الإشعاع الشمسي: أنواعه وتأثيره في الصحة وطرق الوقاية

الإشعاع الشمسي هو الطاقة التي تبعثها الشمس وتنتقل عبر الفضاء على هيئة موجات كهرومغناطيسية. ويشمل نطاقًا واسعًا من الأطوال الموجية، لكن معظم الطاقة التي تصل إلى سطح الأرض تكون في صورة ضوء مرئي وأشعة تحت الحمراء، مع نسبة أصغر من الأشعة فوق البنفسجية ذات أهمية صحية كبيرة.

ولا يُقصد به الأشعة السينية المستخدمة في التصوير الطبي، كما أن التعرض للشمس لا يجعل الجسم مشعًا. تتحدد آثاره بحسب نوع الأشعة وشدتها ومدة التعرض، إضافة إلى حساسية الشخص ووسائل الحماية التي يستخدمها.

الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء

الضوء المرئي هو الجزء الذي تراه العين، ويساعد التعرض الطبيعي لضوء النهار على ضبط الساعة البيولوجية. أما الأشعة تحت الحمراء فتسهم في الإحساس بالدفء. وقد يؤدي البقاء في بيئة حارة، خصوصًا مع المجهود وقلة السوائل، إلى الإجهاد الحراري أو ضربة الحرارة؛ وهما مختلفان عن حروق الشمس.

الأشعة فوق البنفسجية

لا تراها العين ولا يمكن تقدير شدتها من الإحساس بالحرارة. وتنقسم إلى ثلاثة أنواع رئيسية:

• UVA: يصل معظمها عبر الغلاف الجوي، وتخترق الجلد أعمق نسبيًا، وتسهم في شيخوخته وتلف خلاياه، ويمكن لبعضها المرور عبر زجاج النوافذ.
• UVB: يمتص الغلاف الجوي جزءًا كبيرًا منها، ويرتبط الجزء الواصل بحروق الشمس وتلف الحمض النووي، كما يحفز تصنيع فيتامين د في الجلد.
• UVC: يمتصها الأكسجين والأوزون قبل وصولها إلى سطح الأرض، لذلك لا تمثل عادة مصدر تعرض شمسي مباشر للناس.

يسهم كل من UVA وUVB في خطر سرطان الجلد. ولا يعني غياب الحروق أن التعرض آمن، لأن بعض الضرر يتراكم تدريجيًا دون علامات فورية واضحة.

قبل دخول الغلاف الجوي تكون الطاقة الشمسية أشد مما يصل عادة إلى سطح الأرض. وفي طريقها تمتص الغازات وبخار الماء والأوزون أجزاء منها، بينما تشتت جزيئات الهواء والسحب والهباء الجوي أجزاء أخرى أو تعكسها إلى الفضاء. لذلك يختلف الإشعاع الساقط على الأرض من مكان إلى آخر ومن ساعة إلى أخرى.

يصل جزء من الأشعة مباشرة من اتجاه الشمس، ويصل جزء آخر بصورة منتشرة بعد تشتته في السماء. وتنعكس أشعة أيضًا عن الأسطح المحيطة؛ فالثلج والرمال والماء قد تزيد التعرض. ولهذا لا يوفر الظل حماية كاملة دائمًا، ولا تمنع السحب الرقيقة بالضرورة مستويات مرتفعة من الأشعة فوق البنفسجية.

• الوقت والفصل: تزداد شدة الأشعة فوق البنفسجية عادة قرب منتصف النهار الشمسي وفي الفصول الأكثر تعرضًا للشمس.
• الموقع الجغرافي: تكون الأشعة أقوى عمومًا قرب خط الاستواء، مع اختلافات محلية مهمة.
• الارتفاع: تزداد الأشعة فوق البنفسجية مع الارتفاع لأن كمية الهواء التي تعبرها تقل.
• السحب والأوزون والتلوث: تؤثر في مقدار الإشعاع وطبيعته، لكن تأثيرها ليس ثابتًا.
• زاوية السطح: تتغير الطاقة المستقبلة وفق اتجاه السطح وميله بالنسبة إلى أشعة الشمس.

تفسر زاوية السقوط اختلاف الطاقة التي تجمعها الألواح الشمسية المائلة مقارنة بالأسطح الأفقية. أما للجسم، فيتأثر التعرض بوضعية الشخص والملابس والظل والانعكاسات، وليس بقراءة الطقس وحدها.

تقاس القدرة الإشعاعية الساقطة على مساحة محددة عادة بوحدة واط لكل متر مربع. ويقيس جهاز البيرانومتر الإشعاع الشمسي الواصل إلى سطح، بينما يقيس البيرهيليومتر المكوّن المباشر باستخدام توجيه دقيق نحو الشمس. وتوجد أجهزة متخصصة لقياس الأشعة فوق البنفسجية وحدها.

تُبنى خرائط الإشعاع من بيانات محطات أرضية وأقمار صناعية ونماذج حسابية. وقد تعرض متوسط القدرة أو مجموع الطاقة خلال فترة، وتفيد في اختيار مواقع محطات الطاقة وتصميم المباني وتقدير الاحتياجات الزراعية. لكن خريطة الطاقة الشمسية لا تعادل خريطة خطر حروق الجلد؛ إذ تختلف الأطوال الموجية وطريقة حساب كل منهما.

مؤشر الأشعة فوق البنفسجية

هذا المؤشر هو الأداة العملية الأنسب لتقدير الضرر المحتمل على الجلد من الأشعة فوق البنفسجية. كلما ارتفعت قيمته، أمكن حدوث الضرر بسرعة أكبر. توصي الإرشادات الصحية باستخدام وسائل الحماية عندما يبلغ المؤشر 3 أو أكثر، مع احتياطات إضافية لأصحاب الحساسية للشمس حتى عند قيم أقل.

يساعد ضوء النهار على تنظيم إيقاع النوم واليقظة، ويتيح النشاط الخارجي فرصًا للحركة وتحسين المزاج. كما تسهم الأشعة UVB في إنتاج فيتامين د، الضروري لصحة العظام والعضلات. لكن لا توجد مدة تعرض واحدة آمنة ومناسبة للجميع؛ إذ تتداخل درجة لون الجلد والعمر والموسم والموقع والملابس.

لا يُنصح بالتسمير أو التعرض المسبب للحروق للحصول على فيتامين د. ويمكن مناقشة مصادره الغذائية والمكملات مع الطبيب عند وجود عوامل خطر للنقص. أما العلاج الضوئي لبعض الأمراض الجلدية فهو إجراء طبي مضبوط، وليس بديلًا عنه الجلوس العشوائي تحت الشمس.

قد تظهر حروق الشمس كاحمرار وألم وسخونة أو تورم، وأحيانًا فقاعات. ومع تكرار التعرض قد تتطور تصبغات وتجاعيد مبكرة وتغيرات قبل سرطانية أو سرطانات جلدية. جميع ألوان البشرة معرضة للضرر، وإن اختلفت احتمالات الحرق وظهور الاحمرار.

قد تتأذى العين أيضًا، فتحدث إصابة مؤلمة بسطحها بعد تعرض شديد، ويسهم التعرض المزمن في بعض أمراض العين مثل الساد. ويكون الأطفال وأصحاب البشرة الفاتحة ومن لديهم تاريخ لسرطان الجلد أكثر احتياجًا للحماية. كذلك قد تزيد بعض الأدوية حساسية الجلد للشمس؛ لذا راجع النشرة أو الصيدلي دون إيقاف علاجك بنفسك.

• تابع مؤشر الأشعة فوق البنفسجية، وقلل التعرض المباشر في ساعات شدتها.
• اختر الظل، وارتدِ ملابس تغطي الجلد وقبعة عريضة الحواف.
• استخدم نظارات شمسية موثوقة تحجب UVA وUVB، ولا تعتمد على قتامة العدسات وحدها.
• ضع واقيًا واسع الطيف بعامل حماية 30 أو أكثر بكمية كافية، وجدده كل ساعتين وبعد السباحة أو التعرق أو التجفيف بالمنشفة.
• لا تستخدم الواقي لإطالة البقاء في الشمس، ولا تعتبر أجهزة التسمير بديلًا آمنًا.
• أبقِ الرضع بعيدًا عن الشمس المباشرة، واهتم بالظل والملابس المناسبة للأطفال.
• اشرب السوائل وخذ فترات راحة في مكان بارد عند الحر؛ فالواقي لا يمنع الإجهاد الحراري.

اطلب تقييمًا طبيًا عند وجود حروق واسعة أو فقاعات كثيرة أو ألم شديد أو علامات جفاف، وكذلك عند إصابة رضيع بحرق شمسي. وألم العين أو الحساسية الشديدة للضوء أو تغير الرؤية بعد التعرض يستدعي تقييمًا عاجلًا. أما الارتباك أو الإغماء أو ارتفاع حرارة الجسم بشدة بعد البقاء في الحر فقد يشير إلى ضربة حرارة ويستلزم إسعافًا فوريًا.

راجع طبيب الجلدية إذا لاحظت شامة تتغير في الحجم أو الشكل أو اللون، أو بقعة تنزف، أو جرحًا لا يلتئم. التعرف المبكر إلى هذه التغيرات أهم من انتظار ظهور الألم.

يُستخدم الإشعاع الشمسي لتوليد الكهرباء وتسخين المياه وتجفيف المحاصيل، وتُطوّر تطبيقات لتحلية المياه وتحسين كفاءة المباني. وهو محرك رئيسي للتمثيل الضوئي والتبخر والمناخ. وتساعد القياسات الدقيقة والخرائط المحدثة على الاستفادة منه بكفاءة، بينما تظل الوقاية من الأشعة فوق البنفسجية ضرورة مستقلة عن فوائده البيئية والتقنية.