PRINCIPI DI PATOLOGIA GENERALE
DEFINIZIONE DELLO STATO DI SALUTE:
Corrisponde ad una situazione di regolato ed equilibrato
funzionamento di tutto l’organismo detto “omeostasi”
OMEOSTASI: L’insieme dei meccanismi messi in atto da
ogni essere vivente pluri o monocellulare, per mantenere in
equilibrio le varie funzioni tra loro e l’ambiente esterno .
La capacità di una cellula o di un organismo di mantenersi
in uno stato fisiologico costante, indipendentemente dalle
variazioni chimico-fisiche esterne.
Tra le piu’ importanti funzioni che contribuiscono al
mantenimento della condizione omeostatica sono: i
meccanismi che presiedono all’equilibrio idro-elettrolitico,
equlibrio acido-base, meccanismi che regolano la
termoregolazione, equilibrio emocitopoietico-emocateretico.
PRINCIPI DI PATOLOGIA GENERALE



La PATOLOGIA GENERALE è stata definita come la
Scienza che si occupa del COME e PERCHE’ avviene il
turbamento dello stato di salute
La PATOLOGIA GENERALE mira a comprendere i
meccanismi molecolari e biochimici che sono alla base delle
malattie.
Studia le CAUSE (EZIOLOGIA) e i MECCANISMI
(PATOGENESI) che determinano le malattie.
PRINCIPI DI PATOLOGIA GENERALE



STATO MORBOSO: Condizione patologica stazionaria spesso
asintomatica
risultante da un equilibrio che si verifica tra la noxa
etiologica e la reattività dell’organismo. Es. miopia, presbiopia, presenza di
cicatrici, agenesia renale.
MALATTIA : la malattia è il turbamento della funzione di uno o piu’
organi che si riflette in una modificazione della condizione omeostatica
originaria ed induce contemporaneamente uno stato di reattività
dell’organismo. Non ha le caratteristiche di una condizione statica ma di
una condizione dinamica, cioe’ in evoluzione.
La malattia produce quasi sempre fenomeni soggettivi ed obiettivi che
vanno sotto il nome di “sintomi”.
CELLULA
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
Nella cellula si possono distinguere:
Membrana cellulare, il rivestimento esterno della
cellula
Nucleo con gli acidi nucleici, DNA e RNA
Citoplasma, sostanza gelatinosa contenente i vari
elementi della cellula
Organuli, sono una serie di organi interni alla cellula,
suddivisi in compartimenti e circondati da citoplasma,
separati da esso attraverso la membrana plasmatica
CELLULA
CELLULA
MEMBRANA CELLULARE
La membrana cellulare, anche detta membrana plasmatica o
plasmalemma, è un sottile rivestimento che delimita la cellula in tutti gli
organismi viventi.
Formata in prevalenza da lipidi, e più precisamente fosfolipidi, viene
chiamata anche bilayer fosfolipidico. Nella componente lipidica si vanno a
collocare, con importanti funzioni fisiologiche, proteine e una piccola
percentuale di glucidi, in forma di glicoproteine e glicolipidi, e di molecole
di colesterolo che la stabilizzano.
Negli organismi procarioti è ricoperta da un rivestimento protettivo
chiamato parete cellulare, assente invece negli eucarioti animali; nelle
cellule eucariotiche vegetali essa è presente sottoforma di una parete
cellulare primaria (composta principalmente da pectina) e di una parete
cellulare secondaria (composta principalmente da lignina).
CELLULA
CITOPLASMA

Il citoplasma è una soluzione acquosa dalla consistenza
gelatinosa al cui interno vi sono i vari organuli che
compongono la cellula: mitocondri, ribosomi, apparato di
Golgi, reticolo endoplasmatico granulare (o ruvido), reticolo
endoplasmatico liscio, lisosomi.
CELLULA


NUCLEO
NUCLEOLO
CELLULA
NUCLEO
Il nucleo è il centro di comando da
cui partono tutti gli ordini che
regolano la vita della cellula. Nelle
cellule eucariotiche, esso è immerso
nel citoplasma, delimitato da una
membrana nucleare (detta anche
cisterna perinucleare).
Il nucleo è ricoperto da una
membrana nucleare che permette il
passaggio nel nucleo solamente a
determinate sostanze. Il nucleo
contiene
DNA
(acido
deossiribonucleico), abbinato a delle
proteine strutturali; questa unione
forma delle lunghissime fibre dette
cromatina. Durante la riproduzione
cellulare, la cromatina si spiralizza,
formando i cromosomi.
CELLULA
Il
nucleolo
è
l'organulo
responsabile
della
sintesi
dell'RNA ribosomiale (rRNA). Si
tratta di una struttura fibrosa e
granulata presente in una o più
copie nel nucleo cellulare della
maggior parte delle cellule
eucariotiche
superiori,
specialmente
quelle
che
presentano una attiva sintesi
proteica. Al microscopio ottico
appare
come
un
granulo
rotondeggiante, non delimitato da
membrana e circondato da uno
strato di cromatina condensata. È
costituito da tratti di DNA che
codificano per l'RNA ribosomiale,
da filamenti di rRNA nascenti e
da proteine.
DNA




L'acido desossiribonucleico o deossiribonucleico (DNA) è un acido nucleico
che contiene le informazioni genetiche necessarie alla biosintesi di RNA e proteine, molecole
indispensabili per lo sviluppo ed il corretto funzionamento della maggior parte degli
organismi viventi.
Dal punto di vista chimico, il DNA è un polimero organico costituito da monomeri
chiamati nucleotidi. Tutti i nucleotidi sono costituiti da tre componenti fondamentali:
1) un gruppo fosfato
2) il deossiribosio (zucchero pentoso)
3) base azotata che si lega al 1C’ dello zucchero deossiribosio con legame N-glicosidico.
Quattro sono le basi azotate che possono essere utilizzate nella formazione dei nucleotidi da
incorporare nella molecola di DNA: le purine (adenina, guanina) e le pirimidine ( citosina,
timina e uracile).
DNA

Negli organismi viventi, il DNA
non è quasi mai presente sotto
forma di singolo filamento, ma
come una coppia di filamenti
saldamente associati tra loro. Essi
si intrecciano tra loro a formare
una struttura definita doppia elica.
Ogni nucleotide è costituito da uno
scheletro laterale, che ne permette il
legame covalente con i nucleotidi
adiacenti, e da una base azotata,
che instaura legami idrogeno con la
corrispondente
base
azotata
presente sul filamento opposto.
DNA

La struttura laterale del DNA è composta da
unità ripetute ed alternate di gruppi fosfato e
di 2-deossiribosio, uno zucchero pentoso (a
cinque atomi di carbonio) che si lega ai
fosfati
adiacenti
attraverso
legami
fosfodiesterici presso il terzo ed il quinto
carbonio; in pratica, ogni molecola di fosfato
forma un ponte molecolare collegando,
attraverso legami fosfodiesterici, il carbonio
in posizione 3′ di una molecola di
deossiribosio con quello in posizione 5′ dello
zucchero successivo. Conseguenza di questi
legami asimmetrici è che ogni filamento di
DNA ha un senso, determinato dalla
direzione dei legami fosfodiesterici. In una
doppia elica, il senso di un filamento è
opposto
a
quello
del
filamento
complementare
CELLULA

RIBOSOMI

Ribosomi sono granuli scuri presenti nel citosol, sulla
membrana nucleare e sul reticolo endoplasmatico rugoso
(RER);sono composti da RNA ribosomiale (r-RNA) e
materiale proteico.

La loro funzione è quella di sintetizzare le proteine partendo da una catena
di RNA messaggero (m-RNA).
I ribosomi si associano quasi sempre in gruppi, denominati poliribosomi o
polisomi, costituiti da 3 a 30 ribosomi legati da un esile filamento di
mRNA.
Il ribosoma ha come funzione essenziale quella di leggere il messaggio
proveniente dal DNA e di tradurlo, e la traduzione consiste nella sintesi
di proteine.


CELLULA


RETICOLO ENDOPLASMATICO RUVIDO
Il reticolo endoplasmatico ruvido è costituito da una serie di
membrane piegate l'una sull'altra a formare tubuli e sacchetti
(una prosecuzione della membrana nucleare), mentre il
termine ruvido si riferisce al fatto che la sua superficie è
punteggiata di corpiccioli, i ribosomi. Compito del ribosoma è
quello di sintetizzare proteine tramite la sintesi proteica. Una
volta ottenuta la proteina, questa viene racchiusa in una
membrana (gemmazione della vescicola di transizione) che,
trovatasi nel citoplasma può fuoriuscire dalla cellula per
esocitosi, sostare nel citoplasma o andare nell'apparato di
Golgi dove verrà modificata.
CELLULA
APPARATO DI GOLGI
L' APPARATO DI GOLGI è adibito a rifinire e rendere fruibili le sostanze
prodotte dai ribosomi che verranno utilizzate dalla cellula stessa o espulse.
Esso è formato da sacche membranose impilate le une sulle altre, che
modificano proteine e lipidi, sintetizzano carboidrati e "impacchettano" le
molecole che devono essere trasportate all'esterno della cellula. Anche se
può variare leggermente a seconda delle cellule studiate, in linea di
massima la sua struttura è pressoché uniforme: è formato da dittiosomi,
strutture formate a loro volta da sacculi appiattiti e da piccole formazioni
cave, le vescicole golgiane. I sacculi sono posti gli uni sopra gli altri e
possono trovarsi singolarmente nel citoplasma o associati nei cosiddetti
corpi golgiani. I sacculi che si trovano localizzati in prossimità del nucleo
sono detti inferiori o prossimali e costituiscono la regione cis del
dittiosoma. I sacculi che invece si trovano localizzati in prossimità della
superficie cellulare sono detti superiori o distali e costituiscono la regione
trans dello stesso dittiosoma.
APPARATO DEL GOLGI
CELLULA


RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO
Il reticolo endoplasmatico LISCIO è costituito da una serie di
membrane piegate l'una sull'altra non guarnite di ribosomi. E’
costituito a vescicole e/o tubuli. Svolge un ruolo principale
nella sintesi di lipidi, e negli epatociti è sede di processi di
detossificazione farmacologica, nella sintesi di ormoni
steroidei e nell’immagazzinamento di calcio nelle cellule
muscolari.
CELLULA
LISOSOMI
I lisosomi sono organuli facenti parte del citoplasma delimitati da una
membrana propria di natura fosfolipidica, al cui interno sono racchiusi
degli enzimi idrolitici capaci di idrolizzare, cioè di rompere i legami delle
macromolecole biologiche. Sono adibiti a digerire tutte quelle sostanze
inutili o dannose alla cellula. Sono presenti solo nelle cellule eucariote
animali. Si trovano anche nei globuli bianchi per assolvere il compito di
distruggere le macromolecole biologiche di microorganismi patogeni.
Dunque i lisosomi si possono definire organuli digestivi che eliminano le
sostanze di rifiuto della cellula e i microrganismi nocivi. I lisosomi si
fondono con i vacuoli alimentari in ingresso e sottopongono i nutrienti
all'attività digestiva degli enzimi, rendendoli così disponibili per la cellula.
CELLULA
PEROSSISOMA
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
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Il perossisoma è un organello cellulare vescicolare, di circa 0,5-1 μm di diametro,
ubiquitario negli eucarioti, separato dal citoplasma da una membrana, che contiene
almeno 50 enzimi ossidativi. All’interno delle cellule epatiche vi possono essere fino a
600 perossisomi al cui interno è a volte rintracciabile un nucleo denso (che contiene
vari enzimi urato ossidasi, catalasi, D-aminoacido ossidasi). Essi furono scoperti da
Christian de Duve a seguito dei suoi studi condotti negli anni ‘60 del XX secolo.
I perossisomi esercitano molte azioni che vanno dall’ossidazione degli acidi grassi a
lunga catena (detta beta-ossidazione), alla sintesi del colesterolo e degli acidi biliari
nelle cellule epatiche, alla produzione di plasmalogeni, al metabolismo degli
amminoacidi e delle purine ed allo smaltimento dei composti metabolici tossici.
I perossisomi elaborano al loro interno il perossido di idrogeno (H2O2), da cui presero
il nome a seguito dei processi di ossidazione, catalizzati da vari enzimi (urato ossidasi,
glicolato ossidasi, amminoacido ossidasi), che per svolegersi necessitano di ossigeno
molecolare (O2). Il perossido di idrogeno è altamente reattivo ed ha azione ossidante
per cui viene subito eliminato dall’enzima catalasi (uno dei più rappresentati) che
catalizza la seguente reazione: 2 H2O2 → O2 + 2 H2O
CELLULA


Mitocondrio: la Centrale d'energia 
La centrale energetica della cellula è
costituita dal mitocondrio (dal Greco
μιτος o mitos, filo + κουδριον o
khondrion, granulo). Si tratta di un
organello, rilevabile in quasi tutte le
cellule eucariote. Essi convertono le
molecole ricavate dal cibo in energia
nella forma di ATP attraverso il
processo
della
fosforilazione
ossidativa. Una cellula eucariota
normalmente contiene circa 2,000
mitocondri, i quali occupano circa un
quinto del suo volume totale.I
mitocondri contengono un DNA
mitocondriale, che è indipendente da
quello situato nel nucleo della cellula.
L'Adenosintrifosfato o ATP è un ribonucleotide
trifosfato formato da una base azotata, cioè
l'adenina, dal ribosio, che è uno zucchero
pentoso, e da tre gruppi fosfato. È uno dei
reagenti necessari per la sintesi dell'RNA, ma
soprattutto è una sostanza-chiave per il
metabolismo energetico. Esso viene idrolizzato
ad ADP (adenosindifosfato), che viene
riconvertito in ATP mediante vari processi.
MITOCONDRI

Struttura del mitocondrio
Ogni mitocondrio contiene una membrana
esterna e una interna composte da un
doppio strato fosfolipidico e proteine. Le
due membrane, tuttavia, hanno proprietà
differenti. A causa della sua
organizzazione a doppia membrana, vi
sono 5 compartimenti distinti all'interno
del mitocondrio. Vi è la membrana
esterna, lo spazio intermembrana, la
membrana interna, lo spazio delle creste
(formate dalle inflessioni della membrana
interna) e la matrice. La dimensione dei
mitocondri varia da 1 a 10 micrometri. I
mitocondri è come se fossero i polmoni
della cellula e procurano energia a essa
per la sua sopravvivenza.
MITOCONDRI
CELLULA

Funzioni del mitocondrio

Anche se è ben noto che i mitocondri convertono materiali organici in energia per
la cellula sotto forma di adenosintrifosfato, essi giocano anche un ruolo
fondamentale in alcune funzioni metaboliche, come:
Morte cellulare programmata grazie all'apoptosi
Proliferazione cellulare
Regolazione dello stato ossidativo della cellula
Sintesi dell'Eme
Sintesi di steroidi







Conversione dell'energia
Il ruolo più importante dei mitocondri è la produzione di ATP acronimo di
adenosintrifosfato. Questo è compiuto ossidando i derivati principali della
glicolisi: il piruvato e il NADH prodotti nel citoplasma. Tale processo di
respirazione cellulare, nota anche come respirazione aerobica, dipende dalla
presenza di ossigeno. Quando l'ossigeno scarseggia i prodotti della glicolisi
vengono metabolizzati mediante la respirazione anaerobica, un processo che è
indipendente dai mitocondri. La produzione di ATP dal glucosio ha un'efficienza di
circa 15 volte superiore durante la respirazione aerobica rispetto a quella
anaerobica.
MITOCONDRI
CELLULA

1.
2.
3.
RESPIRAZIONE CELLULARE
In biochimica si usa il termine di respirazione in
senso microscopico per riferirsi ai processi
molecolari che implicano consumo di O2 e
formazione di CO2 da parte della cellula. La
respirazione cellulare è schematizzata in tre stadi:
Glicolisi
Ciclo di Krebs
Fosforilazione ossidativa
GLICOLISI

fosforilazione del glucosio: alla
molecola di glucosio vengono
aggiunti due gruppi fosfato, forniti
da due molecole di ATP che a
loro volta diventano ADP. Si
forma così glucosio 1,6-difosfato;
CELLULA




Nel primo stadio le molecole organiche combustibili (glucosio, acidi grassi,
alcuni amminoacidi) vengono trasformate in acetil-coenzima A (acetilCoA).
La glicolisi è una catena di reazioni che avvengono nel citoplasma dove
il glucosio è degradato ed ossidato ad acido piruvico. L’acido piruvico,
poi, entra nei mitocondri dove subisce una decarbossilazione ossidativa
formando acetil-CoA
Nel secondo stadio l’acetil-CoA viene ossidato a CO2 attraverso il ciclo di
Krebs.
Il ciclo di Krebs, o ciclo dell'acido citrico, consiste in una serie di reazioni
che avvengono all'interno dei mitocondri, nello spazio della matrice.
Queste reazioni sono realizzate attraverso otto tappe enzimatiche e hanno lo
scopo di ossidare completamente i due carboni del gruppo acetilico
dell'acetil-CoA formando due molecole di CO2 in modo però da conservare
l'energia libera per la produzione di ATP.
CICLO DI KREBS

PRINCIPALI REAZIONI Al termine della glicolisi si formano due molecole
di piruvato, che entrano nei mitocondri e vengono trasformate in gruppi acetilici.
Ciascun gruppo acetilico, contenente due atomi di carbonio, si lega a un coenzima,
formando un composto denominato acetilcoenzima A.
CELLULA

La fosforilazione ossidativa costituisce la via di
sintesi dell’ATP (partendo da ADP e Pi) attraverso il
trasferimento di elettroni all’ossigeno ed avviene
nelle creste mitocondriali. E’ la tappa finale di tutte
le reazioni enzimatiche che prevedono la
degradazione ossidativa dei carboidrati, degli acidi
grassi e degli amminoacidi nelle cellule aerobiche.
RESPIRAZIONE CELLULARE

L'energia che si ricava dalla completa demolizione di una molecola di
glucosio attraverso i tre diversi stadi della respirazione cellulare (glicolisi, ciclo
di Krebs e catena di trasporto di elettroni), è idealmente di 36 molecole di
ATP. In realtà sono 38 le molecole nette di ATP ad essere prodotte, ma 2
di esse vengono consumate per trasportare (tramite trasporto attivo) dal
citoplasma alla matrice mitocondriale le 2 molecole di NADH + H+
prodotte nella glicolisi.
CICLO DI KREBS
DANNO CELLULARE
DANNO CELLULARE
PRINCIPALI ASPETTI PATOGENETICI
DEL DANNO CELLULARE




Quattro sistemi sono particolarmente vulnerabili:
Integrità delle membrana plasmatica
Respirazione aerobica produzione di ATP
Sintesi di proteine enzimatiche e strutturali
Integrità del sistema genetico
PRINCIPALI ASPETTI PATOGENETICI
DEL DANNO CELLULARE



L’EFFETTO PATOLOGICO DIPENDE DA:
AGENTE PATOGENO: -TIPO (meccanismo d’azione, potere
patogeno)
- DURATA D’AZIONE
- INTENSITA’ D’AZIONE
CELLULA:
-Tipo
- Stato nutritivo e ormonale
- Capacità di risposta adattativa
cellulare (antiossidanti, sistemi di
detossicazione, citochine, ..)
DANNO CELLULARE



AGENTI FISICI
AGENTI CHIMICI
AGENTI BIOLOGICI
DANNO CELLULARE

CAUSE DI DANNO CELLULARE
1.
AGENTI FISICI:
RADIAZIONI IONIZZANTI
RADIAZIONI ECCITANTI
ALTE E BASSE TEMPERATURE
CORRENTI ELETTRICHE
DANNO CELLULARE


AGENTI FISICI
RADIAZIONI ECCITANTI:
Infrarosso, visibile, U.V.
Radiazioni eccitanti: le radiazioni U.V. hanno massimo effetto
biologico
Gli acidi nucleici e le proteine subiscono maggiormente gli effetti di tali
radiazioni. Il lontano U.V. provoca formazione di DIMERI DI TIMINA a
livello del DNA.
Nella cute, le cheratine, prodotte dai cheratinociti, assorbono fortemente
gli U.V. impedendo di raggiungere gli stadi profondi, si ha ossidazione dei
loro gruppi –SH della cisteina IPERCHERATOSI
Le radizioni U.V. meno penetranti delle infrarosse, ma piu’ dannose
determinano ERITEMA per liberazione locale dei mediatori
dell’infiammazione.
DANNO CELLULARE

RADIAZIONI IONIZZANTI:
Radiazioni elettromagnetiche (raggi X, raggi gamma), radiazioni corpuscolate.

Il danno biologico consiste nell’inattivazione diretta di acidi nucleici e
proteine e di effetti indiretti sui grassi insaturi delle membrane cellulari.
Le proteine vanno incontro a denaturazione con perdita della loro attività.
Il DNA puo’ subire danni a livello di un singolo o di entrambi i filamenti, con
modificazione chimica delle basi (distruzione delle basi e rottura del legame
zucchero-fosfato) con comparsa di mutazioni puntiformi.
Gli acidi grassi insaturi (linoleico, linolenico) vanno incontro a perossidazione.
A livello subcellulare sono colpiti maggiormente : il nucleo, i mitocondri con
alterazione della fosforilazione ossidativa, blocco della sintesi proteica a livello
del reticolo endoplasmatico.




DANNO CELLULARE

RADIAZIONI IONIZZANTI
I tessuti piu’ radiosensibili sono quelli ad alta capacità
proliferativa, quali i tessuti emopoietici (midollo osseo con
anemie e leucopenie rigenerative e tessuto linfatico), tessuto
delle gonadi, delle mucose e dell’epidermide, i tessuti
neoplastici in cui pero’ vi è impiego terapeutico delle
radiazioni ionizzanti.
Radiolabili sono l’occhio (cataratta), l’apparato gastroenterico,
il tessuto nervoso.
RADIAZIONI

USI TERAPEUTICI DELLE RADIAZIONI
Tra gli usi terapeutici "d'urgenza" pensiamo al fatto che
i neonati in cui si presenta un ittero (colorazione
giallastra della pelle dovuta alla presenza in quantita'
eccessiva di bilirubina, una specie di "scarto" tossico
della continua rigenerazione del sangue) vengono messi
in un'incubatrice speciale con lampade a raggi
ultravioletti (radiazioni eccitanti) le quali stimolano
un rapidissimo riassorbimento dell'ittero, con
l'eliminazione del rischio di danni connessi alla tossicita'
della
bilirubina
(danni
cerebrali).
RADIAZIONI



USI TERAPEUTICI DELLE RADIAZIONI
Onde elettromagnetiche di frequenza elevatissima (infrarosso o
visibile) emesse da un laser vengono usate ad esempio per la
saldatura della retina e per vari interventi di precisione
sull'occhio ma anche su altri organi (laserterapia).
Un'altra branca terapica (complessa e molto in evoluzione) e'
quella della radioterapia, dai molteplici utilizzi. In questo caso le
onde elettromagnetiche hanno frequenze elevatissime e sono
caratterizzate da una grande capacita' di alterazione dei tessuti e
delle molecole (ionizzazione). Si tratta di onde elettromagnetiche
che hanno anche caratteristica corpuscolare, in quanto sono
caratterizzate dall'emissione di particelle elementari (protoni,
elettroni, neutroni) . Vengono utilizzate per la cura dei tumori.
DANNO CELLULARE



AGENTI FISICI
ALTE TEMPERATURE:
USTIONE DI I°-II°-III° e IV° GRADO
USTIONI I° GRADO:
Eritema dovuto ad iperemia attiva . Liberazione dei mediatori
dell’infiammazione EDEMA riparazione rapida con LIEVE
IPERPIGMENTAZIONE.
USTIONI II°GRADO:
Se lo stimolo termico è piu’ intenso e prolungato si ha lo stesso quadro come
sopra piu’ la formazione di bolle o flittene causate da aumento della
permeabilità vascolare, con fuoriuscita dai vasi di acqua, sali minerali,
fibrinogeno. La riparazione è piu’ lunga ma abbastaza rapida; possibilità di
penetrazione di batteri, perdita di liquido per evaporazione o rottura di
flittenedesquamazione  IPERPIGMENTAZIONE.
DANNO CELLULARE


AGENTI FISICI
ALTE TEMPERATURE:
USTIONI III°GRADO:
Necrosi dei tessuti colpiti. Le zone necrotiche esposte all’aria
disseccano e formano le escare. Alla caduta delle escare sulla
zona lesa compare tessuto di granulazione in attiva rigenerazione.
USTIONI IV°GRADO:
Carbonizzazione dei tessuti.
DANNO CELLULARE






BASSE TEMPERATURE: EFFETTI LOCALI
CONGELAMENTO: I°, II°, III°, IV° grado.
I° grado : Gelone. Inizialmente, ischemia locale da vasocostrizione per minore
dispersione di calore cui segue flogosi. Cianosi da stasi venosa. Perdita nella
zona congelata della sensibilità al dolore e al calore.
II° grado: PIEDE DA TRINCEA con trombosi e proliferazione dell’intima
con difetti di circolazioneipossia, flogosi essudativabolle e flittene,
necrosi superficiale del tessuto colpito e perdita definitiva della sensibilità.
III° grado: NECROSI non solo dei tessuti superficiali (cutanei) ma anche dei
piani muscolari, e finanche il tessuto osseo.
IV° grado: NECROSI + GANGRENA UMIDA dovuta all’impianto di germi
patogeni sulla zona necrotica e conseguente colliquazione e perdita di
sostanza nella zona colpita.
DANNO CELLULARE



AGENTI FISICI:
BASSE TEMPERATURE: EFFETTI SISTEMICI
ASSIDERAMENTO:
Complesso di lesioni provocate dall’esposizione a una temperatura
ambientale estremamente bassa cosicche’ l’organismo non è capace di
sfruttare i propri meccanismi termoregolatori. Oltre ai danni tissutali
comporta nei casi estremi, un progressivo rallentamento della circolazione
ematica con riduzione della pressione, del volume totale ematico, e per il
passaggio dei liquidi nei tessuti e riduzione della filtrazione renale fino a
causare la morte.
Quando i centri corticali raggiungono i 32 °C si instaura la NARCOSI
DA FREDDO, sotto i 28°C, PARALISI VASOMOTORIA a causa
dell’arresto dei centri regolatori, sotto i 27°C FIBRILLAZIONE
VENTRICOLARE con BLOCCO CARDIACO.
DANNO CELLULARE



AGENTI FISICI:
ALTE
TEMPERATURE:
SISTEMICI
COLPO DI SOLE
EFFETTI
DANNO CELLULARE

COLPO DI SOLE

E’ causato dall’esposizione prolungata dei raggi solari a
capo scoperto, con grave sintomatologia consistente in
cefalea, delirio, allucinazioni. Caratteristica del colpo di
sole è la scottatura di I e II grado e conseguente eritema.
Abnorme permeabilizzazione dei capillari aumentata
quantità di liquor nei ventricoli e negli spazi
subaracnoidei sintomi cerebrali e meningei  in casi
gravi, morte.
Incidenza maggiore nei paesi tropicali, la copertura del
capo con caschi di sughero costituisce un sicuro mezzo
preventivo.


DANNO CELLULARE


CAUSE DI DANNO CELLULARE
AGENTI FISICI: ELETTRICITA’
Le correnti di basso voltaggio e debole intensità non sono causa di malattia,
ma svolgono effetti fisiologici (ad es. stimolazione dei muscoli e dei nevi).
I fenomeni morbosi prodotti dalla corrente elettrica si verificano quando il
nostro corpo è attraversato dalla corrente. Le singole parti dell’organismo
offrono resistenza elettrica differente .
I lipidi delle membrane cellulari si oppongono al passaggio di corrente
elettrica. Il sangue ha un’ elevata conducibilità (presenza di acqua), per cui
organi molto vascolarizzati offrono poca resistenza. Anche i muscoli sono
buoni conduttori di elettricità ; il cuore viene facilmente attraversato dalla
corrente elettrica.
La cute ha alta resistenza elettrica che diminuisce a seconda del grado di
umidità superficiale.
IL PASSAGGIO DELLA CORRENTE ELETTRICA NEL CORPO
UMANO DETERMINA MIGRAZIONE DEGLI IONI PRESENTI A
LIVELLO INTRA-ED EXTRACELLULARE
CORRENTE ELETTRICA



L'intensità di corrente elettrica, indicata usualmente col simbolo I, è stata assunta come grandezza
fondamentale nel sistema internazionale SI.
La sua unità di misura è l'ampere (simbolo A). Da essa si ricava l'unità di misura di carica elettrica,
il coulomb, che corrisponde alla carica elettrica che fluisce con una corrente (costante) di un
Ampere per un secondo.
La corrente si divide in corrente alternata e corrente continua. La corrente continua è sempre
costante e ha un unico verso di percorrenza. La corrente alternata è variabile e non ha un unico
verso di percorrenza.
DANNO CELLULARE

EFFETTI DELLA CORRENTE ELETTRICA SUL CORPO UMANO

LA CORRENTE CONTINUA determina effetti elettrochimici legati




al flusso di elettroni con produzione di ioni cloro e solfato, ioni sodio e
potassio.
A livello cellulare le lesioni dipendono dalla migrazione degli ioni e dalle
variazioni di polarizzazione delle membrane.
La differenza di carica porta a squilibri biochimici, come modificazioni della
solubilità di alcune proteine.
A livello del cuore il passaggio di corrente provoca extrasistoli ed aumento
della frequenza cui segue fibrillazione prima atriale e poi ventricolare.
EFFETTI TERAPEUTICI : Un cuore fibrillante puo’ essere ricondotto alla
frequenza normale da un dispositivo particolare a corrente continua che per
uno stimolo di breve durata, lo depolarizza tutto contemporaneamente
permettendogli di riprendere il ritmo (DEFIBRILLATORE)
DANNO CELLULARE





LA CORRENTE ALTERNATA (vi è regolare inversione di
polarità) è responsabile di gravi effetti sull’organismo dovuti al
continuo cambiamento di direzione degli ioni nelle cellule e nei
liquidi extracellulari. (responsabile del maggior numero di
incidenti domestici e professionali)
Le piu’ dannose sono le correnti a bassa frequenza.
Effetti gravi a livello del cuorefibrillazione ventricolare
A livello dei muscoli scheletricicontrazione tetanicaparalisi
dei muscoli respiratoriasfissia.
Le correnti alternate ad elevata frequenza possono essere
utilizzate a scopo terapeutico perché producono un effetto
termico molto manifesto.
CORRENTE ELETTRICA








Valori di corrente
Definizione Effetti 1-3 mA SOGLIA DI PERCEZIONE Non si hanno
rischi o pericoli per la salute.
3-10 mA ELETTRIFICAZIONE Produce una sensazione di formicolio più o
meno forte e può provocare movimenti riflessi.
10 mA TETANIZZAZIONE Si hanno contrazioni muscolari. Se la parte in
tensione è stata afferrata con la mano si può avere paralisi dei muscoli,
rendendo difficile il distacco.
25 mA DIFFICOLTÀ RESPIRATORIE Si hanno a causa della contrazione
di muscoli addetti alla respirazione e del passaggio di corrente per i centri
nervosi che sovrintendono alla funzione respiratoria.
25-30 mA ASFISSIA
La tetanizzazione dei muscoli della respirazione può essere tale da provocare
la morte per asfissia.
60-75 mA FIBRILLAZIONE Se la corrente attraversa il cuore può alterarne
il regolare funzionamento, provocando una contrazione irregolare e
disordinata delle fibre cardiache che può portare alla morte.
USI TERAPEUTICI CORRENTE
ELETTRICA ALTERNATA
La
TERMOABLAZIONE
MEDIANTE
RADIOFREQUENZA (RFA) è una tecnica di
distruzione tessutale in situ che utilizza l’energia termica
generata dalla corrente elettrica alternata ad alta energia
prodotta da un generatore, per creare una necrosi
coagulativa. La metodica è di largo uso nel trattamento
delle neoplasie primitive e secondarie del fegato, ma
presenta oggi numerosi altri campi di applicazione.
L'impiego della RFA nel trattamento dei tumori sfrutta
l'effetto necrotizzante esercitato dal calore sui tessuti
biologici
DANNO CELLULARE

CAUSE DI DANNO CELLULARE

AGENTI CHIMICI:

Via d’introduzione
Tempo di esposizione
Dose
Sensibilità di specie di ogni tessuto
Possibilità di interferire con le reazioni metaboliche




VELENI (DDT, pesticidi, insetticidi, erbicidi, funghi superiori)
INQUINANTI AMBIENTALI E ATMOSFERICI
FARMACI (digossina, penicillina, alcaloidi dell’oppio)
TOSSINE BATTERICHE, FUNGINE (Amanita phalloides), VEGETALI
METALLI PESANTI (mercurio, arsenico, bismuto)
AGENTI CHIMICI INORGANICI: CCL4 tetracloruro di carbonio, acidi e
basi forti.
AGENTI CHIMICI ORGANICI: alcaloidi, glicosidi, dinitrofenolo,
fluoroacetato.
DANNO CELLULARE

2. AGENTI CHIMICI:

Meccanismi di azione patogena:
Spostamento del ph del mezzo per effetto della loro natura di acidi o basi. Gli acidi forti
provocano denaturazione immediata ed irreversibile delle proteine (causticazione da
acidi). Provocano ustioni di III e IV grado che a causa della disidratazione dei tessuti
indotta dall’evaporazione dell’acqua formano escare secche cioe’ placche di materiale
necrotico che tendono a staccarsi. Le basi forti provocano ustioni della stessa gravità
inducendo macerazione dei tessuti con conseguenti escare molli che formano cicatrici
retratte e molto deturpanti.
I solventi dei lipidi: azione sui lipidi della cellularottura delle membrane cellulari,
variazioni di permeabilità. Solventi dei lipidi CCL4 , acetone, cloroformio (gli effetti
patologici sono dovuti all’ingestione o alla inalazione dei solventi dei lipidi).
Denaturazione delle proteine, alterazione della viscosità, della solubilità (rame,zinco,
ferro, tiocianato, cloruro di calcio, urea, guanidina)
Danni reversibili o irreversibili aberrazione genetichecancro (Veleni)
Bloccano i gruppi-SH degli enzimi bloccando la loro attività (metalli pesanti).
Gli esteri organofosforici, DDT, insetticidi, gli erbicidi, bloccano in modo irreversibile
l’acetilcolinesterasi con danno della conduzione nervosa.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
DANNO CELLULARE





VELENI INORGANICI E ORGANICI:
TOSSICITA’ DA ACIDO CIANIDRICO E CIANURI
L’acido cianidrico e i cianuri provocano rapidamente la morte per anossia istostossica anche se
assunti in piccolissima dose, in conseguenza della capacità dello ione CN di inattivare
specificamente la citocromossidasi mitocondriale (Con conseguente impossibilità di
utilizzazione dell’ossigeno).
L’avvelenamento per inalazione di acido cianidrico è stato praticato nelle camere a gas
dei campi di concentramento nazisti e lo è tuttora in Nordamerica per i condannati a
morte.
L’avvelenamento da cianuro viene contrastato con antidoti come iposolfito di sodio
che interagiscono con l’emoglobina formando metaemoglobina per la quale i cianuri
hanno spiccata affinità dando origine alla formazione di cianometaemoglobina, priva di
tossicità.
citocromi sono proteine vettori di elettroni che permettono l'utilizzazione dell'ossigeno a livello
cellulare. Trasportano gli elettroni da un livello di alta energia ad un livello più basso. Questa
liberazione energetica permette all'ATP-sintetasi di produrre molecole di ATP a partire da ADP e
gruppo P.
DANNO CELLULARE

TETRACLORURO DI CARBONIO
All'inizio del XX secolo il tetracloruro di carbonio era ampiamente usato come solvente per
il lavaggio a secco, come liquido di raffreddamento e negli estintori. Dal 1940 il suo impiego
comincia a diminuire, per via della sua dimostrata tossicità.
Solvente dei lipidi e delle membrane cellulari ad alte concentrazioni.
Viene metabolizzato nel reticolo endoplasmatico liscio; qui viene scisso in radicale libero
CCl3 e ione Cl- . CCl3 in presenza di O2 genera un secondo radicale libero, CCl3 O2 . I
due radicali tendono a captare ioni idrogeno da un altro substrato, come per es. un acido
grasso insaturo come l’acido arachidonico di cui le membrane cellulari sono ricche, e si
trasforma in CHCl3 (cloroformio) che provoca perossidazione lipidica.
L’effetto tardivo sulle membrane sarà: rigonfiamento mitocondriale,
labilizzazione dei lisosomi, alterazioni della normale permeabilità
cellulare.
DANNO CELLULARE


La perossidazione lipidica è un processo dovuto ai cosiddetti "radicali
liberi" (o "perossili"), contenenti ossigeno molecolare con carenza di un
elettrone; in virtù di questo, i lipidi contenenti acidi grassi insaturi vengono
direttamente ossidati dall’ossigeno molecolare (il danno è in grado di
propagarsi mediante una reazione a catena, in quanto i lipidi privati di
elettroni tendono a reintegrare la perdita "rubandoli" alle molecole contigue,
fino a coinvolgere anche le proteine del nucleo centrale ed il DNA).
Quando vi sia un numero limitato di radicali liberi in circolazione
nell'organismo, questa azione si esplica soprattutto contro germi e batteri, la
cui membrana cellulare viene così erosa. In caso di sovrabbondanza di questi,
invece, l'azione coinvolge in modo massiccio le cellule dell'intero organismo,
causando il precoce "invecchiamento" delle cellule e nell'insorgere di varie
patologie più o meno gravi come, ad esempio, cancro, sclerosi multipla,
diabete, artrite reumatoide, enfisema, cataratta, morbo di Parkinson, morbo di
Alzheimer, ecc.


Gli acidi grassi possono essere, in base
all'assenza o alla presenza di doppi legami
nella catena carboniosa classificati come:
Acidi grassi saturi se essi sono assenti.
(p. e. acido caprilico C 8:0, acido
palmitico C 16:0, acido stearico C 18:0)
Acidi grassi insaturi se essi sono
presenti, monoenoici se ne è presente
uno e polienoici se ne sono presenti più
di uno. (p. e. acido oleico C 18:1, acido
linoleico C 18:2, acido linolenico C
18:3, acido arachidonico C 20:4)
omega-3 quando l'ultimo doppio
legame è presente sul terzo carbonio a
partire dalla fine. (p. e. acido linolenico
C 18:3)
 omega-6 quando l'ultimo doppio
legame è presente sul sesto
carbonio a partire dalla fine. (p. e.
acido linoleico C 18:2)
 omega-9 quando l'ultimo doppio
legame è presente sul nono
carbonio a partire dalla fine. (p. e.
DANNO CELLULARE

CAUSE DI DANNO CELLULARE
3. AGENTI BIOLOGICI:
virus, batteri, protozoi, parassiti, miceti.
DANNO CELLULARE





TOSSINE BATTERICHE
La produzione di tossine sono molecole batteriche che agiscono dannosamente sulla cellula ospite.
Per tossina batterica si identifica quella molecola prodotta dal batterio e rilasciata all’esterno per
andare a danneggiare cellule anche poste a distanza
L'esotossina è un tipo di tossina batterica.
Le esotossine si ritrovano negli estratti cellulari e nel terreno di coltura; sono rilasciate
all'esterno dai batteri, al contrario delle endotossine che sono invece componenti
strutturali interne o della parete cellulare. Come quasi tutte le proteine sono
termosensibili, e sono quindi velocemente inattivate dal calore per denaturazione
della loro struttura molecolare. Sono proteine solubili a volte glicosilate.
Le esotossine sono costituite di due parti: una parte A tossica ed una parte B che
funge da legame con la parete cellulare.
Sono suddivise in tre gruppi, in base al tipo di azione svolta:
Neurotossine: interferiscono con la normale trasmissione degli impulsi nervosi.
Citotossine: aggrediscono enzimaticamente le cellule dell'ospite, uccidendole.
Enterotossine: attraverso una stimolazione anormale sono responsabili del funzionamento
anomalo delle cellule dell'apparato gastroenterico
DANNO CELLULARE

ESOTOSSINE

Alcune esotossine interagiscono con la membrana cellulare dall’esterno
inducendo la lisi della cellula bersaglio.
La maggior parte di esse è costituita da due importanti domini (struttura tipo
A-B). In uno risiede la porzione enzimatica della molecola (A) responsabile
dell’effetto tossico una volta all’interno della cellula, nell’altro risiede la
porzione B responsabile dell’ingresso della molecola nella cellula.
La subunità B aderisce alla membrana della cellula bersaglio e crea un poro
attraverso il quale penetra la subunità A che è quella specificamente tossica e
penetra nella cellula.


GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE

La giunzione neuro-muscolare

Le fibre muscolari sono innervate dalle fibre nervose motorie che originano nei corni
anteriori del midollo spinale e nei nuclei motori dell'encefalo. Ogni assone si divide in
un certo numero di ramuscoli ciascuno dei quali prende contatto con una fibra
muscolare attraverso una sinapsi chiamata placca motrice (vedi disegno),
L'assoplasma delle terminazioni nervose contiene mitocondri ed un grandissimo
numero di piccole vescicole, dal diametro di 400-600 Å ; in queste vescicole si
accumula l'acetilcolina
Quando il potenziale d'azione condotto dalla fibra nervosa raggiunge le arborizzazioni
terminali situate in corrispondenza della placca motrice si ha la liberazione di
acetilcolina che si riversa nello spazio sinaptico e va ad attivare recettori specifici situati
sulla membrana postsinaptica. Ne risulta un aumento del flusso ionico che provoca
una depolarizzazione locale (potenziale di placca) ; quando questo raggiunge un valore
soglia provoca il potenziale d'azione che si propaga ed è seguito dalla contrazione.
L'acetilcolina che si è liberata viene rapidamente scissa dall'acetilcolinesterasi
dell'apparato sottoneurale (questo enzima è localizzato in corrispondenza od in
prossimità del sarcolemma che delimita le fessure secondarie) limitando così la durata
della risposta.


GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE




La placca neuromuscolare consente la trasmissione dell'impulso nervoso tra
una terminazione del nervo motore ed il muscolo. In risposta a questo
stimolo avviene la contrazione muscolare.
Le terminazioni finali della fibra nervosa costituiscono il cosiddetto terminale
presinaptico. Il loro rapporto con la superficie esterna della fibra
(sarcolemma) corrispondente, detta superficie postsinaptica, non è diretto, ma
mediato da uno spazio, detto spazio sinaptico.
Affinché l'impulso superi tale spazio è necessaria la liberazione di un
neurotrasmettitore, nello specifico di acetilcolina, da parte del terminale
presinaptico; il suo compito è di attraversare lo spazio sinaptico e di
consegnare "il messaggio contrattile" alla fibra muscolare.
La sinapsi chimica tra nervo e muscolo è chiamata GIUNZIONE
NEUROMUSCOLARE
ACETILCOLINA


L’acetilcolina è un mediatore chimico della trasmissione colinergica in molte zone del
sistema nervoso. E’ formata dall’unione della colina e dell’acido acetico .Quando viene
liberata va a immagazzinarsi nei recettori della membrana post sinaptica. Questa
membrana viene cosi depolarizzata e si va formando un potenziale d’azione nella fibra
nervosa o in quella muscolare stimolata.
L’acetilcolinesterasi si trova nelle sinapsi tra le cellule nervose e quelle muscolari.
Agisce presso le terminazione nervose colinergiche e spezza il legame tra l’acetilcolina
e l’acido acetico e ferma la trasmissione dell’impulso nervoso. L’acido acetico e la
colina non vanno perduti ma vengono riciclati per sintetizzare nuovi neurotrasmettitori
per le prossime contrazioni.
ESOTOSSINE



Principali Esotossine
Clostridium tetani: la tossina tetanica agisce a livello delle sinapsi motorie
bloccando il rilascio dell’acetilcolinesterasi che agisce sui neuroni motori,
determinando l’insorgenza di spasmi muscolari dapprima locali e poi
generalizzati. Il tetano insorge quale conseguenza delle ferite contaminate con
le spore di C.tetani che in ambiente anerobico germinano producendo la
tossina. Il tetano viene prevenuto con la vaccinazione.
Clostridium botulinum: è la piu’ potente tossina nota all’uomo ed è
estremamente reistente al calore. Il botulismo viene contratto per ingestione
di alimenti contaminati dalla tossina prodotta da spore che resistono
all’ebollizione. La tossina una volta assorbita viene trasportata nei nervi
motori, dove blocca il rilascio di acetilcolina a livello delle sinapsi
neuromuscolari dando luogo a paralisi flaccida.
TOSSINA TETANICA
USI MEDICI DELLA TOSSINA BOTULINICA


Nel 1937 Alan B. Scott, oftalmologo del Smith-Kettlewell Institute, utilizzò la tossina
botulinica A (BTX-A) in esperimenti sulle scimmie, e nel 1980 utilizzò il BTX-A per la
prima volta negli esseri umani per il trattamento dello strabismo. La BTX-A venne
approvata nel 1989 dalla Food and Drug Administration per il trattamento dello
strabismo, blefarospasmo e spasmo emifacciale in pazienti con età maggiore di 12 anni.
Nel 2002 giunse l'approvazione per l'uso in medicina estetica per il miglioramento
temporaneo delle rughe di espressione fra le sopracciglia (linee glabellari). La tossina
botulinica agisce inibendo la produzione del neurotrasmettitore acetilcolina:
bloccandone il rilascio nei muscoli, non si manifestano rughe, spasmi o tic facciali. Dal
1991 è invece utilizzata per il trattamento della spasticità, sia nell'adulto che nel
bambino.
La tossina botulinica B (BTX-B) è stata approvata nel 2000 dalla FDA per il
trattamento della distonia cervicale
PARETE CELLULARE

Sia la cellula eucariotica che quella procariotica sono delimitate da una membrana
costituita principalmente da fosfolipidi, che si dispongono a formare un doppio strato;
la cellula procariotica però è anche dotata di una parete cellulare, esterna alla
membrana, costituita per la maggior parte da peptidoglicani (molecole formate da
zuccheri e peptidi) che conferisce alla cellula forma e rigidità. Inoltre, alcune cellule
procariotiche hanno un'altra membrana esterna costituita da lipopolisaccaridi e
proteine.
DANNO CELLULARE




ENDOTOSSINE
I batteri gram-negativi producono come componenti dello strato
esterno dell’involucro cellulare i lipopolisaccaridi che in molte
circostanti sono tossici.
Queste sostanze sono chiamate endotossine poiche sono generalmente
parte integrante della cellula e vengono rilasciate solo quando la cellula va
incontro a lisi. Sono prodotte da Escherichia Coli, Shighelle, e salmonella.
Inducono diversi effetti fisiologici: febbre perche colpiscono i centri nervosi
deputati alla termoregolazione, diarrea, vomito, riduzione di leucociti,
piastrine ed uno stato di infiammazione genralizzata fino allo shock
ENDOTOSSINE
DANNO CELLULARE

La maggior parte degli agenti patologici puo’ avere
meccanismi d’azione diversi ma le alterazioni
biochimiche e morfologiche sono assai simili

I piu’ comuni meccanismi molecolari di danno
cellulare reversibile (subletale) ed irreversibile
(letale) sono:
 Danno da ipossia/anossia
 Danno da radicali liberi
 Danno da sostanze tossiche
 Danno da virus
DANNO CELLULARE
PATOGENESI DEL DANNO REVERSIBILE E IRREVERSIBILE DA IPOSSIA
CAUSE:
ANOSSIA: mancanza totale di ossigeno
IPOSSIA: è una condizione patologica determinata da una carenza parziale di ossigeno
nell'intero corpo (ipossia generalizzata) o in una sua regione (ipossia tissutale).

Essa genera uno stato di confusione e spaesamento, paragonabile a quello
di ubriachezza. A differenza di quest'ultima, tuttavia, la persona colpita non
riesce a realizzare le condizioni del suo stato. Questo può generare una
sopravvalutazione delle proprie ridotte capacità percettive, che possono
essere anche fatali. I primi tessuti a risentire della mancanza o del calo di
ossigeno sono i tessuti nervosi, in particolare il cervello, l'apparato visivo e
quello uditivo, lo scarso apporto di ossigeno al cervello provoca una
percezione sbagliata dei colori e un restringimento del campo visivo, oltre
che una perdita della visione centrale (scotoma ).
DANNO CELLULARE
PATOGENESI DEL DANNO REVERSIBILE E IRREVERSIBILE DA IPOSSIA
CAUSE:
a)
IPOSSIA IPOSSICA per diminuzione della pressione parziale di ossigeno nel
sangue arterioso; si verifica per compressioni (fasciature, tumori), per occlusioni
(trombosi, embolia, arteriosclerosi), spasmi arteriosi (traumi, freddo),
insufficienza cardiaca (ipovolemia). ) Riduzione della pressione parziale di
ossigeno nell’aria in montagna. Man mano che si sale, diminuisce l’ossigeno.
L’organismo cerca di adattarsi con un iperventilazione, fenomeno di breve durata
perché iperventilando si espelle più CO2
b)
c)
d)
IPOSSIA ISTOTOSSICA per inibizione dei processi respiratori ad opera di agenti tossici
(inibitori enzimatici: cianuri)
IPOSSIA ANEMICA con riduzione di trasporto di ossigeno nelle emazie in seguito ad
anemie di qualsiasi genere .
IPOSSIA STAGNANTE dovuta al ristagno di sangue nei tesuti per rallentamento del
circolo (volvoli, stasi da compressioni, strozzamenti erniali) In tutti questi casi, dove si
osserva una diminuzione della pressione parziale di ossigeno nel sangue venoso, si manifesta
una ipossia degli apparati.
DANNO CELLULARE

ISCHEMIA
 L'ischemia (Greco ισχαιμία, isch- riduzione, haima sangue) è

una riduzione dell'apporto di sangue con un risultante danno
o disfunzione del tessuto, che si verifica per cause intrinseche
(occlusione) o estrinseche (compressione) ad un vaso
sanguigno.
Gli effetti dell’ischemia dipendono dalla sua durata, dalla sua
gravità (parziale o totale) e dalle caratteristiche biochimiche
dei tessuti.
DANNO CELLULARE

DANNO DA RADICALI LIBERI:
Sono specie chimiche che possiedono un’unico elettrone spaiato in un
orbitale esterno. Sottraggono un elettrone alle altre molecole per
completare il loro ottetto
Anione superossido, perossido di idrogeno, radicale ossidrile, monossido
d’azoto, perossinitrito.
EFFETTI DANNOSI SULLE CELLULE:
perossidazione dei lipidi
danno di membrana
danno di proteine-SH
danno delle pompe ioniche
danno del DNA 
alterazione della sintesi proteica,
mutazioni
danno mitocondriale
influsso di calcio
EFFETTI EXTRACELLULARI
Attivazione di enzimi proteolitici ed ossidaz.diretta dei polisaccaridi
Perossidazione delle guaine mieliniche
Alterazione della parete endoteliale dei vasi
DANNO CELLULARE


La perossidazione lipidica è un processo dovuto ai cosiddetti "radicali
liberi" (o "perossili"), contenenti ossigeno molecolare con carenza di un
elettrone; in virtù di questo, i lipidi contenenti acidi grassi insaturi e i loro
esteri vengono direttamente ossidati dall’ossigeno molecolare (il danno è in
grado di propagarsi mediante una reazione a catena, in quanto i lipidi privati
di elettroni tendono a reintegrare la perdita "rubandoli" alle molecole
contigue, fino a coinvolgere anche le proteine del nucleo centrale ed il DNA).
Quando vi sia un numero limitato di radicali liberi in circolazione
nell'organismo, questa azione si esplica soprattutto contro germi e batteri, la
cui membrana cellulare viene così erosa. In caso di sovrabbondanza di questi,
invece, l'azione coinvolge in modo massiccio le cellule dell'intero organismo,
causando il precoce "invecchiamento" delle cellule e nell'insorgere di varie
patologie più o meno gravi come, ad esempio, cancro, sclerosi multipla,
diabete, artrite reumatoide, enfisema, cataratta, morbo di Parkinson, morbo di
Alzheimer, ecc.
RADICALI LIBERI
Molecole o frammenti di molecole che hanno
uno o più elettroni spaiati negli orbitali esterni
Sottraggono elettroni ad altre molecole per
completare il loro ottetto
MOLECOLE
BERSAGLIO:
Acidi nucleici
Proteine
Membrane biologiche
STRESS
OSSIDATIVO
RADICALI
LIBERI
perossidazione
ridotta fluidita’
dei PUFA
di membrana
(poliunsatured fatty
acid)
compromessa
attività cellulare
NEOPLASIE
INVECCHIAMENTO
Malattie
CARDIOVASCOLARI
DANNO CELLULARE










DANNO DA RADICALI LIBERI:
Generazione di radicali liberi da :
respirazione cellulare
Ischemia-riperfusione
Enzimi del citosol
Fagociti (infiammazione)
Radiazioni ionizzanti
SISTEMI TAMPONE (SISTEMI ANTIOSSIDANTI)
glutatione perossidasi
superossido dismutasi (SOD) trasforma l’anione superossido in acqua e
perossido d’idrogeno
Catalasi trasforma il perossido d’idrogeno in acqua e ossigeno.
SCAVENGER: vit. E, acido ascorbico, metallotionine (aminoacidi che
legano metalli pesanti)
DANNO CELLULARE
Fattori responsabili della produzione di radicali liberi
FATTORI AMBIENTALI: Inquinamento, Droghe, fumo
attivo e passivo, alcool e farmaci, raggi ultravioletti e radiazioni
ionizzanti, stress psicofisico prolungato (attività fisica intensa).
Alcuni additivi e sostanze tossiche presenti negli alimenti o
sviluppate durante la loro cottura.
FATTORI ENDOGENI: Trasporto di elettroni nei mitocondri
(produzione aerobica di energia), B-ossidazione (metabolismo
degli acidi grassi), reazioni del citocromo P450 (metabolizzazione
di farmaci, sostanze tossiche ecc.).
Attività delle cellule fagocitarie (sistema immunitario)
DANNO CELLULARE
DANNO CELLULARE REVERSIBILE:







Alterazione della fosforilazione ossidativa
Rigonfiamento di alcuni mitocondri
Rigonfiamento cellulare
Iniziale aumento di calcio nel citoplasma
vacuolizzazione
Acidificazione intracellulare
Riduzione della disponibilità di ATP
DANNO CELLULARE IRREVERSIBILE:

Blocco della funzione mitocondriale

Deplezione di ATP

Danno di membrana (perossidazione lipidica)

Degradazione e diminuita sintesi di fosfolipidi e proteine

Danno da riperfusione (aumento di calcio citosolico, aumentata formazione di radicali liberi,
aumentati livelli di acido glutammico)

Frammentazione di tutte le membrane interne e rotture dei lisosomi

Danno dei lisosomi e autolisi della cellula
DANNO CELLULARE
MODIFICAZIONI BIOCHIMICHE NELLE CELLULE DANNEGGIATE
 alterazione dell’attivita’ della pompa ionica
 ingresso di sodio e fuoriuscita di potassio aumento di acqua intracellulare
 Elevata perdita senza reintegrazione di ATP attivazione della glicolisi
anerobia ed aumento di lattato e piruvato.
 Diminuzione del ph intracellulare
 Danno delle membrane
 Aumento elevato di calcio nel citosol
 Attivazione di proteasi, fosolipasi ed endonucleasi
 Aumento dei radicali dell’ossigeno
 Rilascio di enzimi lisosomiali
DANNO CELLULARE
ALTERAZIONI MORFOLOGICHE
DEGENERAZIONI CELLULARI


Le varie cause di danno cellulare provocano nelle cellule
diversi tipi di alterazioni morfologiche classificate con il
termine di
DEGENERAZIONI CELLULARI O PROCESSI
REGRESSIVI
Alla base di queste alterazioni vi è sempre una o piu’ lesioni
biochimiche che esprimono il danno causato dall’agente
patogeno provocano le degenerazioni cellulari.
DANNO CELLULARE
DEGENERAZIONI CELLULARI










RIGONFIAMENTO TORBIDO
DEGENERAZIONE VACUOLARE
DEGENERAZIONE A GOCCIE IALINE
STEATOSI
MALATTIE DA ACCUMULO LISOSOMIALE
PIGMENTAZIONI
PROCESSI REGRESSIVI DELLA MATRICE EXTRACELLULARE
IALINOSI
FIBRINOIDOSI
AMILOIDOSI
FIBROSI-SCLEROSI
DANNO CELLULARE
DEGENERAZIONI CELLULARI

Manifestazione costante di quasi tutte le forme di danno cellulare è il
RIGONFIAMENTO CELLULARE






Causato prevalentemente da uno spostamento di acqua extracellulare
all’interno della cellula.
Vari tipi di degenerazioni sono caratterizzate da :
ACCUMULO DI ACQUA INTRA CELLULARE:
RIGONFIAMENTO TORBIDO
DEGENERAZIONE IDROPICA
DEGENERAZIONE VACUOLARE
DANNO CELLULARE


DEGENERAZIONI CELLULARI
PER ACCUMULO DI ACQUA INTRACELLULARE
RIGONFIAMENTO TORBIDO
Degenerazione cellulare assai comune e ben evidenziabile nel
fegato, rene, miocardio, che si verifica in seguito a vari stimoli
lesivi (ipossia, ischemia, veleni, tossine batteriche, fenoli
alogenati)
Le cellule sono rigonfie, il nucleo aumenta di volume,
rigonfiamento mitocondriale, e nel citoplasma si fa torbido per
la presenza di fitte granulazioni di natura proteica.
DANNO CELLULARE


DEGENERAZIONI CELLULARI
PER ACCUMLO DI ACQUA INTRACELLULARE
DEGENERAZIONE VACUOLARE -IDROPICA
Degenerazione cellulare caratterizzata dalla comparsa nel
citoplasma di cavità dette vacuoli, a contenuto acquoso.
La sua comparsa è legata all’instaurarsi di stati di anossia e si
verifica soprattuttto a carico del fegato, rene e del cuore.
DANNO CELLULARE


1.
2.

1.

1.

DEGENERAZIONI CELLULARI
Vari tipi di degenerazioni sono caratterizzate da :
ACCUMULO DI SOSTANZE NORMALMENTE PRESENTI MA NON RIMOSSE IN
MANIERA ADEGUATA:
STEATOSI
DEGENERAZIONE A GOCCIE IALINE
ACCUMULO DI SOSTANZE NON PRESENTI NORMALMENTE MA CHE SI
ACCUMULANO PER CARENZA CONGENITA DI UN ENZIMA
MALATTIE DA ACCUMULO LISOSOMIALE (GLICOGENOSI, SFINGOLIPIDOSI, ..)
ACCUMULO DI SOSTANZA ANOMALA ESOGENA O ENDOGENA (PIGMENTI),
PERCHE’ LA CELLULA NON L’APPARATO ENZIMATICO PER DEGRADARLA
PIGMENTAZIONI: ITTERO, EMOSIDEROSI LIPOFUSCINOSI, ANTRACOSI.
Si definisce ittero la colorazione giallastra della pelle, della sclera e delle membrane causata
dall'eccessivo innalzamento dei livelli di bilirubina nel sangue. Affinché l'ittero sia visibile il
livello deve superare 3-5 mg/dL.
DANNO CELLULARE
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GLICOGENOSI
Il glicogeno è un polimero del glucosio che costituisce una riserva energetica è conservato
prevalentemente nel fegato e nei muscoli scheletrici. Il processo di demolizione del glicogeno
consta di tre fasi, operate da tre enzimi, quali: glicogeno fosforilasi, enzima deramificante e
fosfoglucomutasi
Queste malattie genetiche rare vengono denominate glicogenosi e la loro forma specifica è
determinata dal tipo di enzima mancante. Si parla così di glicogenosi epatiche, caratterizzate da un
accumulo prevalentemente nel fegato e muscolari, in cui l'accumulo è soprattutto muscolare. Ad
oggi ne sono state scoperte otto forme, tra le quali quella di tipo I (malattia di von Gierke, con
difetto dell'enzima glucosio 6-fosfatasi). Nel gruppo epatico, vi sono poi la tipo III (difetto amilo1,6 glucosidasi, enzima deramificante), IV (difetto 1,4-1,6 transglucosidasi, enzima ramificante),
VI (difetto fosforilasi) e IX (difetto fosforilasi chinasi). Alle forme muscolari appartengono invece
il tipo II (malattia di Pompe, con difetto di alfa-glucosidasi, maltasi acida), V (malattia di
McArdle, con difetto di miofosforilasi) e VII (malattia di Tarui, con difetto di fosfofruttochinasi).
GLICOGENOSI
GLICOGENOSI
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Tutte le glicogenosi vengono trasmesse con modalità autosomica recessiva, con entrambi i
genitori portatori sani del gene difettoso che codifica l'enzima mancante. Fa eccezione
il tipo IX, che si trasmette con modalità legata alla X.
La glicogenosi è dovuta ad un errore del codice genetico. Le persone affette da questa
malattia non sono in grado di utilizzare gli zuccheri che sono indispensabili per la
crescita e per il buon funzionamento dei loro organi. Gli zuccheri si accumulano
nell'organismo diventando dei veri e propri veleni per il fegato, i reni, la milza, i
muscoli e il cervello
La glicogenosi di tipo I, (malattia di von Gierke, con difetto dell'enzima glucosio 6fosfatasi)ovvero la più diffusa e studiata, può causare ingrossamento e
malfunzionamento del fegato, ipoglicemia a distanza dei pasti (con sudorazione,
debolezza muscolare, tremori e convulsioni, fino alla perdita di conoscenza e al coma),
valori glicemici costantemente inferiori a quelli normali, alterazione di alcuni esami di
laboratorio (con acetone nelle urine, aumento di acido urico, e di acidità nel sangue),
adenomi epatici, osteoporosi, bassa statura, deficit immunitario (sono frequenti le
infezioni a carico dei vari apparati), insufficienza renale e calcolosi renale.
I pazienti affetti da glicogenosi di tipo I sono condannati a mangiare continuamente
(sia di giorno, che di notte, con la febbre, il vomito ecc...). Ciò li rende estremamente
fragili e vulnerabili e richiede una continua e attenta sorveglianza.
DANNO CELLULARE
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STEATOSI