2 + O === NO + O2
 Como puede apreciarse, el NO es un catalizador, por lo que una
sola de estas moléculas
FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS

44.  El metano, CH4, genera por su parte radical hidroxilo HO, el
cual al igual que el NO, cuenta con un electrón desapareado y
también puede actuar como un catalizador destructivo del O3.
CH4 + O* === HO + CH3
HO + O3 === HO2 + O2
HO2 + O === HO + O2
FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS

45.  El O3 puede descomponerse catalíticamente mediante otro
proceso: el mecanismo II de destrucción de ozono. Por ejemplo,
los gases clorados (freones por ejemplo) pueden descomponerse
en la estratósfera y generar átomos de Cl que pueden remover O3
catalíticamente como sigue:
2 CF3Cl + 2 fotones === 2 Cl + 2 CF3
2 Cl +2 O3 === 2 ClO + 2 O2
2 ClO === ClOOCl
ClOOCl === 2 Cl + O2
 Se estima que un átomo de Clpuede destruir hasta 50,000
moléculas de ozono mediante este proceso.
FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS