Raggi UV | Cosa sono? Tipi, Danni e Benefici per la Salute

Cosa sono

I raggi UV fanno parte dell’energia naturale prodotta dal sole.

Questa energia è formata da un insieme di radiazioni elettromagnetiche con diversa frequenza.

In base alla loro frequenza e lunghezza d’onda, le radiazioni solari vengono classificate in:

• luce visibile (400-700 nm): visibile all’uomo, costituisce circa la metà della radiazione totale ricevuta sulla superficie della Terra;
• radiazione infrarossa (>700 nm): l’uomo non può vederla ma la percepisce come calore; anch’essa costituisce quasi la metà della radiazione solare totale ricevuta sulla superficie della Terra;
• radiazioni ultraviolette o raggi UV (100-400 nm): non possono essere né viste né sentite dall’uomo.
  Sebbene i raggi UV costituiscano solo una piccola parte della radiazione solare totale, sono responsabili della maggior parte degli effetti del sole sulla salute umana.

Perché si chiamano Raggi UV

I raggi UV (o ultravioletti) sono così chiamati perché presentano una lunghezza d’onda immediatamente inferiore alla luce visibile dall’occhio umano.

Il colore con lunghezza d’onda più breve percepibile dall’uomo è il violetto; oltre questa frequenza (quindi "oltre il violetto", da cui il termine "ultravioletto") la maggior parte delle persone non è in grado di percepire la luce.

Quindi l’ultravioletto è una sorta di luce "più viola del viola" od "oltre il viola".

Quali sono

La radiazione ultravioletta si trova tra la luce visibile e i raggi X lungo lo spettro elettromagnetico.

In base alla loro lunghezza d’onda, le radiazioni ultraviolette possono essere suddivise in 3 componenti:

• UVA (315-400 nm);
• UVB (280-315 nm);
• UVC (100-280 nm).

Ognuna di queste 3 componenti può esercitare effetti specifici su cellule, tessuti e molecole.

Effetti sulla Pelle e Rischio di Cancro

I raggi UV hanno diversi effetti sull’organismo umano, essendo responsabili di fenomeni quali abbronzatura, sintesi cutanea di vitamina D, efelidi ed eritemi solari (scottature).

Gli effetti dannosi delle radiazioni UV includono anche il fotoinvecchiamento, che tende a manifestarsi con cedimenti cutanei (lassità), macchie senili e rughe.

Inoltre, i raggi UV rappresentano la principale causa di tumori della pelle.

A tal proposito, l’esposizione al sole pesante e prolungata e le scottature solari ricorrenti e gravi (specialmente in giovane età) rappresentano un importante fattore di rischio per il cancro della pelle ¹.

Al contrario, l’esposizione moderata al sole ha un effetto decisamente preventivo sul rischio di cancro complessivo ^{2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}.

Nonostante il "terrorismo mediatico", l’esposizione solare (moderata, ragionata e non scottante) presenta molti più benefici che rischi ¹⁰. Risulta infatti correlata a una minore prevalenza di morte per malattie cardiovascolari, diabete di tipo 2 e in generale per tutte le cause ¹¹.

Uno studio svedese condotto su oltre 29.500 donne ha osservato un duplice aumento della mortalità nel gruppo che aveva evitato l’esposizione al sole, rispetto al gruppo con l’esposizione solare più elevata ¹⁰.

Secondo un altro studio, i NON fumatori che evitano l’esposizione al sole hanno un’aspettativa di vita simile ai fumatori con la più alta esposizione sola ¹². In altri termini, l’evitamento dell’esposizione al sole rappresenta un fattore di rischio paragonabile al fumo.

Inoltre, se da un lato l’esposizione al sole aumenta l’incidenza del cancro della pelle, dall’alto sembra correlata a una migliore prognosi per questa malattia (cioè a tassi di sopravvivenza superiori) ¹¹.

Secondo uno studio, l’aumentata esposizione solare potrebbe causare alcune migliaia di morti in eccesso all’anno a causa del cancro della pelle; tuttavia, potrebbe evitare quasi 400.000 morti premature l’anno ¹³.

Quali sono i raggi UV più pericolosi

Gli UVC rappresentano la categoria di raggi UV più dannosa per l’uomo (non a caso vengono usati come germicidi).

Fortunatamente, l’atmosfera terrestre cattura la maggior parte delle radiazioni UVC. In particolare, questi raggi ultravioletti vengono completamente bloccati dallo strato di ozono, che trattiene anche una buona percentuale dei raggi UVB.

Grazie a questa "barriera atmosferica", la radiazione ultravioletta che raggiunge il suolo è costituita prevalentemente dai raggi UVA (90-95%) e in misura inferiore dai raggi UVB (5-10%).

Effetti dei raggi UVA

I raggi UVA a lunghezza d’onda più lunga (315-400 nm) penetrano in profondità nella pelle raggiungendo il derma.

Causano anche l’invecchiamento della pelle e danni agli occhi, e possono ridurre la capacità del corpo di combattere le malattie causando immunosoppressione.

Infine, i raggi UVA contribuiscono al rischio di cancro della pelle.

Effetti dei raggi UVB

I raggi UVB (280-315 nm), pur essendo molto attivi dal punto di vista biologico (vengono assorbiti direttamente dal DNA), sono in gran parte bloccati dagli strati superficiali della pelle.

I raggi UVB provocano scottature, cancro della pelle, invecchiamento della pelle e cecità da neve (una scottatura alla cornea che provoca una temporanea perdita della vista).

Inoltre, possono ridurre la capacità del corpo di combattere le malattie causando immunosoppressione.

Come fanno a causare il cancro della pelle

Abbondanti nell’ambiente, i raggi UV contribuiscono a una varietà di malattie della pelle, tra cui infiammazioni, invecchiamento degenerativo e cancro ⁸.

I tre tumori della pelle di base (carcinoma a cellule basali, carcinoma a cellule squamose e melanoma) sono stati collegati all’esposizione a lungo termine ai raggi UV.

Verosimilmente, questi tumori derivano da cambiamenti generati nel DNA delle cellule cutanee ^{14, 15, 16}.

Come spiegato, i raggi UV penetrano nella pelle in modo dipendente dalla loro lunghezza d’onda.

• L’UVB è un potente stimolatore dell’infiammazione. Viene assorbito direttamente dal DNA, provocando riarrangiamenti molecolari che formano fotoprodotti mutagenici come i dimeri di ciclobutano e di timina* ^{17, 18}.
• I raggi UVA rappresentano invece un potente fattore di danno ossidativo, generando grandi quantità di radicali liberi che possono danneggiare il DNA e altre macromolecole tramite reazioni fotosensibilizzanti indirette ^{19, 20, 21}.

* Quando la radiazione UVB colpisce un filamento di DNA, è possibile che due timine consecutive ne assorbano l’energia per formare un legame covalente. Si ha quindi la formazione di un dimero di timina (una lesione grave del DNA che altera l’informazione genetica).

Usi scientifici dei raggi UV

La radiazione ultravioletta è utile sia come strumento di ricerca che come tecnica di sterilizzazione.

Si usa ad esempio per potabilizzare l’acqua e sterilizzare ambienti e strumenti usati in ospedali e laboratori biologici.

I raggi UV possono essere emessi da particolari lampade, come le lampade a vapori di mercurio e le lampade di Wood.

Le lampade ultraviolette sono utili per analizzare minerali, gemme e nell’identificazione di vari oggetti da collezione.

Le cosiddette lampade fluorescenti sfruttano l’emissione ultravioletta del mercurio a bassa pressione, che viene poi convertita in luce visibile da un rivestimento fluorescente. Questa forma di illuminazione artificiale risulta più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alle vecchie lampade a incandescenza.

Schema Riassuntivo

Sensibilità ai Raggi UV

Tipo di Pelle e Fototipo

La melanina è un pigmento chimico di colore bruno o marrone, responsabile del colore della pelle e dell’abbronzatura.

Oltre a colorare la pelle, la melanina è in grado di assorbire le radiazioni ultraviolette e limitarne la penetrazione nei tessuti.

Poiché le persone di carnagione chiara hanno meno melanina nella loro pelle, subiscono in misura maggiore gli effetti dannosi delle radiazioni UV.

Infatti, in generale, più è chiara la pelle e più dannosa risulta l’esposizione ai raggi UV.

Fototipo

Sviluppato nel 1975, il sistema dei fototipi di Fitzpatrick classifica il tipo di pelle in base alla sua reazione all’esposizione solare.

* Sebbene la pelle scura si scotti meno facilmente, risulta più incline a sviluppare la cosiddetta iperpigmentazione post-infiammatoria.

Come suggerisce il nome, l’iperpigmentazione post-infiammatoria si manifesta con la comparsa di macchie scure in seguito a lesioni o infiammazioni della pelle (ad es. causate da acne o trattamenti medico-estetici come dermoabrasione, peeling chimici e trattamenti laser).

Condizioni Ambientali

Numerosi fattori ambientali possono influenzare il livello di raggi UV che arrivano sul suolo terrestre. Tra questi i più importanti sono:

• latitudine: man mano che ci si avvicina all’Equatore, il livello di radiazioni UV aumenta, mentre diminuisce verso i poli;
• altitudine: ad alta quota, l’atmosfera più sottile filtra meno radiazioni UV. Si stima che a ogni aumento di 1.000 metri di altitudine l’esposizione ai raggi UV aumenti del 10-12%;
• momento della giornata e stagionalità: i livelli massimi di esposizione ai raggi UV si verificano quando il sole è alla sua massima altezza sul livello del mare, quindi nelle ore centrali della giornata (intorno a mezzogiorno) durante i mesi estivi;
• nuvolosità: le radiazioni UV che raggiungono il nostro organismo sono più elevate quando il cielo è sgombro da nuvole. Tuttavia, anche con la copertura nuvolosa, i livelli di radiazioni UV possono essere elevati e causare scottature negli individui sensibili;
• rifrazione terrestre: i raggi ultravioletti vengono riflessi o dispersi in diversa misura dalle varie superfici. La neve, ad esempio, può riflettere l’80% delle radiazioni UV, la spiaggia di sabbia asciutta il 15% circa e la schiuma di mare circa il 25%;
• ozono: l’ozono assorbe alcune delle radiazioni UV che altrimenti raggiungerebbero la superficie terrestre. I livelli di ozono variano nel corso degli anni e anche nell’arco della giornata.
  Man mano che lo strato di ozono si assottiglia, l’attività di filtro protettivo dell’atmosfera si riduce progressivamente; di conseguenza, le persone e l’ambiente sono esposti a livelli più elevati di radiazioni UV, in particolare UVB e UVC.

Vetri e finestre bloccano i raggi UV?

La maggior parte dei vetri e dei finestrini delle automobili blocca i raggi UVB, mentre i raggi UVA possono attraversarli.

Pertanto, un paziente molto fotosensibile può scottarsi anche dopo l’esposizione solare attraverso il vetro di una finestra o di un’automobile.

A conferma di ciò, è stato osservato come l’incidenza del fotodanneggiamento e dei tumori della pelle sia generalmente maggiore sul lato sinistro del viso, soprattutto nei maschi.

Questa osservazione crea un possibile collegamento tra la quantità di tempo trascorso alla guida sotto il sole e lo sviluppo del cancro della pelle ^{22, 23}.

Cos’è l’Indice UV

L’indice UV è stato sviluppato dall’OMS con lo scopo di incoraggiare le persone a proteggersi adeguatamente dal sole.

Questo indice misura il livello della radiazione ultravioletta che raggiunge la superficie terrestre: maggiore è il valore dell’indice, più alto è il potenziale danno.

• Con radiazioni UV deboli (livelli 1-2) non è necessario adottare precauzioni.
• Con radiazioni di intensità moderata (livelli 3-5) o elevata (livelli 6-7) è bene proteggersi con copricapi, magliette, occhiali da sole e creme solari.
• Se i raggi UV sono molto intensi (livelli 8-10) o estremamente intensi (livelli >11), è sconsigliabile stare all’aperto.

Benefici del Sole e dei Raggi UV

Le radiazioni ultraviolette hanno diversi effetti positivi sul corpo umano.

Innanzitutto sono indispensabili per la sintesi di vitamina D, a sua volta importante per l’assorbimento del calcio dal tratto intestinale.

La carenza di vitamina D può portare a rachitismo nei bambini, osteomalacia negli adulti, osteopenia/osteoporosi e fratture negli anziani.

Poiché la dieta da sola non è in grado di coprire il fabbisogno di questa vitamina, la maggior parte delle persone alle nostre latitudini, specialmente gli anziani, necessita di ricorrere alla sua integrazione per raggiungere valori ottimali di vitamina D nel sangue.

I raggi UV si sono rivelati particolarmente utili anche nel trattamento dei disturbi affettivi stagionali, della psoriasi, della sarcoidosi, della micosi fungoide e di numerose altre condizioni cutanee.

Più in generale, come specificato nel nostro articolo dedicato ai benefici del sole, i vantaggi di un’esposizione solare ragionata, adeguata e non scottante includono:

• riduzione della mortalità per tutte le cause ^{24, 25, 26, 10};
• riduzione del rischio di almeno 14 tipi di cancro ^{13, 27, 28};
• protezione dalle malattie cardiovascolari ^{29, 30, 31};
• riduzione del rischio di diabete, sia di tipo 1 che di tipo 2 ^{29, 32, 33, 34, 35};
• riduzione del rischio di patologie autoimmuni ^{36, 37};
• miglioramento dell’umore ^{38, 39, 40, 41};
• migliore salute delle ossa e prevenzione dell’osteoporosi ⁴²;
• prevenzione della carie dentale ^{43, 44, 45, 46};
• migliore efficienza del sistema immunitario ^{47, 48, 49, 50};
• prevenzione delle malattie neurodegenerative (come Alzheimer e Parkinson) e supporto nel loro trattamento ^{51, 52, 53, 54}.

Rischi per la Salute

L’esposizione alla radiazione ultravioletta del sole induce la maggior parte dei cambiamenti della pelle associati all’invecchiamento, come rughe, elastosi, lassità e cambiamenti nella pigmentazione ⁵⁵.

Inoltre, se eccessiva e scottante, l’esposizione solare aumenta il rischio di:

• Scottature solari e danni alla pelle ^{56, 57};
• Colpo di sole (colpo di calore) ⁵⁸;
• Lesioni oculari (ad es. cataratta, fotocheratiti, fotocongiuntivite) ⁵⁹;
• Cancro della pelle (melanoma, carcinoma a cellule squamose e carcinoma basocellulare) ⁶⁰;
• Carcinoma squamoso della cornea o della congiuntiva (un raro tumore oculare);
• Pterigio (inspessimento della congiuntiva che porta a opacizzazione della cornea o a una limitazione dei movimenti oculari);
• Riattivazione dell’herpes labiale (a causa dell’immunosoppressione indotta dall’eccesso di UV).

Fotoprotezione

La fotoprotezione è indicata per prevenire o ridurre i danni alla pelle indotti dai raggi UV ^{61, 1}.

La fotoprotezione include creme solari, abbigliamento, cappelli, trucco e occhiali da sole ⁶².

Per maggiori informazioni sulle strategie per esporsi al sole in maniera sana e benefica per la salute, consigliamo la lettura dei nostri articoli:

• Come Abbronzarsi | Ottimizzare i Benefici, Ridurre i Rischi
• Vitamina D e Sole | Quanto Ne Serve per Produrla
• Creme Solari | Cosa Contengono? Benefici, Effetti Collaterali