Thursday, 27 de November de 2014
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Medicina de Rehabilitación en Cuba


Radiaciones Infrarrojas y Ultravioletas

TEMA#4:

LUMINOTERAPIA:

La luminoterapia o fototerapia, en sentido estricto, debe entenderse como el empleo terapéutico de la luz. Este agente físico, que acompaña al hombre desde que se inició su presencia en la tierra, es el responsable de la vida tal como la conocemos actualmente.(257)

El conjunto de todas las radiaciones electromagnéticas conocidas constituye un espectro continuo de extraordinaria amplitud, que se extiende desde las ondas radioeléctricas más largas hasta los rayos gamma más energéticos. En el espectro electromagnético, las diferentes radiaciones se disponen en orden decreciente de longitud de onda (lo que equivale a un orden creciente de frecuencia). La luz visible por el ojo humano constituye una porción muy reducida del espectro. De gran interés terapéutico para nuestra especialidad, son la luz infrarroja, la luz ultravioleta y la luz láser, es hacia ellos a quien vamos a dirigir este tema.

Para las aplicaciones médicas de las radiaciones empleadas en fototerapia, hay que tener en cuenta una serie de leyes y propiedades que rigen el comportamiento de las ondas electromagnéticas, como son:
1. Ley del inverso del cuadrado de la distancia. Establece que la intensidad de una radiación electromagnética que incide sobre una superficie determinada está en relación inversa con el cuadrado de la distancia entre el foco emisor y la superficie. De este modo en la medida que se separa el foco emisor de la superficie de tratamiento se va perdiendo significativamente la energía.
2. Ley del coseno de Lambert. Establece que la máxima intensidad de la irradiación sobre una superficie se obtiene cuando el haz incide perpendicularmente sobre ésta. Si la incidencia no es perpendicular, por el fenómeno de reflexión la intensidad disminuye.
3. Ley de Bunsen-Roscoe. Establece que el producto de la intensidad de la radiación por el tiempo de aplicación, elevado a una potencia n (exponente de Schwazchild), es constante. Se refiere a la importancia de un mínimo de intensidad para obtener los efectos, y que esta intensidad está en relación inversamente proporcional con el tiempo de aplicación para obtener la misma densidad de energía y por consiguiente, los mismos efectos.
4. Ley de Grotthus-Draper. Indica que, desde el punto de vista de los efectos biológicos, sólo es eficaz la radiación absorbida. De este modo en la metodología de tratamiento, cuando se calcula una dosis se hace pensando en la energía que se va a absorber, por lo que se evita a toda costa la reflexión, la dispersión en otros tejidos, se tiene en cuenta la capacidad de transmisión o penetración, la longitud de onda utilizada. Todo esto para llegar con la dosis requerida al tejido que queremos estimular.

EMISIÓN DE LUZ
Después de abordar las características de propagación de las ondas electromagnéticas, es conveniente reseñar algunos aspectos sobre la emisión de la luz, especialmente los de carácter atómico. Pero, antes, conviene repasar algo de historia respecto a la estructura atómica.

Absorción y Emisión espontánea de radiación:
En la teoría sobre la estructura atómica propuesta por Bohr en 1913, se explican satisfactoriamente las características observadas en el espectro de radiación electromagnética emitida por ciertos átomos de estructura simple. El átomo tiende, de acuerdo con la regla general de la naturaleza a permanecer en estado fundamental de mínima energía y constituye un sistema estable. Cuando existe un aporte externo de energía, alguno de sus electrones puede absorberla y alcanzar otra órbita superior, con lo que el átomo adquiere un nivel de energía superior. Esto es lo que se conoce como estado de excitación.
Excitar un átomo consiste en provocar un desplazamiento de sus electrones a órbitas o niveles de mayor energía, suministrándole la necesaria para realizar el salto, ya sea en forma de energía térmica, cinética o electromagnética. Al elevar la temperatura de un cuerpo de modo considerable, este se calienta hasta la incandescencia, estado en el que se emiten fotones de muy amplia variedad, parte de los cuales pertenecen a la franja  visible del espectro electromagnético. Éste es el fundamento de las fuentes luminosas incandescentes, como el fuego o las lámparas de filamento.(257)

Propiedades físicas de la luz y su impacto en la interacción con el tejido.
Todos los fenómenos que vamos a ver, ocurren a la vez, en muchos casos, uno de estos fenómenos predomina hasta excluir, prácticamente a los otros. Insistimos en que solo la fracción de un haz luminoso que, al incidir sobre un tejido, va a conseguir un efecto determinado será aquella que realice el fenómeno de absorción (ley de Grottus-Draper)
Figura

Reflexión:
Al interactuar con el tejido biológico, parte de los fotones pueden ser reflejados en todas las interfases, en el caso de la piel, en la interfase aire-epidermis, en la interfase epidermis-dermis, en la interfase dermis-hipodermis y así sucesivamente en dependencia de la capacidad de penetración del haz incidente. La menor reflexión se consigue cuando el ángulo de incidencia del haz sobre la superficie es de 90º, situación que debe buscarse para evitar la pérdida de energía. Debido a las características de los tejidos biológicos, la reflexión que se produce ese de tipo difusa.

Refracción:
La refracción tiene lugar siempre que un haz de luz pasa de un medio a otro con diferente índice de refracción n. La consecuencia inmediata es la desviación de la trayectoria de dicho haz al atravesar la interfase entre ambos medios.

Transmisión:
Se refiere al recorrido del haz incidente dentro del tejido, es la proporción de flujo radiante que atraviesa el medio. Depende fundamentalmente del fenómeno de absorción, y de la reflexión, siendo inversamente proporcional para ambos casos. Se relaciona con el término de profundidad de penetración.

Dispersión:
Se refiere a una proporción del flujo radiante que “se entretiene” dentro del tejido, puede ser la suma de la energía que se refleja, que se refracta, aunque atenúa la transmisión y que puede constituir un paso previo a la absorción. De modo que la dispersión de la luz en los tejidos tiene tres importantes repercusiones: aumento de la reflexión, incremento de la absorción y distribución de la luz más isotrópica en la región distal a la superficie.

Absorción:
Es el proceso que constituye el objetivo de la fototerapia, significa la cantidad de energía que se dona al tejido. Son múltiples las posibilidades de niveles de absorción, podrá ser una macromolécula contenida en la membrana celular, o una molécula en la matriz de un organelo, o dentro del material genético del núcleo celular, incluso una molécula libre en el intersticio o un átomo determinado. Es la única porción de energía que va a desencadenar un efecto biológico y por ende un efecto terapéutico. Depende en primer lugar de la longitud de onda utilizada, una gran reflexión atenta contra ella.

Comportamiento óptico de los tejidos biológicos:
Cuando se irradian estructuras inhomogéneas, como son los tejidos, se producen conjuntamente absorción y dispersión en el seno de éstos. Si bien la forma de realización de ambas depende de datos físicos, como la longitud de onda de la radiación o el tamaño de las partículas tisulares, en la absorción tiene importancia un factor adicional: la presencia de determinados pigmentos, elementos cromóforos, como la melanina, hemoglobina, mioglobina, etc. Éstos van a marcar claramente las diferencias de absorción de un tejido a otro. El grado de penetración de una longitud de onda determinada dependerá de la absorción de estos pigmentos y de la absorción competitiva de otros elementos celulares. No puede dejar de tenerse en cuenta en este punto, que la absorción que muestran los tejidos biológicos a la luz varía con la actividad metabólica de éstos.(257)

IV.2 RADIACION ULTRAVIOLETA

Características físicas y clasificación:

Como es conocido la luz solar ha sido empleada para el tratamiento de la artritis, el edema, la ictericia, los trastornos de piel, la obesidad y hasta la parálisis desde los tiempos de Grecia la Roma clásica. Están descritos beneficios del aire puro y la luz solar sobre las úlceras indolentes, la tuberculosis, el raquitismo, el edema, y la hipertensión arterial. Estos beneficios han sido de alguna manera atribuidos a la presencia en la luz solar, de rayos ultravioletas, por capacidad de producir reacciones fotoquímicas cuando interactúan con el organismo y tener capacidad bactericida.
Inciden sobre la atmósfera superior alrededor de 1350 W/m2 de radiación electromagnética, a pesar de que gran parte de la radiación se dispersa, llegan a nivel del mar, 30 W/m2 de radiación, de esta el 40% corresponde al espectro infrarrojo y el 8 % corresponde al espectro ultravioleta.(258)

Tipos de radiación ultravioleta:
UV-A:
• Presenta longitudes de onda entre 320 y 400 nm,
• Produce bronceado con mínimo de eritema cutáneo.
• Bronceado inmediato (por oxidación de melanina), que aparece 1 hora después de la exposición y desaparece en días.
• Bronceado retardado (por cambio de la distribución de la melanina y aumento del volumen del melanocito) aparece 2 a 3 días después de la exposición y desaparece luego de dos semanas.
UV-B:
• Presenta longitudes de onda entre 290 y 320 nm,
• Tiene 2000 veces más riesgo de quemadura que el UV-A, este efecto fototóxico es empleado en algunas indicaciones.
UV-C:
• Presenta longitudes de onda entre 200 y 290 nm,
• Ejerce el efecto más energético de todo el espectro UV, desde el punto de vista natural, este tipo de radiación no llega hasta el nivel del mar.
• Tiene gran poder bactericida.

Metodología de la aplicación:

• Hay que buscar la “Dósis Mínima de Eritema” (MED).
• Con una plantilla de 5 agujeros, se aplican dosis progresivas de radiación, de la misma duración (15”), con la misma lámpara y a la misma distancia. El tiempo necesario para obtener el mínimo eritema posible en 4 a 8 horas después de la exposición, es la llamada MED.
• Los tratamientos con UV se prescriben con frecuencia en forma de un múltiplo de MED.

Precauciones:
• Proteger los ojos del terapeuta y del paciente para prevenir.
• Conjuntivitis.
• Queratitis.
• Daño del cristalino.
• Proteger con toalla húmeda o vendajes, áreas atróficas de piel, cicatrices, injertos,

Efectos adversos:
• Oxidación o daño celular.
• Fotoalergia.
• Envejecimiento de la piel “cuello de granjero”
• Carcinoma de células basales.
• Carcinoma de células escamosas.
• Melanoma maligno.

Fuentes de radiación ultravioleta:
Aparatos de Arco:
- Arcos de carbón.
- Arcos de vapor de mercurio.
- Arcos de muy alta presión.
Aparatos de lámpara:
- Lámparas de vapor de mercurio.
- Lámparas de baja presión.

Efectos físico-químicos:
• Efectos físicos: tienen poca capacidad de penetración en los tejidos (máximo 2 mm). Un cristal ya es suficiente para bloquear la radiación B y C, solo permite el paso de la radiación tipo A. Sin embargo el cuarzo es muy permeable para todos los tipos de radiación.
• Fenómeno de fluorescencia: normalmente no son captados por nuestra retina excepto por este fenómeno, el cual es una propiedad de determinadas sustancias.
• Acción fotoquímica: por su elevada frecuencia es capaz de desencadenar reacciones químicas, como fenómenos de oxidación, de reducción, polimerización, etc.(257-260)
• Acción fotoeléctrica: este tipo de radiación provoca una emisión de electrones en los metales cargados negativamente.

Efectos fisiológicos:

1 Efectos cutáneos:

A) Eritema. Es el enrojecimiento de la piel producido por este tipo de radiación y que aparece varias horas después de la aplicación.(257-260)
Eritema de primer grado o dosis tónica: desaparece en uno o dos días sin dejar pigmentación.
Eritema de segundo grado o dosis estimulante: el enrojecimiento desaparece en 3 días y se acompaña de descamación y ligera pigmentación.
Eritema de tercer grado o dosis inflamatoria: enrojecimiento intenso con discreto edema y descamación. Persiste por una semana dejando pigmentación manifiesta.
Eritema de cuarto grado o dosis bactericida: enrojecimiento intenso que aparece en alrededor de 2 horas luego de la aplicación y que va aumentando hasta la aparición de un exudado cutáneo y la formación de vesículas. Persiste durante semanas y deja una fuerte pigmentación.

B) La pigmentación.

2 Efectos cutáneos con repercusión metabólica:

A) Acción sobre el metabolismo de la vitamina D.
B) Aumento de la absorción intestinal de calcio y fósforo.
C) Aumento del cociente respiratorio.
D) Aumento del metabolismo proteico y la excreción de Ac. Urico.
E) Disminución del glucógeno hepático y muscular, así como la glucemia.
F) Estímulo de la glándula tiroides e inhibición de la glándula paratiroides.
G) Aumento de la acidez del jugo gástrico.

3 Efectos bactericidas.

Contraindicaciones:

. Albinismo
• Piel atróficay cicatrices.
• Uso de drogas fotosensiblizantes.
• Antecedentes de fotosensibilidad.
• Lesiones herpéticas.
• Carcinoma de piel.
• Sarcoide.
• L.E.S.
• Xerodermia pigmentaria.

Indicaciones:
- Son indicados en el tratamiento del Acné, Ántrax, Queloides, Psoriasis, Micosis fúngica, Hiperbilirrubinemia, Prurito urémico, Raquitismo, Vitiligo, Ulceras de tejido blando y anorexia. 

IV.3 RADIACION INFRARROJA

La radiación infrarroja (IR) es una radiación electromagnética cuya longitud de onda comprende desde los 760-780 nm, limitando con el color rojo en la zona visible del espectro, hasta los 10.000 o 15.000 nm (según autores), limitando con las microondas.
La Comisión Internacional de Iluminación o CIE (del francés: Commission International d Èclairage) ha establecido tres bandas en el IR:
Infrarrojo A: 780-1,400nm
Infrarrojo B: 1.400-3.000 nm
Infrarrojo C: 3.000-10.000 nm
Sin embargo, a efectos prácticos, según los efectos biológicos, suelen dividirse en IR distales (entre los 15.000 y 1.500 nm) e IR proximales (entre los 1.500 y los 760 nm).
Desde el punto de vista terapéutico, es una forma de calor radiante, que puede transmitirse sin necesidad de contacto con la piel. Produce un calor seco y superficial, que penetra entre 2 y 10 mm de profundidad.
La radiación IR constituye una forma de calentamiento por radiación, dadas las características de absorción, se trata de un calor superficial, que es el principal responsable de los efectos sobre el organismo.(257)
Todos los objetos a temperatura superior al cero absoluto (-273 0C) emiten radiación IR. La cantidad y la longitud de onda de la radiación emitida dependen de la temperatura y la composición del objeto considerado. El sol es la principal fuente natural de radiación IR; constituye el 59% del espectro de emisión solar, constituyendo el 40 % de la radiación que llega a la superficie terrestre. Las fuentes artificiales de producción de IR son los emisores no luminosos (que emiten infrarrojos distales) y las lámparas o emisores luminosos  (infrarrojos proximales). Los emisores luminosos son lámparas especiales, constituidas por filamentos de tungsteno (en ocasiones, de carbono) dispuestos en una ampolla de cristal, que contiene un gas inerte a baja presión, con su reflector correspondiente para mejorar la direccionalidad del haz. Este filamento se calienta hasta temperaturas de 1.900 0C y emite gran cantidad de IR proximal (entre 760 y 1500 nm), además de abundante luz visible. Su radiación alcanza unos niveles de profundidad entre 5 y 10 mm bajo la piel.

Efectos fisiológicos:
• Produce un eritema de modo inmediato a la irradiación, debido a una vasodilatación subcutánea, con dilatación de arteriolas, capilares y venas superficiales causada directamente por el aumento de la temperatura. El efecto puede persistir entre 10 y 6O minutos. (259-264)
• Se produce disminución de la presión arterial, aumento de la frecuencia cardíaca y aumento de la alcalinidad sanguínea, así como aumento y profundización del ritmo respiratorio.
• Se presenta un efecto antinflamatorio, debido al mayor aporte de nutrientes y células defensivas, proporcionados por la hiperemia, estimulando el trofismo celular y tisular.
• Aumento de la sudación, producido por el calor en la piel.
• Se produce relajación muscular por lo que prepara el músculo para el ejercicio, con un efecto antiespasmódico sobre la musculatura lisa, así como el aumento de la velocidad de conducción de los nervios periféricos.
• Se produce una sedación y relajación generalizada de todo el organismo, debido tanto a la acción del calor ligero sobre todas las terminaciones nerviosas como a la relajación muscular sistémica.
• Disminución del volumen y aumento de la concentración de la orina.

Técnica de Aplicación. Dosimetría:
• Los reflectores deberán estar limpios y brillantes, para aprovechar al máximo el rendimiento.
• Revisar la conexión eléctrica, que debe tener toma de tierra.
• Tener en cuenta el precalentamiento de la fuente en el caso de las fuentes no luminosas.
• Según la potencia de la lámpara (150-1300 W), ésta se dispondrá a suficiente distancia de la piel, habitualmente entre 40 y 60 cm. La lámpara debe colocarse de forma que el haz incida perpendicularmente sobre la piel. Hay quien recomienda no ponerlas en la vertical del enfermo, para evitar accidentes en caso de caídas.
• El paciente debe estar en una posición cómoda y relajada, ya que el tratamiento durará varios minutos. Deberá quitarse la ropa de la zona que hay que tratar, que estará desnuda y sin ningún tipo de cremas. En ocasiones, se aplicarán medicamentos localmente, antinflamatorios, analgésicos, etc., para aprovechar la hiperemia y la dilatación de los poros que produce el calor; así se favorece la absorción del fármaco. En ningún caso se hará antes, sino después de la aplicación de IR, para evitar el posible sobrecalentamiento de la zona. Esta precaución es importante ya que con relativa frecuencia se aplican sustancias en Dermatología y luego se aplica calor infrarrojo, esta situación puede tener dos efectos no esperados, el primero es que la sustancia en cuestión se sobrecaliente demasiado y resulte en una sobredósis de calor para el paciente con riesgo de quemadura, la segunda posibilidad es que los principios activos del medicamento se afecten estructuralmente a consecuencia del calor, se alteren las características físico-químicas del medicamento y no se obtenga la misma respuesta. Hay que tener en cuenta que la radiación infrarroja no tiene ninguna actividad fotobiológica como la luz ultravioleta y el láser, sino que basa sus efectos en el aumento de la temperatura de la zona. De modo que lo correcto es lograr una vasodilatación de la piel, una apertura de los poros con la aplicación del calor, y solo luego, aplicar el medicamento que seguramente tendrá una mejor absorción.
• Deben quitarse todos los elementos metálicos como joyas, etc.
• Deben ser protegidas todas las zonas que no han de tratarse.
• Generalmente el tratamiento oscila entre 15 y 30 minutos.
• Se debe vigilar la reacción de la piel durante el tratamiento, cada 5 minutos, especialmente en las primeras sesiones.
• Las lámparas de calor infrarrojo, además de su relativo bajo costo y facilidad de manejo hacen que sean consideradas aptas para tratamientos prolongados, que puedan realizarse en casa. Tienen menor probabilidad de producir quemaduras que otros tratamientos térmicos domésticos.

La unidad de medida de la intensidad de radiación IR:
Se denomina pirón y equivale a 1 cal x g/cm2/min, equivalente a 69.7 x10-3 W/cm2. En la práctica, suele emplearse la sensación subjetiva de calor como referencia; por ejemplo:
- Calor moderado ( 0,5 pirones): sensación de calor ligero y agradable.
- Calor intenso ( 1 pirón): sensación de calor intenso, no agradable, pero soportable.
- Calor intolerable ( 1,5 pirones): calor muy intenso, sensación de dolor, eritema intenso y sudación.
Así, el efecto analgésico puede obtenerse con un calor moderado durante un tiempo breve (10-15 mim); el efecto antinflamatorio puede obtenerse con una dosis media (entre 0,5 y 1 pirón) durante un tiempo más largo (alrededor de 30 mim). Para los baños de IR, suele emplearse calor moderado durante más tiempo. (260,264)

Indicaciones de la luz I.R:
• Espasmos musculares producidos por patología osteoarticular subyacente, artritis reumatoide, artrosis, cervicobraquialgias y lumbociáticas, estados de tensión o tras el esfuerzo deportivo. En el caso del dolor cervical no supera los efectos del láser de baja potencia.(264)
• En la enfermedad oclusiva arterial para mantener el flujo adecuado de sangre, con la precaución de no elevar excesivamente la temperatura. Estos tratamientos deben ser cuidadosamente controlados y debe vigilarse que no se produzca esta discrepancia circulatoria. Los signos de alarma son el dolor y, especialmente, la cianosis.
• En erosiones superficiales de la piel en zonas húmedas, como pliegues inguinales y glúteos, o en zona perineal se emplean aplicaciones muy suaves, con lámparas de 40W. El objetivo, además de aprovechar el efecto trófico y antinflamatorio, es contribuir a secar la zona, pues la humedad de los pliegues dificulta la cicatrización de las erosiones.
• Dolores irritativos, que no soporten el contacto con termóforos, como neuritis y neuralgias.(265,266)
• En medicina deportiva, en ocasiones se utilizan toallas húmedas para cubrir la zona que hay que tratar, con la finalidad de no expulsar la sangre del lecho capilar tratado y provocar una estasis más importante en la zona, pues el calor seco favorece la expulsión de la sangre una vez se ha aumentado el flujo sanguíneo. Hay que vigilar la piel y retirar periódicamente las toallas, con el objeto de evitar quemaduras.
• Para preceder el ejercicio o el masaje.(223,224)
• Como preparación para el masaje o aplicación de tratamientos tópicos.
• Para acompañar las aplicaciones de barros y algas.


Contraindicaciones:
• Enfermedad cardiovascular avanzada.
• Alteraciones de la circulación periférica.
• Alteraciones de la sensibilidad o zonas anestésicas en la piel.
• Inflamación aguda.
• Hipotensión.
• Período menstrual.
• Hemorragia reciente.

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: Editor Principal, Especialista de Segundo Grado en Medicina Física y Rehabilitación. Presidente de la Sociedad Cubana de Medicina Física y Rehabilitación. | Centro Nacional de Rehabilitación Julio Díaz., MINSAP| Parraga e/ Vista Alegre y San Mariano. 10 de Octubre, Ciudad de La Habana, 10500, Cuba | Teléfs.: (537)6413176, Horario de atención: 8:30 a.m. a 5:00 p.m., de Lunes a Viernes


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