1. Eziologia

1.5 DANNI DA BASSE TEMPERATURE

Dobbiamo distinguere due differenti tipi di danno:

Congelamento, 1-4°, effetto locale;

 Assideramento (o ipotermia), effetto sistemico;



Gli effetti locali che più risentono delle basse temperature sono soprattutto le estremità, che

sono meno coperte, e che sono caratterizzate da un rapporto volume/superficie molto basso,

quindi a favore della superficie, questo svantaggia l'arto, perché si ha una certa tendenza a

perdere calore.

Le nostre funzioni metaboliche sono garantite a una temperatura interna di 36-37,8°, quando le

temperature si alzano troppo si ha danno tissutale a livello epatico e cerebrale. Se si

abbassano, il primo organo che ne risente con danni funzionali è il cervello. Con una

temperatura interna di 32-35° si ha perdita di coscienza il rallentamento della funzionalità

nervosa. Nel congelamento locale si hanno effetti simili a quelli che si hanno nei danni locali da

temperature alte. Nell’assideramento si ha abbassamento della temperatura interna.

Danno locale:

Quando lo stimolo freddo è transitorio e veloce si ha vasocostrizione, ovvero spasmo

 delle arteriole periferiche (meccanismo di difesa per diminuire la dispersione del calore,

termoconservazione);

Quando lo stimolo freddo è persistente allora si ha uno spasmo arteriolare prolungato,

 cronico, che provoca ischemia e cianosi per stasi venosa, e a causa dell'ischemia si può

avere danneggiamento dell'endotelio con aumento della permeabilità vascolare e di

conseguenza edema con la formazione di bolle.

Abbiamo quattro gradi di congelamento a seconda dell’intensità e durata dello stimolo freddo.

Dal primo al terzo grado di congelamento: la cute è edematosa e priva di sensibilità al

dolore e al calore (si rischia di arrecarsi involontariamente un danno a causa della

compromissione della sensibilità). Si ha necrosi del tessuto ormai non più irrorato.

Il quarto grado è la cancrena (o gangrena).

1.6 PATOLOGIE DA ENERGIA RADIANTE

Mi radiazioni sono trasferimento di energia da un punto all’altro della materia. Possono essere

di natura corpuscolata (materia), oppure elettromagnetica (fotoni).

Quando parliamo di radiazioni, dobbiamo capire se ci sono state alterazioni molecolari, perché

quando si modificano le molecole si modificano le funzioni biochimiche e quindi biologiche

(lesione biologica).

1. Radiazioni corpuscolate, sono quattro:

Radiazioni α, nuclei di He (elioni); massa 4 (2 neutroni, 2 protoni); carica 2+.

 Prodotte da radionuclidi. Poco penetranti (perché hanno una massa pesante) ma

molto ionizzanti. Pericolose se emesse dall’interno del corpo (quindi se

ingeriamo un cibo contaminato da radionuclide che emette raggi α.

Radiazioni β, elettroni (carica -). Prodotte dai radionuclidi. Più penetranti

 (perché hanno massa minima) e molto ionizzanti. Pericolose anche se emesse

dall’esterno del corpo.

Neutroni, privi di carica, massa 1. Originano da reazioni nucleari.

 Protoni, carica +1; massa 1. Originano da reazioni nucleari.



[Un radionuclide è un elemento che ha un numero di neutroni e protoni diverso dall’elemento

standard e che tenta di raggiungere la sua stabilità emettendo delle particelle.]

2. Radiazioni elettromagnetiche, per esse bisogna prendere in considerazione tre

grandezze: - l’energia delle radiazioni (si misura in eV)

- la frequenza (si misura in Hz)

- la lunghezza d’onda (si misura in metri)

Questi tre parametri che caratterizzano lo spettro elettromagnetico, sono in

correlazione tra di loro nel senso che verso destra ci sono i raggi cosmici

che hanno un’energia estremamente elevata e una elevatissima frequenza,

al contrario è minima la lunghezza d’onda. La frequenza (v) indica quante

volte l’onda si vede nell’unità di tempo. La lunghezza d’onda (λ) indica

l’ampiezza dell’onda.

Di solito le radiazioni elettromagnetiche vengono distinte sulla base del

parametro fisico lunghezza d’onda

Raggi x

 Radiazioni eccitanti (si trovano nello spettro del visibile), sono solo

 elettromagnetiche, a cavallo tra radiazioni ultraviolette a destra e infrarosse a

sinistra. Hanno energia inferiore ai 10 mV, gli effetti sono di eccitazione e non di

ionizzazione, cioè l’atomo non viene staccato completamente ma gli viene data

energia sufficiente per farlo passare a un orbitale più esterno.

Onde Hertziane, a sinistra dello spettro, non hanno effetto eccitante. Sono

 emessi da radio, televisioni, cellulari.

Microonde, riscaldano il corpo che irradiano (effetto Joule)

 Radiazioni infrarosse, sono poco eccitanti, soprattutto usate in medicina per

 la diatermia (riscaldamento dei tessuti profondi);

Radiazioni luminose, potenzialmente dannose solo in due casi: se

 l’esposizione prolungata in tessuti vulnerabili come l’occhio e per effetto

fotodinamico.

Radiazioni ultraviolette, si distinguono a seconda della lunghezza d’onda in

 UVA, UVB, UVC

[Focus radiazioni ultraviolette: tutte le UVB e parte delle UVC sono le più pericolose perché

hanno una lunghezza d’onda assorbita da DNA e proteine, infatti in laboratorio per misurare la

quantità di DNA si mette la provetta in uno spettrofotometro e si tara a 260 nm, la lunghezza

d’onda che assorbe, quindi danneggia il DNA. Le proteine assorbono a 280 nm. Sono schermate

dalla fascia di ozono, e sono utilizzate per sterilizzare (lampade germicidi). Gli effetti patologici

sono:

-Eritema solare

-Congiuntivite

-Iperpigmentazione per aumento patologico della melaninogenesi

-Ipercheratosi, aumento dello strato corneo, iperplasia delle cellule epiteliali

-Tumori cutanei, soprattutto melanomi (carcinomi cutanei in cui sono coinvolti i melanociti) e

basaliomi (carcinomi cutanei in cui è coinvolta la cellula del compartimento basale).

Il bersaglio principe delle radiazioni eccitanti è il DNA. La timina è una base particolarmente

sensibile, infatti evento frequente e la formazione di dimeri di timina o dimeri timina-citosina.

Quando la doppia carica si srotola perché sta iniziando la duplicazione del DNA, laddove trova

un dimero stabile ovviamente il frame di lettura non è corretto e possono insorgere mutazioni

anche puntiformi che possono essere letali per perdita dell’integrità del genoma. Ci sono una

serie di sistemi di riparazione del DNA. L’effetto biologico è maggiore se la dose viene irradiata

tutta in una volta; nei protocolli di radioterapia ci sono diverse possibilità, la stessa dose può

essere somministrata insieme o frazionata. Questi sistemi possono anche essere inefficaci per

due motivi:

1. esposizione protratta, in certe categorie di lavoratori l’epidemiologia ha dimostrato

l’insorgenza maggiore di patologie della cute in marinai, carpentieri, soggetti più esposti

alla luce solare.

2. Alterazione congenita del sistema di riparazione del DNA (xeroderma pigmentoso,

sindrome di Bloom)

A parità di esposizione, gli individui predisposti geneticamente avranno un rischio maggiore di

trasformazione neoplastica.]

[Focus raggi x: sono radiazioni elettromagnetiche simili ai gamma ma ad energia inferiore. Si

ottengono con un’apparecchiatura molto complicata (tubo radiogeno) nel quale ci sono raggi

beta (elettroni) che vengono sparati dal catodo per effetto termoionico, cioè nel momento in

cui viene riscaldato. Questi elettroni viaggiano nel vuoto fino a scontrarsi con un anodo fatto da

atomi con alto numero atomico e, nella collisione, si liberano i raggi x che attraversano le

nostre strutture e, a seconda che gli attraversino più o meno, impressionano più o meno la

lastra fotografica dove si vede una immagine bianconera che riflette la capacità dei nostri

tessuti di essere attraversati. L’osso si vede molto bene perché è più difficilmente

attraversabile. Il loro utilizzo in diagnostica È dovuto al forte potere penetrante ma, purtroppo,

hanno anche un forte potere ionizzante da qui deriva la consapevolezza di utilizzare i raggi solo

quando c’è reale bisogno senza farne abuso. Il tubo radiogeno una volta spento smette di

emettere radiazioni. Il personale sanitario è protetto perché è presente una cabina di comando

che lo protegge; un tempo non era così, si osservava infatti la cosiddetta radiodermite delle

mani (patologia infiammatoria a cui poteva sovrapporsi una trasformazione in senso

neoplastico).

Per le radiazioni dobbiamo chiederci cosa succede a livello chimico, fisico, biologico.

A livello fisico, le radiazioni ionizzanti possono produrre tre effetti in base al crescere

dell’energia:

1. Effetto fotoelettrico, la radiazione colpisce la materia, gli atomi, strappa un elettrone

all’atomo che diventa uno ione positivo (ionizzazione materia);

2. Effetto Compton, l’elettrone espulso dell’atomo ha energia sufficiente di per sé per

produrre ionizzazioni secondarie;

3. Produzione di fotoni (elettroni carichi negativamente più positroni, carichi

positivamente).

A livello chimico, quando un atomo passa dallo stato neutro a quello di ione, i legami con gli

altri atomi si alterano. Quando parliamo di radiazioni ionizzanti di solito distinguiamo un’azione

diretta e una indiretta.

1. Azione diretta: si ritiene che sia quella mia probabile, ionizzazione diretta delle macro

molecole, di cui quelle più vulnerabili sono proteine e acidi nucleici. Le proteine

subiscono rottura e formazione di nuovi legami. Gli acidi nucleici subiscono o una rottura

su singolo filamento (se non interviene un meccanismo di riparazione si possono

verificare mutazioni che si trasmettono alla progenie) oppure rotture sul doppio

filamento difficilmente riparabili.

2. Azione in diretta: prevede che le alterazioni passino attraverso l’alterazione della qua,

nostro solvente naturale, dalla radiolisi dell’acqua si formano radicali liberi che

producono danno alle macromolecole.

I radicali liberi sono molecole, o frammenti di molecole, che possiedono uno o più elettroni

spaiati negli orbitali esterni. La presenza di elettroni spaiati è indice di una estrema instabilità

della molecola. I radicali tendono a sottrarre elettroni alle altre molecole per completare il loro

ottetto, comportandosi come ossidanti.

Quindi l’energia creata questa configurazione instabile viene liberata attraverso reazioni con le

molecole adiacenti:

Proteine

 Lipidi

 Acidi nucleici

 Carboidrati



(che in molti casi sono elementi costitutivi fondamentali della membrana e del nucleo cellulare)

Le specie reattive dell’ossigeno (ROS) sono un tipo di radicale libero derivato dall’ossigeno

con