Patologia Ambientale

Effetti della esposizione a radiazioni e alla luce solare sulla pelle

Se la pelle viene esposta ripetutamente nel tempo, le cellule epidermiche possono subire iperplasia e cheratosi (ispessimento dello strato corneo). La melanina ha un effetto protettivo.

C'è un rischio oncogeno se l'esposizione è prolungata, soprattutto nelle persone affette da alcune malattie ereditarie che presentano mutazioni in uno dei geni che codificano per le molecole coinvolte nei sistemi di riparazione del DNA.

Le radiazioni ionizzanti, che hanno un'energia superiore a 10eV e sono sufficienti a espellere gli elettroni dagli atomi, possono causare danni alla pelle. Queste includono radiazioni corpuscolate, raggi X e raggi gamma. Le radiazioni ionizzanti hanno due tipi di effetti:

• Azione diretta: gli elettroni vengono espulsi dagli atomi, rendendoli reattivi e ionizzati positivamente (ionizzazione primaria). Se l'energia degli elettroni è sufficientemente alta, possono trasferire questa energia agli atomi circostanti, causando una serie di ionizzazioni secondarie.
• I danni maggiori si verificano nel DNA (rottura dei filamenti, distorsione delle basi, legami crociati; ciò può portare alla morte cellulare o a mutazioni) e nelle proteine (alterazione della struttura primaria, secondaria e terziaria; disturbi o perdita di funzione).

Prevenzione: schermatura con piombo. Azione indiretta: cessione di energia all'acqua che diventa ionizzata, da cui si formano poi radicali liberi. Colpite tutte le cellule, particolarmente i lipidi, vengono perossidati formando ulteriori radicali liberi. Prevenzione: sostanze antiossidanti o riducenti (vitamine A, C, E). Unità di misura delle radiazioni ionizzanti: Grey (Gy) = dose assorbita da 1 kg di tessuto, con energia impartita di 1 J/kg. Le radiazioni ionizzanti hanno sui tessuti due tipi di effetti somatici: - Precoci: dosi molto elevate di radiazioni. - 6-10 Gy: morte per caduta di PA, insufficienza cardiaca. - 3-6 Gy: distruzione degli epiteli di rivestimento, stomatiti e violenta diarrea. Danni alle cellule staminali del midollo osseo riduzione difese immunitarie infezioni batteriche e virali. - Tardivi: esposizione ripetuta a basse dosi di radiazioni. - Rischio oncotico (tumori epiteliali, leucemie). - Radiodermiti (lesioni infiammatorie,

dall'eritema alla necrosi).

Alterazioni ematologiche (anemie, leucopenie, piastrinopenie) in seguito a danni alle cellule staminali del midollo osseo.

Danni alle gonadi con (sterilità).

Danni all'apparato gastroenterico (disepitelizzazione, ulcere).

Mutazioni nelle cellule germinali, trasmesse poi alla prole.

Radioattività di base: radiazioni naturalmente emesse. Generalmente non pericolose, tranne alcuni minerali (uranio, fluorite, zinco, ferro) e radon (gas radioattivo prodotto dal decadimento dell'uranio. Sono di tre tipi:

• Radiazioni cosmiche: protoni, ioni di elio, alcuni elettroni; quando interagiscono con atomi presenti nell'aria causano emissione di elettroni, raggi γ e mesoni. No effetti patologici.
• Radiazioni terrestri: disintegrazione di radium, torio, uranio e altri minerali radioattivi. Responsabili di effetti patologici sotto esposizione prolungata.
• Radiazioni provenienti da esseri viventi: emesse da isotopi radioattivi.

Nessun effetto patologico.

Isotopi radioattivi: elementi chimici con stesso numero atomico e proprietà chimiche degli omologhi della tavola periodica, ma con diversa massa, numero di neutroni e con emissione di elettroni e radiazioni γ. Applicati in medicina per la terapia di tumori localizzati e a scopo diagnostico.

Fallout radioattivo: deposito sulla superficie terrestre di contaminanti radioattivi di provenienza:

• Naturale: provenienti dalle radiazioni cosmiche.
• Accidentale: provenienti da esplosioni nucleari (reattori nucleari o bombe nucleari). I più pericolosi sono quelli a decadimento lento. Una delle conseguenze è il carcinoma della tiroide.

4. Patologie da correnti elettriche

Corrente elettrica: movimento delle cariche elettriche attraverso il vuoto o la materia. Conduttori: materiali che consentono il passaggio della c.e. Coibenti o isolanti: materiali che impediscono il passaggio della c.e.

Verso della c.e.: direzione del movimento delle cariche.

Può essere unidirezionale (elettroni) o non unidirezionali (ioni). La c.e. si distingue in varie forme: - c.e. continua: corrente unidirezionale con intensità costante e con minime oscillazioni - c.e. alternata: corrente non unidirezionale con intensità variabile nel tempo; assume valori positivi e negativi - c.e. faradica o indotta: variazioni di polarità discontinue e da bassa intensità Intensità: quantità di c.e. che attraversa un mezzo nell'unità di tempo. Unità di misura: Ampère (A). Tensione o voltaggio: prodotto dell'intensità per la resistenza. Unità di misura: Volt (V). La c.e. causa danno quando attraverso il corpo o una sua parte, cioè quando il corpo si trova: - tra due conduttori - tra un conduttore e la terra - vicino ad un conduttore sotto tensione Gli effetti della c.e. sono: - Termici: "effetto Joule". Si manifesta nei punti d'entrata e d'uscita della

c.e.- Elettrochimici: con la corrente continua, il corpo si comporta da conduttore elettrolitico per la presenza di acqua e elettroliti. · L'anodo richiama ioni negativi (Clˉ e SOˉ) che, a contatto con l'acqua, si trasferiscono in acidi (HCl e H2SO4) causando lesioni da acido (necrosi secca o coagulativa) con formazione di escara. · Il catodo richiama ioni positivi (Na e K) che, a contatto con l'acqua, formano alcali (NaOH e KOH) causando necrosi umida (colliquativa). · Biologici: stimolazione di funzioni fisiologiche (contrazione muscoli scheletrici tetania / contrazione muscolo cardiaco fibrillazione ventricolare). La corrente continua ha effetti poco gravi. Produce lesioni per effetto elettrochimico e a livello cellulare si modificano il flusso ionico e la polarizzazione delle membrane. Applicazioni terapeutiche: in chirurgia (elettrobisturi e elettrocoagulazione), in cardiologia (ristabilire un ritmo normale in un cuore fibrillante o far riprendere la contrazione ad un cuore fermo).

La corrente alternata ha effetti molto più gravi. L'alternanza di polarità modifica la direzione del flusso ionico dei liquidi. La gravità dipende dall'intensità e dalla frequenza. La corrente alternata a bassa frequenza causa contrazioni tetaniche nella muscolatura striata, che impedisce alla mano di ritrarsi e aumenta il tempo di contatto e la gravità del danno. Nel peggiore dei casi, si manifestano fibrillazione ventricolare, spasmo della muscolatura bronchiale e morte. A parità di frequenza, gli effetti sono più gravi se intensità e tensione sono maggiori. Applicazioni terapeutiche: diatermia usando correnti a frequenza molto elevata. La corrente faradica ad alta frequenza ha effetti simili a quelli della corrente continua. Applicazioni terapeutiche: stimolazione di muscoli e nervi con corrente a bassa frequenza, che causa effetti biologici. Folgorazione: il corpo viene colpito da una scarica elettrica ad altissima frequenza (fulmine).

Effetti indiretti: effetto termico potente, in grado di spostare l'aria e raggiungere persone e cose ad elevata distanza. Effetti diretti: termici, elettrochimici e biologici; formazione ferite da taglio ramificate o a forma di foro; organi interni edematosi; morte per fibrillazione cardiaca o spasmo laringeo. Sopravvivenza solo se la corrente non incontra il cuore lungo il percorso.

Resistenza: grado di conducibilità del mezzo attraversato. Le cellule hanno maggiore resistenza perché coperte da membrana cellulare ricca di lipidi. I muscoli scheletrici e cardiaco e i vasi sanguigni sono buoni conduttori, quindi hanno bassa resistenza. In generale, gli organi hanno maggiore resistenza quanto minore è la vascolarizzazione.

Patologie da variazioni della pressione atmosferica

Pressione atmosferica: somma delle pressioni parziali dei gas presenti nell'aria, 760 mmHg a livello del mare. Si abbassa con l'aumentare dell'altitudine e si alza con

L'aumentare della profondità sott'acqua. Grandi variazioni della pressione atmosferica producono due diversi tipi di effetti patologici:

• Ipobaropatie: l'uomo raggiunge velocemente altitudini superiori a 3000-3500 m, andando incontro a ridotta pressione atmosferica mal di montagna acuto.
• Effetti: riduzione della pressione parziale dei gas a livello alveolare (in particolar modo dell'O2), riduzione della percentuale di Hb e della tensione dell'O2 nel sangue arterioso. I tessuti vanno in ipossia ipossica.
• Sintomi: inizialmente stanchezza e sonnolenza, cefalea, nausea, obnubilamento mentale (euforia); poi coma e morte.
• Prevenzione: raggiungere elevate altitudini a tappe; respirazione di ossigeno puro (mantiene la saturazione dell'Hb al 90% fino a 12.000 m).
• Reazione omeostatica:
• Iperventilazione: causa alcalosi respiratoria per qualche giorno, finché i reni non eliminano l'eccesso di bicarbonato.
• Tachicardia: i globuli

1. Rossi passano più frequentemente a livello dei capillari.
2. Acclimatazione (per soggiorni di lunga durata): stimolazione dell'eritropoiesi e sviluppo edilatazione del letto capillare.
3. Mal di montagna cronico aumento della viscosità del sangue, maggior concentrazione di eritrociti,stimolazione del cuore ad un maggiore lavoro. Aumento insorgenza insufficienza cardiaca.
4. Iperbaropatie: l'uomo raggiunge velocemente basse profondità nelle acque di mari o laghi, andando incontroad un aumento della pressione atmosferica. 2· Effetti: incremento solubilità nel sangue dei gas presenti nell'aria. Secondo la legge di Henry ,aumentando la pressione dell'aria a livello polmonare, aumentano anche le pressioni parziali dei gas,fenomeno che si riflette sull'azoto perché presente in maggiore quantità e perché si sciogliecompletamente nel sangue. Se la riemersione avviene troppo velocemente, con conseguenteriduzione

brusca della pressione, l'azoto presente nel sangue torna allo stato aeriforme, formando delle piccole bolle che, aggregandosi, formano bolle di dimensioni maggiori. Bolle nelle arterie: raggiungono gli organi provocando danno ischemico (grave nell'encefalo). Bolle nelle vene: raggiungono il cuore, stanziando soprattutto nel ventricolo destro e riducendo il lavoro del cuore, che pompa a vuoto.

Sintomi: algie diffuse, vertigini, paralisi con ictus, morte.

Prevenzione: emersione molto lenta.

Terapia: camere iperbariche in cui il paziente è sottoposto ad un aumento della pressione e poi ad una graduale decompressione.

6. Cinetosi

Cinetosi o cinetopatie: causate dall'azione esercitata sull'organismo da brusche accelerazioni positive o negative, lineari o angolari. Sono mal d'auto, mal di nave, mal d'aereo, mal di treno.

Sintomi: nausea seguita da vomito, vertigini.

Orientamento nell'uomo è dato da propriocettori situati su cute, muscoli striati.

tendini e capsule articolari e recettori