Kimya, Güneş Tutulmasını Neden Korunmadan Gözlemlememeniz Gerektiğini Açıklıyor
21 Ağustos’ta, Kuzey Amerika’daki milyonlarca insan, merakla ve umarım koruyucu gözlük ile güneş tutulmasını izledi.
Güneş tutulmaları, güneşe uzun süreli ve doğrudan bakma tehlikeleri hakkında uyarıları da beraberinde getirdi. Yunan filozofu Sokrates’in Platon’a 399’da, “İnsanlar bir tutulma sırasında güneşi gözlemleyerek ve dik dik bakarak bedensel gözlerine zarar verebilir” demişti.
Asırlık bilgeliğe rağmen, bu göz kamaştırıcı olayların ardındaki günlerde, doktorlar halen bulanık görme vakalarını ya da güneşe dikkatle bakma nedeniyle oluşan kör noktaları rapor etmektedir. Hasarlar aslında insanların normal bir günde güneşe doğrudan bakmasıyla aynıdır. Fark, insanların bir tutulma sırasında özellikle bakmaya kalkışmalarıdır.
Utrecht Üniversitesi Tıp Merkezi’nde oftalmik fizik profesörü olan Dirk van Norren, normal koşullarda güneşe dik bakmak bir “rahatsız hissetmekten” fazlası değildir. Ama eğer bir saatten fazla bakarsanız eğer tutulma tehlikesi budur” dedi.
Van Norren, bir yetişkinin hasar görmesine neden olmadan yaklaşık yarım dakikalık bir izlemede 20 ila 30 kadar kısa bakış gerçekleştirdiğini tahmin ediyor. “Doğru önlemlerin atlanmasının kötü bir fikir olmasına rağmen, çoğu tutulmaya bağlı hasarlar küçüktür ve açıkçası, daha kötü hasarlar için güneşe çok uzun bakacak kadar aptal olmak zorundasınız” diyor.
Peki güneş, göz hasarına nasıl neden olur?
İnsanlar bir zamanlar güneşe bağlı göz hasarının ısıdan kaynaklandığını ve bir insan lensinin gözün retinasını yakmak için güneşli bir günde büyüteç gibi davrandığını düşünüyordu. Bu fikir, şu anda TNO Human Factors’de emekli profesör ve van Norren’in ilk patronu olan Johannes J. Vos adlı bir fizikçi hipotezin yanlış olduğunu ispatlayana kadar (1962) kabul görmüştür.
Seminal çalışmada; Vos, doğrudan güneş ışığına maruz bırakılan retinadaki lokal sıcaklık değişimini hesapladı. Van Norren, “Parlak ışığın yaklaşık 2 mm olduğu normal bir gözün genişlemesi göz önüne alındığında, güneş enerjisinin hafif bir ateş kadar yaklaşık 2 °C sıcaklık artışına neden olabileceğini söyledi” diyor. Lokal sıcaklık artışı; göze, çırpılan bir yumurtanın proteinleri pişirilirken olduğu gibi bir zarar vermesi için en az 10 °C olmalıydı.
Isının hasarın kaynağı olarak görülmesi ortadan kaldırıldıktan sonra; Vos, metabolik zehirlenmenin söz konusu olduğu hipotezini ileri sürdü. Bu fenomeni, hücrelerdeki biyokimyasal işlemlerden kaynaklanan atık ürünlerin birikimi olarak tanımladı.
Dört yıl sonra, Buffalo Üniversitesi’nde fizyoloji profesörü olan Werner K. Noell, Vos’un yanılmadığını kanıtladı. Noell’in ekibi, albino sıçanları uzun süre düşük enerjili florasan ışıklarına maruz bıraktı. Ekip, ışığın hayvanların dokularını ısıtmak için yeterli enerjiye sahip olmadığından, meydana gelen retinal hasarın termal değil fotokimyasal olduğunu tespit etti.
Işık kaynaklı hasarın fotokimyasal niteliği bilinir hale geldiğinde, araştırmacılar, hasara neden olan güneş ışığında dalga boylarının aralığı anlamına gelen “etki spektrum” hasarını anlamaya odaklandı.
Gözün mükemmel doğal savunmaları, otomatik olarak bazı dalga boylarını filtreliyor. Kornea olarak bilinen gözün en dış tabakası morötesi-B ışığının kısa dalga boyu bölgesini yakalar ve gözün merceği, geri kalan UV-B ve UV-A aralığını filtreleyerek süzer. Küçük çocukların gözündeki mercekler yetişkinlerinkinden daha nettir ve bu da çocukların güneş ışığına aşırı maruz kalma riskini daha fazla arttırır. Işık spektrumunun diğer ucunda, uzun dalga boylu kızılötesi ışık gözdeki sulu yapışkan madde tarafından emilir. Hasar açısından endişelendiren bu 400 ile 1400 nm arasındaki dalga boyları kalır.
Noell’in albino sıçan çalışmasında araştırmacılar, 500 nm-yeşil ışık civarında zirveye ulaşan bir spektrum önermişti. Bu spektrum, düşük ışık altında görmenize yardım eden göz çubuk hücrelerinde bulunan fotoreseptör proteini olan rodopsinin emilim spektrumuyla doğrudan örtüşür. Ancak van Norren’a göre, önümüzdeki 50 yıl boyunca yapılacak bir çalışma Noell’in bulgularını tekrarlayabilir.
Sonunda, bilim dalı mavi ışık aralığında zirveye ulaşan bir çalışma spektrumunu üzerinde karar kıldı. Bilim insanları hala fotokimyasal hasar mekanizmasını tam olarak anlamıyorlar. Geriye doğru takip edilerek bir bileşiğe kadar izlenebileceğini tahmin ediyorlar.
Cardiff Üniversitesi Optometri ve Görme Bilimleri Okulu’nda kıdemli öğretim görevlisi olan Malgorzata Rozanowska, ” Vitamin A’yı (all-trans retinal) sorumlu olarak gösteren çok sayıda kanıt var” diyor. Görme anahtarı olan all-trans-retinal, yan zinciri uzun aldehit kaplı bir siklohekzen bileşiğidir. Gözün çubuk ve koni hücrelerinde, fotoreseptör proteinleri 11-cis-retinal molekülünü içerir. Işık bu proteinlere çarptığında, 11-cis-retinalin all-trans-retinal’e izomerleşmesini katalize eder ve bu, daha sonra bir elektrik sinyali üreten hücresel olay zincirini tetikler. Rozanowska “Bu süreç, bu fotoreseptör proteinlerinin foton absorplayan komşu nöronlarla nasıl iletişim kurduklarıdır” diyor.
Normalde gözdeki enzimler all-trans-retinal miktarını azaltır ve sonuçta 11-cis-retinal ve daha sonra rodopsin’i yeniden oluşturmak için reaksiyona giren, genellikle A vitamini olarak bilinen all-trans-retinol olan ilgili alkolü oluşturur.
Çok fazla ışık sisteme yüklenirse, örneğin bir kişi tutulmaya çok uzun süre bakarsa, all-trans-retinal miktarı artabilir ve moleküller doğrudan ışık enerjisini soğurmaya başlar. Bu soğurma, all-trans-retinal’ın elektronlarından birini kısa süreli uyarılarak tekli bir hale getirir. Buradan tekli hal, daha uzun süreli üçlü hal oluşturmak için sistemler arası geçiş denilen bir süreç geçirebilir. Bu durumda, all-trans-retinal, oksijen ile reaksiyona girerek hidroksil radikaller gibi çeşitli reaktif oksijen türlerini oluşturabilir ve bu da bir dizi zararlı serbest radikal reaksiyonuna yol açabilir.
Reaktif oksijen türleri, dokosahekzaenoat gibi protein ve doymamış yağ asitleri içeren göz içerisindeki önemli bileşikleri kolayca okside eder ve retina içindeki besin maddeleri ve kimyasal mesajları taşımaya yardımcı olur. İşlerin kötüye gitmeye başladığı an bundan sonrasıdır.
Rozanowska, uyarılmış bir all-trans-retinal molekülün reaktif oksijen türü bir molekülü üretmesine rağmen, sadece bir defa bu türde bir molekülün bir lipitte bir yağ asidi ile reaksiyon gösterdiği zaman, yüzlerce lipidin okside olmasına yol açabilecek bir zincirleme reaksiyon başlattığını açıklıyor. Bu bileşikler daha sonra hücrelerdeki besin maddelerinin daha katılaşmasına ve taşınmasının kötüleşmesine yol açarlar. Kontrolsüz oksidasyon hücre ölümüne ve retina hasarına neden olabilir.
Bazı veriler, beslenmedeki antioksidanların bu zararlı tepkimeleri önleyebileceğini iddia etmektedir ancak Rozanowska, konu ışığa bağlı göz hasarından kaçınmaya geldiğinde “en iyi koruma önlemedir” diyor.
Güneş tutulması sırasında engellemek zor olsa da özel ihtiyatlı gözlük camları gibi uygun koruma olmadan güneşe bakılmamasını önerdi. Bir diğer taktik tutulmadan uzaklaşmak ve iğne deliği projektörü ile görüntülemektir. Bu basit yapı sadece iki sayfa kağıdı gerektiriyor: biri ışığın geçmesi için küçük bir delikli ve bir tanesi tutulmanın görüntüsünü üzerine yansıtacak bir kağıt.
Van Norren, insanların tutulmayı camın altına bir mum tutarak ve yüzeyinde is biriktirerek kuruttukları camı kullanarak baktıklarının da bilindiğini söylüyor. Bu seçeneği önermiyor çünkü kazara camın isinin silinmesi çok kolay.
Tutulmaları izlemek için sağlığa zararlı miktarda ışığın gözlerinize girmesini engelleyen diğer malzemeler kullanılabilir. Birkaç yıl önce van Norren, bir kompakt disk plastiği aracılığıyla Avrupa’da kısmi bir tutulmayı izledi. Kalitesinin değişmesine rağmen, eski kamera filminin de işe yarayabileceğini belirtmektedir.
Özellikle internet üzerinden tutulma gözlükleri satın alırken akılda tutmak için basit bir kuralın satın aldıkları gereçle güneşe doğrudan bakarken rahatça durulabilir olmaları gerektiğini söylüyor. Eğer rahat durulamıyorsa, satın alınan gereç zararlı ışınları kesmiyor demektir. Bu, normal bir güneş gözlüğünün, güvenli bir görüntüleme sağlamak için yeterli olmadığı anlamına gelir. Uygun tutulma gözlüğü, güneş ışığının % 99,99’undan fazlasını engelleyerek ISO 12312-2 uluslararası güvenlik standartlarına uyduğunu gösteren bir etiket taşımalıdır.
Kariyerini görme araştırmasına adamış olan van Norren, güneş tutulmasını incelemek için bu son tavsiyeyi sundu: Tadını çıkarın.
Kaynak : acs.org
