Patologia: effetti di corrente elettrica, radiazioni e pressione atmosferica

Effetto della corrente elettrica

Il professore aggiunge informazioni a questo argomento della lezione precedente. L'elettricità in ambito patologico si riferisce all'effetto delle cariche elettriche che si muovono attraverso il corpo; quest'esposizione a correnti elettriche anomale può provocare danni di diverso tipo ai tessuti. L'impatto varia in base alla quantità di corrente e alle strutture corporee coinvolte.

Si possono avere: sensazione di formicolio quando c'è una bassa intensità, quando l'intensità è più elevata si possono verificare contrazioni muscolari involontarie, man mano che l'intensità sale si possono verificare contrazioni respiratorie, correnti molto elevate possono causare l'arresto cardiaco immediato; a correnti superiori a 1 A, si possono bruciare i tessuti, causando ustioni interne ed esterne, oltre a danni estesi agli organi interni.

La resistenza del corpo varia in base a fattori come lo spessore della pelle o il livello di umidità. Il tessuto più resistente è la pelle (la pelle secca ha una resistenza maggiore mentre la pelle umida minore), tessuto adiposo e ossa hanno una resistenza meno elevata mentre tessuti liquidi come il sangue hanno resistenza minore. I diversi livelli di resistenza dei tessuti fanno si che al passaggio di corrente all'interno del corpo ci siano tipi diversi di danno.

Cellule sensibili alle radiazioni

Le cellule più suscettibili alle radiazioni sono quelle a più alto tasso di replicazione (come le cellule del midollo osseo), più diminuisce il numero di cicli replicativi più le cellule sono stabili e quindi meno suscettibili alle radiazioni. La suscettibilità, quindi, dipende dalla frequenza di replicazione o anche dalla presenza di agenti di eliminazione dei radicali liberi all'interno della cellula. In base a questo varia anche l'entità del danno che una radiazione può indurre in un tessuto.

Quantificazione delle radiazioni

La quantificazione delle radiazioni si basa su due approcci principali:

1. Fisico: misura la dose di radiazioni assorbita dai tessuti, utilizzando strumenti come dosimetri termoluminescenti (TLD) e dosimetri elettronici;
2. biologico/da esposizione: valuta i danni cellulari e genetici causati dalle radiazioni, ad esempio attraverso l'analisi delle aberrazioni cromosomiche, per stimare l'esposizione e i suoi effetti patologici.

Per misurare l'esposizione alle radiazioni ionizzanti e gli effetti delle radiazioni sull'organismo si utilizzano i Rad e i Rem:

• Il Rad: misura la quantità di energia assorbita dai tessuti biologici e non tiene conto del tipo di radiazione o del suo effetto biologico specifico.
• Il Rem: misura l'effetto biologico della radiazione ionizzante sul corpo umano, tenendo conto del tipo di radiazione e della sua capacità di causare danni. Tiene conto del tipo di radiazione e del suo potenziale danno biologico (questa unità è più indicata per descrivere il rischio di danno biologico a lungo termine, come il rischio di cancro o danni ai tessuti).

Effetto della temperatura sul nostro corpo

Esiste un range di temperatura che mantiene ottimali le funzioni vitali del corpo e che oscilla tra i 22 e i 25 gradi.

La temperatura corporea è controllata dal centro della termoregolazione presente in area preottica dell'ipotalamo. Il centro opera tramite dissipazione o produzione di calore raccogliendo input tramite sensori periferici e centrali disseminati nel corpo ed emettendo output per regolare la temperatura in base alle esigenze dell'organismo e mantenerla nel range ottimale, il quale può variare in base all'età o a condizioni patologiche.

La dispersione del calore si attua mediante vasodilatazione, sudorazione e conduzione quindi è condizionata dalla quantità di sangue che riesce a raggiungere la superficie del corpo e dalla differenza di temperatura con l'ambiente esterno, maggiore sarà questa differenza maggiore sarà la dispersione del calore; e dalla stimolazione della ghiandole sudoripare che più sono stimolate più espellono sudore che andrà incontro ad evaporazione aumentando la dispersione del calore (anche questo meccanismo dipende dall'ambiente esterno, più questo è umido meno il meccanismo sarà efficace).

La produzione di calore può essere data dall'aumento del metabolismo cellulare e dai brividi che sono contrazioni involontarie dei muscoli scheletrici che producono calore. Questi meccanismi vengono definiti meccanismi di risposta rapidi; oltre a questi c'è anche un meccanismo di risposta tardivo alla variazione di temperatura che è quello polmonare; viene definito tardivo perché richiede un loop di attivazione di diversi fattori: attivazione dell'ipotalamo per la produzione di TRH che va a stimolare l'ipofisi a produrre TSH che a sua volta stimola la produzione di T3 e T4 che tramite il sangue vanno ai tessuti aumentando il metabolismo ... l'aumento del metabolismo porta ad un aumento del consumo di energia e di ossigeno, questo porta ad una maggiore produzione di calore ma allo stesso tempo la carenza di ossigeno stimola la respirazione; questo meccanismo è vantaggioso dal punto divista termico ma svantaggioso dal punto di vista della riserva di energia del corpo.

I limiti di tolleranza a temperature elevate o basse sono abbastanza ristretti e dipendono da:

• tipo di vestiario
• riscaldamento
• alimentazione
• capacità di acclimatazione

Il superamento dei limiti di tolleranza della temperatura ottimale ha effetti diversi in dipendenza di:

• entità della differenza di temperatura
• estensione della superficie esposta
• durata di esposizione
• tipo di tessuto esposto
• quantità di umidità ambientale

Le conseguenze a questo superamento possono essere rappresentate da ipertermie o ipotermie, che possono essere locali o sistemiche; gli effetti possono variare da alterazioni del metabolismo cellulare fino alla morte delle cellule e dei tessuti coinvolti.

Ipertermia sistemica

È un aumento della temperatura corporea oltre il valore normale in seguito alla perdita della capacità di controllare la temperatura corporea dovuta al surriscaldamento dell'ambiente circostante e del nostro corpo. Le conseguenze dell'ipertermia sono l'eccitazione sregolata dell'ortosimpatico e quindi aumento di velocità del flusso sanguigno superficiale tramite vasodilatazione e aumento della sudorazione e successiva evaporazione. Questi meccanismi, che inizialmente sono utili alla dispersione del calore, diventano pericolosi per l'organismo perché un'eccessiva attivazione dell'ortosimpatico fa si che aumenti il carico di sangue pompato dal cuore in maniera prolungata e ciò porta ad un suo affaticamento, inoltre l'eccessiva sudorazione porta a squilibri elettrolitici importanti e disidratazione con riduzione eccessiva della volemia e aumento della viscosità del sangue che a sua volta porta ulteriore affaticamento del cuore (quindi in questa condizione il cuore viene sovraccaricato). La sintomatologia correlata a questo fenomeno è data da crampi muscolari, cefalea, confusione mentale e in casi gravi coma e morte.

Si può avere ipertermia con:

• Colpo di sole, causato da esposizione prolungata ai raggi solari (radiazioni infrarosse e ultraviolette) sul capo; manifestazioni caratteristiche del colpo di sole sono la scottatura di I e II grado e conseguente eritema, cefalea, turbe psichiche e non di rado la morte;
• Colpo di calore, causato da esposizione prolungata al caldo ambientale; si distinguono il colpo di calore tropicale e il colpo di calore comune.

Il colpo di calore tropicale si manifesta nelle regioni omonime caratterizzate da un clima caldo-umido. Colpisce i soggetti non acclimatati e quelli che compiono notevoli sforzi fisici; la sintomatologia è data dall'innalzamento della temperatura corporea fino oltre i 40℃, da un'intensa sudorazione (inefficace a raffreddare per l'elevata umidità nell'aria), con deplezione idrica e salina che porta ad una grave disidratazione, ipovolemia ed aumento della viscosità del sangue, stato confusionale, turbe psichiche, convulsioni, delirio, coma e morte.

Il colpo di calore comune si manifesta nel periodo estivo in seguito a temperatura e umidità ambientale elevata, esagerata attività fisica; la sintomatologia è simile a quella che si manifesta nel colpo di calore tropicale, ma meno accentuata e i casi mortali sono rari.

Ipertermia localizzata

L'ipertermia localizzata è rappresentata dalle ustioni che si verificano quando la temperatura dell'area interessata supera i 40-45°C.

Il tipo di risposta di un tessuto alle alte temperature dipende dall'intensità del calore e dal tempo di esposizione oltre che dall'estensione e dalla profondità della lesione.

Ipertermie localizzate: ustioni

si verificano quando la temperatura dell'area interessata supera i 40- 45°℃ Il tipo di risposta di un tessuto alle alte temperature dipende dall'intensità del calore e dal tempo di esposizione oltre che dall'estensione e dalla profondità della lesione.

Le lesioni cutanee vengono distinte in categorie in base alla gravità:

Effetto sul tessuto e esito delle ustioni

Le lesioni cutanee vengono distinte in base alla gravità in gradi; questi gradi servono anche dal punto di vista clinico ad avere un'idea immediata del quadro generale e delle necessità di intervento.

La classificazione prevede quattro gradi e, mentre il primo e il secondo si riconducono a condizioni che nel tempo guariscono quasi completamente, dal terzo grado in poi si ha una condizione per cui il danno colpisce gli strati più profondi della pelle, andando a colpire anche le cellule necessarie per il ripristino del tessuto danneggiato: il tessuto danneggiato va in necrosi, non può essere sostituito da nuove cellule epiteliali per cui viene sostituito da cellule fibrotiche, generando le cicatrici.

Ustione di I grado

1. Ustione di I grado: situazione di danno modesto, con dolore e risposta locale di vasodilatazione, che causa iperemia. Un' altra manifestazione è l'edema; sono tutti segni associati ai processi infiammatori. Regredisce senza lasciare traccia.

• Eritema (iperemia attiva) (SCOTTATURE SOLARI)
• Edema (Acqua + pr. plasmatiche) Fenomeni di tipo vasoattivo con iperemia, arrossamento e dolore. Risposta infiammatoria allo stato iniziale Riparazione senza traccia. Iperpigmentazione

Ustione di II grado

2. Ustione di II grado: danno agli strati più profondi e formazione di liquido tra lo strato corneo e spinoso della pelle. Si formano bolle, che non dovrebbero essere rotte, perché verrebbe meno la protezione da eventuali patogeni esterni. Anche in questo caso, la riparazione dei tessuti è efficiente.