Radiazioni ionizzanti

Le radiazioni ionizzanti sono onde elettromagnetiche o particelle subatomiche capaci di ionizzare la materia. Le più comuni radiazioni ionizzanti non corpuscolate sono rappresentate dai raggi X usati da molti anni nella diagnostica radiologica e oggi soprattutto nella tomografia assiale computerizzata (TAC).
Le radiazioni corpuscolate nel settore sanitario sono rappresentate essenzialmente dalle radiazioni beta e gamma generate dall'impiego di radionuclidi quali il tecnezio e lo iodio 131 per procedure diagnostiche e terapeutiche. Esse comportano il rischio di esposizione esterna e/o di contaminazione interna legata quest'ultima all'assorbimento ed incorporamento di radionuclidi.
Tra le unità di misura fondamentali della dosimetria radiobiologica va ricordata quella di esposizione che misura la quantità di ionizzazione prodotta in una massa unitaria di aria; la sua vecchia unità di misura, il rontgen ( R) è stata progressivamente sostituita dal coulomb/Kg di aria (C/Kg); 1 C/Kg = 3876 R.
La dose assorbita (D) misura la quantità di energia ceduta in una massa unitaria di tessuto; l'unità di misura corrente è il gray (Gy) pari a 1 Joule/Kg, quella precedente era il RAD (Radiation Absorbed Dose) corrispondente a 1/100 di Gy (1Gy = 100 RAD).
La dose equivalente (H) è una grandezza dosimetrica convenzionale ottenuta moltiplicando la dose assorbita D per un fattore di ponderazione per la radiazione WR (H = D x WR) che esprime la capacità della radiazione di generare effetti biologici nei tessuti non solo in rapporto all'energia ceduta ma anche in rapporto al tipo di radiazione. L'unità di misura è il sievert (Sv) che ha sostituito il REM (Radiation Equivalent Man) corrispondente a 1/100 di sievert (1Sv = 100 REM).
Il fattore di ponderazione (WR) dei raggi X, gamma e beta è pari all'unità, per cui per tali radiazioni la dose equivalente coincide con quella assorbita (H = D).
Poichè l'irradiazione del corpo umano non avviene sempre in maniera omogenea in quanto i vari tessuti hanno una diversa suscettibilità al danno radiobiologico, si è resa necessaria l'introduzione di un'altra unità di misura, la dose efficace (DE). La dose efficace esprime la probabilità che un organo irradiato possa subire un effetto stocastico rispetto al corpo intero; si misura in Sv e tiene conto di ulteriori fattori di ponderazione e WT specifici per i vari organi (DE = H x WT).
Il personale sanitario esposto a radiazioni ionizzanti è quello che esplica la propria attività nei seguenti reparti:
· radiologia e radioterapia,
· medicina nucleare,
· emodinamica cardiovascolare,
· ortopedia (sala gessi e sala operatoria),
· endoscopia digestiva,
· endoscopia urologica,
· anestesia.
Può essere occasionalmente esposto il personale sanitario che presta assistenza a pazienti sottoposti ad accertamenti diagnostici e/o terapeutici che prevedono l'impiego di radiazioni ionizzanti.


Il processo di ionizzazione può causare un danno al DNA cellulare. Tale danno se non adeguatamente riparato, può provocare la morte o una modificazione cellulare. Nel primo caso, se il numero di cellule morte è sufficientemente elevato ne può derivare una compromissione funzionale grave e clinicamente apprezzabile in un tessuto o organo. Nel secondo caso la cellula modificata è ancora in grado di riprodursi e può dare luogo, dopo un periodo di latenza di durata variabile ad una condizione di tipo neoplastico se quella modificata è una cellula somatica o a un danno nella progenie se viene interessata una cellula germinale.
Gli effetti del primo tipo sono definiti deterministici, quelli del secondo tipo stocastici.

Effetti deterministici
Tali effetti possono conseguire ad esposizioni del corpo intero oppure ad irradiazioni parziali.
L'esposizione dell'intero organismo (panirradiazione esterna o contaminazione interna) dà luogo a una sindrome molto grave legata a un danno irreversibile dei vari tessuti specie di quelli ad elevata proliferazione cellulare. Sono principalmente danneggiati il midollo osseo che mostra una depressione dell'ematopoiesi con conseguente pancitopenia periferica e le mucose dell'apparato digerente con conseguenti diarrea, emorragia intestinale, setticemia e shock; nei casi più gravi si ha un danno del tessuto cerebrale con coma e morte. La prognosi dipende dalla dose assorbita:

· dose assorbita superiore a 5-6 Gy
sopravvivenza impossibile
· dose assorbita compresa tra 2 e 4,5 Gy
sopravvivenza possibile
· dose assorbita compresa tra 1 e 2 Gy
sopravvivenza probabile
· dose assorbita inferiore a 1 Gy
sopravvivenza virtualmente sicura

L'irradiazione dell'intero organismo con dosi più basse e refratte nel tempo determina invecchiamento precoce, riduzione della vita media degli esposti, alterazioni a carico della cute, delle gonadi, del midollo osseo, del cristallino. La cute presenta alterazioni distrofiche specie alle mani con appianamento dei solchi delle impronte dei polpastrelli, caduta dei peli, teleangectasie, formazione di verruche. A carico del sangue si possono osservare anemia cronica, leucopenia, piastrinopenia. A carico del cristallino può aversi cataratta.
Le irradiazioni parziali possono dare luogo ad un effetto acuto (che insorge immediatamente dopo l'irraggiamento) oppure a un effetto che insorge più tardivamente ( per esposizione a piccole dosi per molto tempo). Quest'ultima modalità è quella che può verificarsi nell'esposizione professionale. L'irradiazione parziale con alte dosi interessa principalmente la cute e le gonadi. Le alterazioni cutanee sono rappresentate da eritema, bolle e desquamazione con formazione di ulcere. L'esposizione delle gonadi a dosi di 0,1-1 Gy provoca sterilità temporanea, dosi superiori a 5 Gy causano sterilità definitiva.

Effetti stocastici
Gli effetti stocastici, cioè di natura statistica e casuale si verificano quando una cellula, modificata dalla ionizzazione, conserva la capacità di dividersi, potendo dare luogo a una patologia neoplastica maligna. Per tali tipi di effetti non esiste una dose soglia.
Le neoplasie che con maggiore probabilità conseguono a esposizione cronica a radiazioni ionizzanti sono le leucemie e i tumori cutanei. Studi epidemiologici hanno inoltre evidenziato un aumento del carcinoma della tiroide dopo irradiazione esterna e/o dopo contaminazione con I 131. Allo stesso modo è stato riscontrato negli esposti un eccesso di neoplasie ossee e della mammella.

Effetti ereditari
Gli effetti delle radiazioni ionizzanti possono interessare, oltre al soggetto esposto, anche i suoi figli. Tali effetti sono conseguenti ad un danno indotto dalle radiazioni ionizzanti sul DNA delle cellule germinali oppure all'irradiazione del prodotto del concepimento durante la vita uterina.
Gli effetti genetici consistono in:
· mutazioni geniche
· aberrazioni cromosomiche
Le mutazioni geniche possono essere di tipo dominante o recessivo; nel primo caso l'effetto si manifesta in tutti i discendenti, mentre nel secondo si evidenzia solo in una parte di essi.
Le aberrazioni cromosomiche possono essere strutturali (traslocazioni, delezioni) o di numero.
In caso di una esposizione del prodotto del concepimento durante la vita intrauterina ne può derivare:
· morte dell'embrione o del feto;
· malformazioni e alterazioni della crescita;
· ritardo mentale;
· induzione di tumori maligni;
· effetti ereditari.




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