Dosis de radiación ultravioleta en escolares mexicanos

Ultraviolet radiation doses of Mexican schoolchildren

Juan Pablo Castanedo-Cázares, MC^I; Verónica Lepe, MC^I; Antonio Gordillo-Moscoso, MC, M en C^II; Benjamín Moncada, MC^I

^IDepartamento de Dermatología. Hospital Central Dr. Ignacio Morones Prieto. Facultad de Medicina. Universidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, México
^IIHospital General de Zona No. 2. de San Luis Potosí. Instituto Mexicano del Seguro Social. Unidad de Epidemiología Clínica. Facultad de Medicina. Universidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, México

RESUMEN

OBJETIVO: Determinar la dosis de radiación ultravioleta que reciben los niños y adolescentes durante su asistencia a la escuela primaria, secundaria o preparatoria en la ciudad de San Luis Potosí.
MATERIAL Y MÉTODOS: Estudio de cohorte hecho en la ciudad de San Luis Potosí entre mayo de 2001 y abril de 2002. Se evaluaron 80 escolares escogidos al azar de 6 a 19 años de edad, de uno u otro sexo. La dosis se cuantificó durante todo un ciclo escolar mediante el registro del tiempo de exposición solar para cada uno de los alumnos, de modo simultáneo al monitoreo de radiación ultravioleta, para lo cual se utilizaron equipos de radiometría terrestre. Se excluyeron las vacaciones y los fines de semana. Los datos se analizaron en forma univariada y comparativamente, por sexo y meses de exposición; además, se buscó un modelo de regresión para explicar la dosis de exposición solar.
RESULTADOS: La dosis promedio ajustada al espectro de eritematógeno acción fue de 16 456 J/m²/año.Hubo diferencias por género: 14 264 J/m²/año/mujeres vs. 18 648 J/m²/año/hombres (Kolmogorov-Smirnof, p=0.003). No hubo diferencias significativas entre grupos, pero sí entre los meses de exposición (Kruskall-Wallis, p=<0.0001). Utilizando la técnica estadística de modelos lineales generalizados, y mediante técnica escalonada y calificación del índice de Akaike se escogió el mejor modelo que explica la dosis de radiación según el mes de exposición, mediante la fórmula 587.20+438.45 (género)+500.16(mes)-49.65(mes²). El resultado muestra mayores dosis de radiación de marzo a septiembre.
CONCLUSIONES: Proponemos un marco teórico para la creación de políticas dirigidas a proteger a los alumnos de la sobrexposición solar durante su asistencia a la escuela en México. Se justifica la implantación de medidas preventivas durante al menos el periodo de mayor exposición (marzo a junio), ya que en este lapso se recibe 51% de la dosis anual de radiación ultravioleta. Si se evitara la exposición de 8 min/día se podrían reducir 39 495 J/m², dosis que actualmente se acumula en dos años. El texto completo en inglés de este artículo está disponible en: http://www.insp.mx/salud/index.html

Palabras clave: dosis; rayos ultravioleta; niño; adolescencia; México

ABSTRACT

Key words: doses; ultraviolet rays; child adolescence; Mexico

En el transcurso de su vida escolar los alumnos que acuden a los planteles educativos se exponen a la radiación del sol durante tiempos de receso, actos cívicos, actividades deportivas, y el regreso a casa. Esta radiación está compuesta por luz visible, infrarroja y ultravioleta (UV).¹ El 80% de los efectos indeseables que origina la exposición solar se debe al espectro comprendido entre los 290 y 320 nm de longitud (UVB).² Cuantificar esta exposición es esencial pues existe una relación directa entre su magnitud y el desarrollo de neoplasias,^3,4 mutaciones,⁵ fotoenvejecimiento,⁶ inmunosupresión⁷ y cataratas.⁸

Aunque estas lesiones se manifiestan durante la vida adulta, 80% del daño se establece durante la infancia y la adolescencia.^9,10 Debido a esta relación causal, en diversas partes del mundo se han establecido campañas orientadas a reducir su impacto sobre poblaciones susceptibles.^11-14 Por su localización geográfica, México es un país que recibe dosis elevadas de radiación UV, la mayor parte del año. En San Luis Potosí, como en el resto de nuestro territorio, la asistencia a la escuela es una actividad que se realiza durante las horas de mayor irradiación solar del día. Considerando estos antecedentes, los objetivos del presente estudio fueron: a) estimar la cantidad de radiación UV recibida por una población estudiantil de la ciudad de San Luis Potosí, durante su asistencia a la escuela primaria, secundaria y preparatoria; b) identificar diferencias entre los distintos grupos escolares, géneros y meses de exposición, y c) proponer medidas para reducir la radiación UV incidente sobre estos grupos.

Medición de radiación ultravioleta. La determinación de los niveles de radiación UV se llevó a cabo en San Luis Potosí, capital del estado del mismo nombre, localizada a 22º 09' de latitud norte, 100º 58' longitud oeste y 1 877 metros de altitud. Con el fin de distinguir variaciones estacionales las lecturas se tomaron de mayo de 2001 a abril de 2002. Para llevar a cabo el estudio se estableció como día "representativo mensual" al promedio de siete determinaciones hechas a mediados de cada mes (días 14 al 20). La intensidad de la radiación UV se determinó mediante radiómetros calibrados a 297 nm (UVB) y 357 nm (UVA), (modelos 400-C y 500-C. National Biological Corp. Twinsburg, Ohio). Las mediciones se hicieron a intervalos horarios durante un lapso que recibe 75% de la irradiación solar ambiental diaria (por ejemplo de 9:00 a 15:00 hrs).¹⁵ El sensor se orientó hacia el origen y a su alrededor se colocó un tubo oscuro de 10 cm de longitud, para evitar la dispersión y la reflectancia dentro del patio principal de las escuelas participantes.¹⁶ La intensidad se midió en microwatts por centímetro cuadrado (mw/cm²), y conforme a lo propuesto por la Comisión Internacional sobre Iluminación (CIE); la dosis fue integrada al espectro de acción eritematógeno en joules por metro cuadrado (J/m²) para cada uno de los intervalos horarios.^17-19

Estimación de la dosis ultravioleta. De forma aleatoria se formó un grupo de 80 alumnos pertenecientes a tres escuelas públicas, y una particular para determinar el tiempo de exposición solar durante su asistencia a estas instituciones. En el transcurso de un calendario escolar profesores voluntarios adiestrados monitorearon las actividades de estos escolares de forma simultánea y dentro del lapso escogido para elaborar la medición ambiental de radiación UV. El monitoreo se efectuó una vez al mes para cada uno de ellos. Mediante bitácora y cronómetro se registró, por edad y género, cualquier exposición solar desde su ingreso hasta su salida y regreso a casa. Se formaron cuatro grupos de 20 integrantes (10 hombres y 10 mujeres): 7 a 9 años de edad (1^er a 3^er grado primaria), 10 a 12 años de edad (4^o a 6^o grado primaria), 13 a 15 años de edad (secundaria) y 16 a 19 años de edad (preparatoria). El 90% de los alumnos (n=72) fueron de piel morena (fototipos IV-V), y sólo 10% (n=8) de piel blanca (fototipo III).¹⁵ El tiempo de exposición solar por alumno fue registrado en minutos para cada uno de los intervalos monitoreados. Ninguna de estas escuelas disponía de explanadas o gimnasios techados para la práctica de actividades fuera del aula. La exposición solar fuera del horario de la escuela, así como la estancia en exteriores, pero bajo la sombra de árboles o edificios, no fue contabilizada. La dosis personal de UV diaria se consideró como 30% de la radiación ambiental existente, pues su proporción incide sobre la cara de un individuo.^20-23 La radiación ambiental que proporcionó la fracción para el cálculo fue el promedio de las siete determinaciones ambientales a mitad de cada mes (día representativo mensual). La dosis mensual se obtuvo multiplicando el promedio diario estimado por el número de días de clase hábiles al mes, y la anual, integrando la suma de todas éstas.

Análisis estadístico. Las variables se sometieron a análisis descriptivo univariado.

Posibles diferencias entre géneros se evaluaron mediante la prueba comparativa de Kolmogorov-Smirnof. La prueba de Kruskal-Wallis se empleó para evaluar las variaciones mensuales y por grupos, puesto que los residuos no muestran distribución normal. Posteriormente, por medio del uso de las técnicas estadísticas de modelos lineales generalizados (GLM, por sus siglas en inglés), y de la calificación por el índice de Akaike (AIC, por sus siglas en inglés) con sistema de búsqueda escalonada, se determinó el mejor modelo de regresión múltiple, considerando la dosis de exposición como variable de salida, y las variables género, grupo y mes como predictores. El análisis fue realizado con el programa estadístico R versión. 1.5.1.²⁴

Resultados

Durante el horario de asistencia a la escuela matutina la dosis terrestre diaria de radiación UV alcanzó un máximo de 5 005 J/m² en abril, y un mínimo de 2 202 J/m² en el mes de diciembre (cuadro I). Aunque los niveles de radiación se registraron durante julio y agosto el monitoreo de los alumnos se vio interrumpido por el asueto de verano. El total de minutos laborados durante un día normal de asistencia a estas escuelas fue de 320 minutos en la primaria, 420 en secundaria, y 450 en preparatoria. En este lapso, 80% del tiempo de exposición solar ocurre entre las 10:00 y las 13:00 hrs. Esto se debe, principalmente, a actividades hechas en el receso de descanso, en las clases de educación física, y a la salida de la escuela. Para efectuar lo anterior los intervalos sugeridos por el programa de estudios fueron de aproximadamente 60 a 70 min/día en primaria, 50 a 60 min/día en secundaria y de 40 a 50 min/día en preparatoria. Por lo tanto, la dosis potencialmente máxima de radiación UV durante una mañana de clase corresponde entre 18 a 21%, 12 a 14% y 8 a 12% de la ambiental existente para cada nivel escolar, respectivamente.

En todos los grupos, la dosis personal de radiación fue menor en invierno, y máxima al finalizar primavera (cuadro II). La dosis mensual promedio para todos los grupos se incrementa 100% desde su nivel más bajo, en diciembre, hasta el más alto, en mayo (1 002 J/m² vs. 2 274 J/m²).

La dosis de radiación mínima calculada correspondió al grupo de mujeres de 16 a 19 años de edad durante el mes de diciembre, con 798 J/m²; y el máximo al grupo de hombres de 16 a 19 años de edad durante el mes de mayo, con 2 760 J/m². Las mujeres, en conjunto, recibieron 23% menos radiación UV que los hombres (14 264 J/m² vs 18 648 J/m², p=0.003), lo cual es evidente en el análisis comparativo por géneros (figura 1). Esto se debió, principalmente, a que las primeras prefirieron permanecer jugando o platicando en la sombra; mientras que los segundos, jugar en exteriores durante los tiempos de receso.

No se encontraron diferencias en las dosis entre los distintos tipos de piel de los alumnos ni entre los grupos escolares (p= 0.8), pues éstas fueron similares. Sin embargo, al analizar la dosis de radiación por mes se hallaron diferencias significativas (Kruskall-Wallis p> 0.0001). Mediante el uso de modelos lineales generalizados (GLIM) y la búsqueda escalonada con la variable dosis como dependiente, y grupo, género y mes como predictores, se obtuvo el mejor modelo con una calificación de técnica escalonada y calificación del índice de Akaike (AIC) de 1 083, que fue el siguiente: dosis de radiación= 587.20 + 438.45 (sexo) + 500.16 (mes) - 49.65 (mes²).

Con las variables sexo y mes altamente significativas, esta ecuación permitió modelar la curva de exposición según el mes valorado, y se ajustó por género (figura 2). En la gráfica se hace evidente que en los meses de marzo, abril, mayo, junio y septiembre se reciben las mayores dosis del año, que son mayores en mayo.

Discusión

El cáncer del piel es la segunda neoplasia más frecuente en nuestro país.²⁵ Debido a que la radiación UV es la responsable, en la mayoría de los casos, la implantación de acciones preventivas desde temprana edad podría ser uno de los mecanismos que permitieran establecer patrones de comportamiento saludables, que disminuyeran su incidencia en la vida adulta.²⁶

La dosis de radiación UV depende, tanto del tiempo de exposición, como de la intensidad y distribución sobre diversos sitios anatómicos (por ejemplo, cara, manos, cuello).^27,28 Dado que el estudio se basó en el cálculo y medición de estas variables, la dosis se estimó para la región facial, por ser el sitio invariablemente expuesto durante el año de observación.

Este es el primer informe en México que evalúa el patrón de exposición solar en un grupo de niños y adolescentes que asisten a la escuela durante un año lectivo. Se encontró que el tiempo de exposición solar corresponde, aproximadamente, a una cuarta parte de las actividades fuera del aula, y que no existen diferencias entre las dosis de los grupos de primaria, secundaria y preparatoria. Sin embargo, los hombres reciben mayores dosis que las mujeres en los tres niveles educativos, debido principalmente a que las primeras permanecen más tiempo en la sombra durante el receso.

Por medio de la observación de estos grupos hemos identificado un periodo crítico de cuatro meses (marzo a junio), en el que los alumnos de estas escuelas reciben 51% de la dosis anual de radiación UV. Por lo tanto, si se establecieran acciones preventivas durante al menos este periodo se lograrían reducciones significativas al concluir estos ciclos educativos. Si nos propusiéramos reducir en 20% la dosis UV diaria que en la actualidad reciben estos alumnos (aproximadamente ocho min/día), la exposición acumulada al cumplir los 20 años sería en promedio 39 495 J/m² menor: es decir, la dosis recibida en el transcurso de dos años y cuatro meses. Si consideramos que las actividades escolares en nuestro país coinciden con las horas de mayor radiación solar del día, y que gran parte de la exposición personal se acumula antes de los 20 años de edad,⁹ el estudio cobra particular relevancia, ya que las dosis de radiación UV recibidas durante estos 12 años de escolaridad constituyen una fracción muy importante del total a acumularse durante la vida de una persona; lo anterior es susceptible de ser reducido.

Si intentáramos comparar las dosis de nuestra población con las de otras encontraríamos que existen múltiples factores como constitución genética, alimentación, cultura, educación, infraestructura, políticas escolares, clima, o localización geográfica, que pueden influir, tanto en el patrón de exposición solar, como en su respuesta biológica.^22,23,29 Por lo tanto, es imposible establecer rangos ambientales de radiación UV seguros o confiables para grupos, como éste, de niños o adolescentes. La finalidad del trabajo fue cuantificar y proponer un marco teórico que favorezca la implantación de medidas dirigidas a reducir la exposición de nuestros escolares, considerando el daño que la radiación UV origina en los humanos. En México, pese a que el cáncer de piel constituye 14.7% del total de neoplasias malignas registradas,²⁵ no contamos con programas de alerta pública. Como resultado, alumnos e instructores permanecen periodos prolongados bajo el sol, sin advertir sus consecuencias. Aunque se han realizado esfuerzos por advertir a la comunidad médica sobre los efectos de la radiación UV,³⁰ es necesario promover acciones a mayor escala dirigidas a evitar la sobrexposición solar en la población escolar. Algunas implicarían dotar a las escuelas con la infraestructura necesaria para realizar sus actividades bajo techo. Sin embargo, a corto plazo creemos que se obtendrían mejores resultados educando a padres, alumnos y maestros sobre las consecuencias de la radiación solar, así como mediante la modificación de ciertas políticas escolares, como el cambio del horario en las actividades al aire libre, permitir el uso de gorros o sombreros, y además, promover la utilización de filtros solares apropiados.³¹

Los autores agradecen la valiosa participación de los profesores Gilberto Santillán Ortiz, Blanca Lilia Cázares Ruiz, Laura Cázares Ruiz, Josué Aguirre Cázares, y Ramiro Osorio Mendoza en la realización de este estudio.

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Dirección para correspondencia
Dr. Juan Pablo Castanedo Cázares
Unidad de Fotobiología. Departamento de Dermatología. Facultad de Medicina. Universidad Autónoma de San Luis Potosí ]]> Venustiano Carranza 2405. Zona Universitaria, 78210. San Luis Potosí, México
Correo electrónico:castananju@yahoo.com

Fecha de recibido: 21 de agosto de 2002
Fecha de aprobado: 6 de mayo de 2003