Patologia Generale: Cause Fisiche delle Malattie e Processi di Guarigione

PATOLOGIA GENERALE

Scienza che studia i vari casi di malattia (l'eziologia generale) e i meccanismi patogeni con i quali inducono il danno al nostro organismo

AGENTI EZIOLOGICI

causa della malattia

EZIOLOGIA

è la disciplina (parte della patologia) che studia gli agenti eziologici e in che modo questi inducono il danno nell'organismo (meccanismo patogeno) Le cause di malattia possono essere ENDOGENE o ESOGENE (o ambientali).

• ENDOGENE: originano da effetti genetici, malattie genetiche. Possono essere ereditarie (trasmesse da genitore a figlio) o congenite (già presenti alla nascita).
• ESOGENE: che risiedono nell'ambiente che ci circonda, sono numerosissime e possono essere distinte in diverse categorie. Quali:

• CAUSE FISICHE: radiazioni, temperature estreme, danni meccanici, pressione atmosferica e elettricità
• CAUSE CHIMICHE: acidi o basi forti, solventi, sostanze denaturanti e veleni
• CAUSE BIOLOGICHE: microrganismi patogeni (spore, virus, batteri) di ciò se occupa la microbiologia

CAUSE ESOGENE DI MALATTIA

CAUSE FISICHE

Radiazioni, temperature estreme (freddo, caldo), danni meccanici (traumi, ferite), pressione, elettricità (folgorazioni). Elettricità e pressione non è argomento d'esame.

RADIAZIONI

Le radiazioni sono energie che si spostano da un punto a un altro dello spazio che ci circonda. Energia in movimento che, quando incontra un ostacolo inanimato o un organismo cede l'energia totalmente o parzialmente all'ostacolo, ciò può determinare un danno all'ostacolo stesso. L'energia che ha assorbito l'ostacolo produce un danno proporzionale alla quantità di energia che la radiazione portava con sé e ha ceduto.

IN BASE ALLA LORO NATURA LE RADIAZIONI POSSONO ESSERE

• ELETTROMAGNETICHE (REM): fatte di energia pura, sotto forma di FOTONI
• CORPUSCOLATE: fatte di massa, di MATERIA.

RADIAZIONI CORPUSCOLATE

Nelle radiazioni corpuscolate la materia di cui si parla è materia composta da particelle subatomiche (parti di atomi). Esse comprendono:

• RAGGI BETA: fasci di elettroni
• RAGGI ALFA: fasci di nuclei di elio
• NEUTRONI: fasci di neutroni e neutrini
• PROTONIRADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE

Le radiazioni elettromagnetiche riescono a raggiungere la velocità della luce a differenza delle radiazioni corpuscolate in quanto non contengono massa, non creano infatti attrito nello spazio. Esse sono le onde radio, infrarossi, ultravioletti, microonde, luminosi, raggi UV, raggi X e raggi Y. Le radiazioni elettromagnetiche si muovono con movimento ondulatorio e quindi seguono le stesse leggi della fisica delle onde. Saranno quindi provviste di:

• AMPIEZZA (altezza onda)
• LUNGHEZZA D'ONDA (distanza fra due cuspidi)
• FREQUENZA (numero di volte che l'onda si ripete nella stessa unità di tempo).

Frequenza e lunghezza d'onda sono necessariamente inversamente proporzionali. La lunghezza d'onda decresce e quindi aumenta la loro frequenza. Infatti:

• Più un'onda è lunga meno volte riuscirà a ripetersi nello spazio temporale.
• Maggiore è la frequenza di un'onda elettromagnetica e maggiore sarà la sua energia e quindi maggiore è la sua energia che recherà nell'ostacolo (e quindi la sua capacità di recare danno all'ostacolo).

Le radiazioni elettromagnetiche in ordine di lunghezza d'onda sono:

• ONDE RADIO: lunghezza d'onda da mm a km
• MICROONDE: lunghezza d'onda da mm a m
• INFRAROSSI: nell'ordine dei mm
• LUMINOSI: luce visibile 700-400 nm (le altre lunghezze d'onda non sono visibili dal nostro occhio)
• UV: 100- 400 nm è l'insieme di diverse radiazioni che comprendono raggi visibili, infrarossi e ultravioletti
• RAGGI X: lunghezza d'onda molto piccola, quindi frequenza d'onda elevata
• RAGGI Y: lunghezza d'onda molto piccola, quindi frequenza d'onda elevata

IN BASE ALL'ENERGIA CHE TRASPORTANO POSSIAMO DISTINGUERE

• ECCITANTI: energia <10 eV (elettronvolt) fra cui onde radio, microonde, infrarossi, luminosi e UV (radiazioni elettromagnetiche tranne raggi x e gamma)
• IONIZZANTI: energia >10 eV fra cui raggi X e Y (raggi x e gamma e tutte le radiazioni corpuscolate)

Le radiazioni corpuscolate sono tutte ionizzanti.

EFFETTI CHE CAUSANO SUI NOSTRI ATOMI QUANDO CI COLPISCE

EFFETTI ECCITANTI E IONIZZANTI

• RADIAZIONI ECCITANTI: quando la radiazione cede l'energia all'atomo, l'elettrone assorbe l'energia ceduta dalla radiazione per saltare sull'orbitale più esterno (crea un salto quantico). Esse creano danno alla molecola colpita. L'atomo non è stabile e la molecola di cui fa parte questo atomo risulta danneggiata. Le radiazioni UV sono le più pericolose tra le radiazioni eccitanti hanno energia sufficiente a penetrare in parte (si fermano all'epidermide = danno tumore maligno dell'epidermide) il nostro organismo.
• RADIAZIONI IONIZZANTI: l'elettrone dell'atomo assorbe tanta energia e l'atomo rimane privo di energia. L'elettrone sull'orbitale esterno viene sbalzato via, fuori dall'atomo, che diventa uno ione (ha perso un elettrone). L'elettrone espulso dà origine a una ulteriore radiazione diventando un raggio beta (radiazione corpuscolata).

Le radiazioni più dannose sono quelle ionizzanti. Fra quelle eccitanti ci sono gli ultravioletti perché sono le uniche che riescono a penetrare nel nostro organismo (nonostante penetrano pochissimo: solo epidermide, non penetrano nel derma), nonostante la minima penetrazione possono indurre danni pericolosi come tumori maligni.

EFFETTI CHE CAUSANO SULLA MOLECOLA

Il danno che crea all'atomo si rivede sulla molecola, anche essa subisce un danno, infatti, essa si modifica e si altera.

• RADIAZIONI ECCITANTI: danno solo un effetto diretto, danneggiano una molecola quando la colpiscono direttamente (per danneggiarla devono colpirla).
• RADIAZIONI IONIZZANTI: danno un effetto diretto ma anche un effetto indiretto. Esse, infatti, hanno talmente tanta energia che danneggiano le molecole anche se le colpiscono indirettamente, si verifica quando la radiazione colpisce una molecola d'acqua del nostro organismo.

RADIOLISI DELL'ACQUA

La molecola d'acqua se colpita si scinde in maniera eterogenea e da origine ai cosiddetti radicali liberi dell'ossigeno. Essi sono molecole altamente instabili e altamente ossidanti. Ossidano velocemente le molecole che hanno intorno e le danneggiano. Esempi di radicali liberi sono: idroperossido, radicale idrossilico.

EFFETTI CHE CAUSANO SULLE CELLULE

• MOLECOLA DEL NUCLEO Se il nucleo si trova a riposo nel momento in cui viene colpito è facile che esso si frammenti (vedi schema foto degli effetti mortali) Se il nucleo è in mitosi avrà la cromatina più lassa e il DNA più esposto che verrà colpito più facilmente e di conseguenza viene bloccata la mitosi (e quindi facile che a essere più esposto sia il DNA).
• MOLECOLA SUL CITOPLASMA Mitocondri: rottura e rigonfiamento delle creste, dissociazione fosforilazione ossidativa Reticolo endoplasmatico: degradazione e distruzione dei ribosomi, blocco della sintesi proteica Lisosomi: la cellula inizia ad auto digerirsi (carichi di enzimi proteolitici)

La cellula può anche trasformarsi in una cellula tumorale. La radiazione colpisce il DNA, provocando una mutazione (in questo caso compatibile con la sopravvivenza).

CELLULE SENSIBILI AL DANNO DA RADIAZIONE

Le nostre cellule sono tutte ugualmente sensibili al danno da radiazione? Tutte le nostre cellule sono sensibili al danno da radiazione, ma alcune sono molto più sensibili rispetto alle altre. La sensibilità al danno della radiazione dipende dalla capacità proliferativa della cellula. Maggiore è la capacità replicativa, maggiore è il danno da radiazione che subiscono (maggiore è la sensibilità)

CELLULE LABILI, STABILI E PERENNI

• Cellule labili: cellule epiteliali, mucose, cellule del midollo emopoietico, cellule del feto che sono più sensibili delle più sensibili cellule della madre. Alto ritmo proliferativo, cellule sensibilissime al danno delle radiazioni
• Cellule stabili: cellule epatiche. Proliferano se stimolate.
• Cellule perenni: neuroni, cellule muscolari, cellule del muscolo cardiaco.

PANIRRADIAZIONE

Danni a livello TOTAL BODY. Assorbono una quantità di ioni ionizzanti in tutto il corpo in maniera accidentalmente (esplosione nucleare). Il danno che subisce l'organismo è a livello total body, il danno dipende dalla dose di radiazione assorbita. L'unità di misura è il GRAY (100 RAD).

EFFETTI PRECOCI

• Se la quantità è superiore ai 6 gray la morte è immediata ed è causata dal rilascio massivo di molecole vaso attive del nostro sistema nervoso periferico, tutti i vasi si dilatano è la pressione scende di colpo e il corpo va in shock cardio circolatorio.
• Se la quantità è inferiore ai 6 gray la morte non è immediata ma avviene nel giro di qualche giorno. Il danno si presenta alla cute (danno da ustione) e danno alle mucose interne. Esso viene inoltre causato a livello della mucosa gastroenterica, infatti, si manifestano sintomi come vomito e diarrea. Questo avviene perché il corpo non riesce più a trattenere liquidi e vi è la morte da disidratazione. Se la quantità di radiazione non è tale da causare la morte molto probabilmente vi sarà la morte entro un paio di settimane e vi sarà danno a livello emopoietico. Quest'ultima avviene più tardi perché gli elementi corpuscolati del sangue (globuli rossi, piastrine e globuli bianchi) rimangono in circolo finché non muoiono. Quando questi muoiono non possono più essere rimpiazzati perché il midollo ha subito un danno.

EFFETTI TARDIVI

Gli effetti tardivi sono i TUMORI. Essi sono causati dal fatto che le radiazioni colpendo il DNA possono causare mutazioni che trasformano la cellula colpita in una cellula tumorale. Non esistono tumori senza mutazioni. Esistono tumori dei tessuti labili, tumori del sangue, tumori ghiandolari. Se la mutazione avviene a livello delle cellule germinali la mutazione può essere trasmessa alla progenie.