Patologia e Fisiopatologia Generale

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1 Patologia e Fisiopatologia Generale Dr. Giulio Piluso Dipartimento di Biochimica, Biofisica e Patologia Generale Seconda Università degli Studi di Napoli Tel giulio.piluso@unina2.it

2 Testi consigliati G.M. Pontieri Patologia e Fisiopatologia Generale per i corsi di Laurea in professioni sanitarie. Ed. PICCIN (3 Ed.) G.M. Pontieri Elementi di Patologia Generale per i corsi di Laurea in professioni sanitarie. Ed. PICCIN (3 Ed.) M. Parola Patologia Generale. Ed. EdiSES N. Woolf Patologia Generale. Meccanismi della malattia. Ed. Indelson-Gnocchi King T.C - Collana Percorsi Integrati Patologia. Ed. Elsevier Masson T.D. Spector, J.S. Axford Introduzione alla Patologia Generale. Ed. Casa Editrice Ambrosiana (2 Ed.) F. Celotti Patologia Generale e Fisiopatologia. Ed. EdiSES

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4 Argomenti del Corso (1) Cosa studia la Patologia Generale Eziologia Patogenesi Manifestazioni Morbose Lo stato di malattia Malattie Ereditarie (Patologia genetica) I geni ed il materiale genetico Alterazioni patologiche del materiale genetico Meccanismi di trasmissione delle malattie genetiche Alcuni esempi di patologie genetiche Cause ambientali di malattia (Patologia ambientale) Cause fisiche Cause Chimiche Altro Patologia generale delle infezioni Patogenicità dei microrganismi Patogenicità dei virus Infestioni

5 Argomenti del Corso (2) I Meccanismi di difesa dell organismo Barriere meccanico-chimiche Immunità aspecifica Immunità specifica Condizioni patologiche che riducono i meccanismi di difesa: le immunodeficienze L infiammazione Definizione e caratteristiche generali Manifestazioni sistemiche della flogosi Il processo riparativo L autoimmunità Eziopatogenesi delle malattie autoimmuni Alcuni esempi Reazioni immunopatogene I tumori Eziopatogenesi dei tumori Invasività neoplastica Metastatizzazione Oncogeni e geni oncosoppressori Proliferazione cellulare e morte programmata della cellula (apoptosi). Patologia cellulare I processi degenerativi cellulari Malattie di accumulo I processi degenerativi a carico dei tessuti connettivali

6 Argomenti del Corso (3) Fisiopatologia della termoregolazione Termoregolazione Termogenesi Termodispersione La febbre Fisiopatologia generale endocrina Sintesi, secrezione e azione degli ormoni Alterazione funzionale delle ghiandole endocrine Il diabete mellito Diabete mellito insulino-dipendente (tipo I o IDDM) Diabete mellito insulinoindipendente (tipo II o NIDDM) L aterosclerosi Definizione ed evoluzione della lesione aterosclerotica Eziopatogenesi ed aspetti epidemiologici Fisiopatologia del sangue e dell emostasi L emopoiesi Le anemie Fisiopatologia del cuore Anomalie congenite del cuore e dei grossi vasi Aritmie cardiache Malattia ischemica del miocardio Insufficienza cardiaca Fisiopatologia del sistema circolatorio Emorragia, ischemia, shock, embolia, edema, infarto

7 Argomenti del Corso (4) Fisiopatologia dell apparato respiratorio Ventilazione polmonare e respirazione Scambi gassosi Insufficienza respiratoria Patologie dell apparato respiratorio Fisiopatologia del rene Filtrazione renale e sue alterazioni L urina Patologie renali Fisiopatologia del fegato Funzione metabolica del fegato Gli itteri Malattie del fegato Fisiopatologia dell apparato digerente Funzioni dell apparato digerente e sue alterazioni Fisiopatologia del sistema nervoso I sistemi neurali Patologie del sistema nervoso (cenni) Fisiopatologia del tessuto muscolare Funzione del muscolo Miopatie primarie Miopatie associate ad alterazioni dei motoneuroni Miopatie secondarie

8 Finalità della Patologia Generale La Patologia generale è una scienza multidisciplinare finalizzata allo studio della eziopatogenesi delle malattie. Eziologia (conoscenza delle cause della manifestazione patologica) Patogenesi (i meccanismi con cui gli agenti eziologici modificano direttamente o indirettamente lo stato di salute) La Patologia generale mira cioè a comprendere i meccanismi molecolari e biochimici che sono alla base della comparsa di fatti patologici e le cause che ne sono responsabili.

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10 Eziologia Si occupa di studiare le cause delle malattie che essere possono Endogene cioè già presenti nell organismo. E questo il caso delle malattie genetiche, in cui la sottostante alterazione genica è già presente alla nascita. Esogene cioè esterne all organismo presenti nell ambiente in cui esso si muove. Ad esempio i microrganismi patogeni con cui possiamo venire a contatto nel corso della nostra vita. L effetto dell agente eziologico può essere: Determinante se da solo è in grado di produrre la malattia Coadiuvante quando concorre con altre cause all insorgenza della malattia. All azione dell agente eziologico, l organismo può dirsi Recettivo Refrattario Resistente Reattivo

11 Patogenesi Si occupa dello studio dei meccanismi responsabili della comparsa della malattia, innescati dall agente eziologico. Tali meccanismi sono di fatto molteplici e di difficile classificazione. La loro comprensione è presupposto fondamentale per definire una strategia terapeutica e di profilassi.

12 Lo stato di Salute Lo stato di salute non è dimostrato dalla sola sensazione soggettiva di benessere psico-fisico, ma si basa sulla valutazione di parametri obiettivi che indicano che l organismo è in grado di mantenere costante la sua composizione. Omeostasi è l insieme dei meccanismi messi in atto da ogni essere vivente per mantenere costante, dal punto di vista costitutivo e funzionale, la sua composizione. Costantemente, stimoli esogeni ed endogeni modificano questa condizione di equilibrio omeostatico. Un organismo sano è in grado di risponde efficacemente a ogni variazione ripristinando la condizione di equilibrio iniziale. L adattamento è espressione della capacità che hanno le cellule di modulare le loro funzioni in occasione di eventi stressanti, così da raggiungere una nuova condizione di equilibrio, diversa dall originaria, ma sufficiente a garantire lo stato di salute.

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15 La manifestazione patologica Le manifestazioni patologiche (cioè deviazioni dello stato di salute) possono essere di diverso grado e classificabili come: Fenomeno morboso - la forma più lieve di deviazione dalla norma di un carattere morfologico, biochimico o funzionale. Abrasione Pallore/arrossamento Processo morboso - risultato della correlazione di più fenomeni morbosi che compaiono di solito con regolare successione. Infiammazione Stato morboso - manifestazione patologica stazionaria, ben definita, talora ininfluente sull intero organismo, ma che crea una condizione predisponente la comparsa di altre manifestazioni. Asportazione di un organo Presenza di cicatrici Ecc.

16 Malattia Alterazione della funzione di uno o più organi che modifica la condizione omeostatica originaria ed induce uno stato di reattività dell intero organismo: La malattia può evolvere verso la Guarigione eliminazione della causa della malattia e ripristino dello stato di normalità. Cronicizzazione la causa della malattia non è eliminata (o lo è solo parzialmente) con l istaurarsi di una nuova condizione di equilibrio che rende la malattia persistente. Morte - la reazione dell organismo è insufficiente nel contrastare gli effetti dell agente eziologico. La malattia e accompagnata dalla comparsa di Sintomi fenomeni soggettivi (avvertiti dal paziente) e obiettivi (rilevati dal medico) La cui analisi consente di definire: Diagnosi, Prognosi, Terapia

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18 Patologie da trasferimento di energia meccanica Un corpo fornito di energia cinetica che colpisce una regione limitata del corpo determina un trauma. Esso sarà di diversa gravità se il danno interessa il solo rivestimento cutaneo esterno o gli organi e tessuti profondi. Lo shock traumatico è una complicazione che può accompagnarsi al danno locale, coinvolgendo il SNC e l apparato circolatorio.

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21 Patologie da trasferimento di Energia Termica (1) L energia termica può causare un danno locale limitato ad un area dell organismo o avere effetti importanti quando l azione interessa l intero organismo. Effetti locali L ustione è espressione dell azione del calore su un area limitata dell organismo. Essa si verifica quando la temperatura supera i C e la gravità dipende dall estensione dell area colpita e dalla profondità della lesione. Fattori coinvolti: Quantità di calore trasferito Temperatura raggiunta dai tessuti Tempo di esposizione alla sorgente di calore Modalità di trasferimento del calore (secco/umido) Tipo di tessuto coinvolto

22 Classificazione delle ustioni

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24 Patologie da trasferimento di Energia Termica (2) Effetti diffusi L esposizione dell organismo per un periodo prolungato ad una temperatura ambientale elevata induce alterazione patologiche particolarmente gravi. Colpo di sole (insolazione) esposizione ai raggi solari a capo scoperto i cui sintomi sono: Cefalea Alterazioni psichiche esito finale può essere la morte. Colpo di calore tropicale Tipico delle regioni tropicali in cui ad una elevata temperatura ambientale si associa l elevato tenore di umidità che impedisce la corretta cessione del calore corporeo attraverso la sudorazione. I sintomi sono: Innalzamento della temperatura corporea Convulsioni Perdita di coscienza Meccanismo patogenetico: alterazione dell equilibrio idro-salino (ipovolemia, caduta della pressione sanguigna). Colpo di calore comune simile ma con sintomatologia più lieve (tipico di ambienti chiusi ad elevato tenore di umidità).

25 Effetti della bassa temperatura Effetti dannosi si hanno anche dall esposizione alle basse temperature. Effetti locali Il congelamento è una alterazione locale (interessa prevalentemente le estremità) conseguente all esposizione a basse temperature e che può avere diverse gradazioni: I grado la parte interessata appare bluastra ed edematosa a causa della stasi venosa che impedisce l ossigenazione. II grado aumenta l edema con formazione di bolle III grado necrosi tissutale Effetti diffusi L assideramento è il risultato dell esposizione per lungo periodo ad una bassa temperatura ambientale vanifica i normali processi di termoregolazione (termogenesi e termodispersione). Risultato è l abbassamento della temperatura corporea (ipotermia) che rallenta tutte le funzioni metaboliche.

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27 Effetto patologico dell energia radiante Le radiazioni possono avere effetti dannosi sull uomo e su tutti gli organismi viventi. Esse possono essere di natura: Corpuscolare (dotate di massa variabile) Elettromagnetica (pacchetti finiti di energia ovvero fotoni) A seconda dell energia di cui sono fornite le radiazioni sono definite: Eccitanti (con energia inferiore a 10 ev) Ionizzanti (con energia superiore a 10 ev)

28 Energia e Radioattività ambientale

29 Effetti delle radiazioni Eccitazione L elettrone viene spostato da un orbita interna (a minore energia) ad una più esterna (a maggiore energia). L atomo si trova quindi in uno stato di instabilità detto di eccitazione. Ionizzazione L energia più elevata determina l espulsione dell elettrone e l atomo assume le caratteristiche di uno ione (ionizzazione). Se l energia dell elettrone espulso e ancora molto elevata esso può colpire altri atomi determinando la loro ionizzazione (secondaria). Effetti delle radiazioni eccitanti: Radiazioni infrarosse scarsa azione eccitante provocano essenzialmente un effetto termico. Radiazioni dello spettro del visibile poco penetranti e con scarso effetto patogeno amplificabile da sostanze fotosensibili (effetto fotodinamico). Radiazioni ultraviolette le più penetranti e pericolose in quanto preferenzialmente assorbite da proteine e ac. nucleici. Hanno effetto mutageno sul DNA.

30 Effetti delle radiazioni ionizzanti Gli effetti dannosi delle radiazioni ionizzanti derivano principalmente dalla ionizzazione delle molecole di acqua, che è il maggiore costituente degli organismi viventi, ed in misura minore da un azione diretta delle radiazioni sulle macromolecole. L effetto si manifesta principalmente attraverso la produzione di radicali liberi, molecole con un elettrone spaiato e altamente reattivo dotate di elevato potere ossidativo. Tale azione può colpire macromolecole essenziali quali DNA, proteine e lipidi.

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32 Il gray (Gy) è l'unità di misura della dose assorbita di radiazione.un'esposizione di 1 Gy corrisponde ad una radiazione che deposita un joule (J), per chilogrammo(kg) di materia. Gy=J/Kg

33 Effetti patogeni della corrente elettrica I corpi che consentono il passaggio di corrente elettrica si dicono conduttori. Essendo l organismo costituito in gran parte da una soluzione elettrolitica esso è un buon conduttore. Ai fini del danno, si considerano principalmente due tipi di corrente elettrica: Continua corrente unidirezionale, costante e con minime oscillazioni. Alternata corrente non unidirezionale la cui intensità e polarità varia nel tempo. Il danno biologico varia in funzione della: Intensità della corrente elettrica (misurata in A) Tensione o Voltaggio (misurata in V) Resistenza (misurata in ) Gli effetti lesivi sono principalmente di tre tipi: TERMICI ELETTROCHIMICI BIOLOGICI

34 Danno biologico EFFETTI TERMICI Essenzialmente produzione di calore che dipende dall intensità della corrente, dalla resistenza offerta dal mezzo e dal tempo di attraversamento (ustioni nei punti di ingresso e di uscita della corrente elettrica) EFFETTI ELETTROCHIMICI Variazione della distribuzione degli elettroliti ad opera del flusso di elettroni che costituisce la corrente elettrica (lesioni necrotiche come da esposizione ad acidi e basi che si realizzano ai poli). EFFETTI BIOLOGICI Funzioni fondamentali (contrazione muscolare, trasmissione dell impulso nervoso, battito cardiaco) sono dipendenti da flussi fisiologici di corrente elettrica attraverso le cellule. Un intenso flusso di corrente elettrica che attraversa il corpo può incidere profondamente su queste funzioni (contrazioni incontrollate dei muscoli, fibrillazione ventricolare ecc.).

35 Effetti patologici da variazioni della pressione atmosferica La pressione atmosferica (somma delle pressioni parziali dei gas presenti nell aria) è pari a 760 mm Hg a livello del mare.

36 Ipobaropatie Ad elevate altitudini la riduzione della pressione atmosferica si traduce in una ridotta disponibilità di O 2 a livello degli alveoli polmonari. I tessuti, non adeguatamente ossigenati, vanno incontro ad una condizione di grave sofferenza (ipossia ipossica). Azioni compensatorie (iperventilazione, tachicardia) che inducono alcalosi respiratoria (eleminazione CO 2 ). Adattamento (acclimatazione).

37 Iperbaropatie Al di sotto del livello del mare alla pressione atmosferica si aggiunge quella esercitata dalla massa d acqua L aumento di pressione determina un aumento della solubilità nel sangue dei gas presenti nell aria inspirata L aumentata solubilità non ha effetti rilevanti sull O 2 (fissato all emoglobina). Aumenta invece l azoto disciolto nel sangue. La rapida riduzione della pressione, determina il suo passaggio allo stato gassoso con formazione di piccole bolle di gas che possono fondersi a formare un embolo (embolia gassosa) Terapia iperbarica.