Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere...

105
Radiazioni Radiazioni Ionizzanti Ionizzanti Generalità Generalità

Transcript of Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere...

Page 1: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Radiazioni IonizzantiRadiazioni Ionizzanti

GeneralitàGeneralità

Page 2: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

RadiazioneRadiazione

Con il termine “radiazione” si intende Con il termine “radiazione” si intende descrivere una descrivere una forma di trasferimento forma di trasferimento dell’energia nello spaziodell’energia nello spazio..

Radiazioni IonizzantiRadiazioni Ionizzanti

Radiazioni capaci di causare ionizzazione Radiazioni capaci di causare ionizzazione negli atomi del mezzo che attraversanonegli atomi del mezzo che attraversano

Page 3: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

IonizzazioneIonizzazione

La ionizzazione degli atomi della materia La ionizzazione degli atomi della materia irradiata è legata alla liberazione degli elettroni irradiata è legata alla liberazione degli elettroni orbitali dai legami energetici con i rispettivi orbitali dai legami energetici con i rispettivi nuclei; le radiazioni ionizzanti devono quindi nuclei; le radiazioni ionizzanti devono quindi possedere energia sufficiente ad impartire agli possedere energia sufficiente ad impartire agli elettroni del materiale irradiato energia cinetica elettroni del materiale irradiato energia cinetica sufficiente a metterli in movimento come sufficiente a metterli in movimento come elettroni veloci (elettroni veloci (ionizzazione primariaionizzazione primaria).).

Gli elettroni liberati hanno sufficiente energia Gli elettroni liberati hanno sufficiente energia cinetica per produrre, a loro volta, altre cinetica per produrre, a loro volta, altre ionizzazioni (ionizzazioni (ionizzazione secondariaionizzazione secondaria) ) perdendo progressivamente l’eccesso di energia perdendo progressivamente l’eccesso di energia cinetica fino a ritornare ad uno stato di cinetica fino a ritornare ad uno stato di quiescenza.quiescenza.

Page 4: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Radiazioni IonizzantiRadiazioni IonizzantiIn base alla naturaIn base alla natura

ElettromagneticheElettromagnetiche: raggi x, raggi : raggi x, raggi γγ

CorpuscolateCorpuscolate: raggi : raggi αα, protoni, neutroni., protoni, neutroni.

In base al meccanismo di ionizzazioneIn base al meccanismo di ionizzazione

DirettamenteDirettamente ionizzanti ionizzanti

IndirettamenteIndirettamente ionizzanti ionizzanti

Page 5: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Radiazioni Corpuscolate:Radiazioni Corpuscolate:

Particelle atomiche o subatomiche (alfa, Particelle atomiche o subatomiche (alfa, elettroni e protoni) che trasportano energia in elettroni e protoni) che trasportano energia in forma di energia cinetica di una massa in forma di energia cinetica di una massa in movimento.movimento.

Radiazioni ElettromagneticheRadiazioni Elettromagnetiche

L’energia è trasportata per mezzo di onde e.m. L’energia è trasportata per mezzo di onde e.m. che percorrono lo spazio alla velocità della che percorrono lo spazio alla velocità della luce.luce.

Page 6: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

IsotopiIsotopi

Vengono definiti Vengono definiti isotopiisotopi gli atomi con gli atomi con lo lo stesso stesso numero di protoninumero di protoni ma ma diverso numero di diverso numero di neutronineutroni..

Gli isotopi possono essere stabili o instabili Gli isotopi possono essere stabili o instabili (radioattivi), in ogni caso, essendo forme dello (radioattivi), in ogni caso, essendo forme dello stesso elemento, posseggono stesso elemento, posseggono identiche identiche caratteristiche chimichecaratteristiche chimiche..

La stabilità dipende dal rapporto tra protoni e La stabilità dipende dal rapporto tra protoni e neutroni del nucleo dell’atomo.neutroni del nucleo dell’atomo.

Gli isotopi instabili riacquistano stabilità Gli isotopi instabili riacquistano stabilità mediante l’emissione di una particella carica mediante l’emissione di una particella carica dal nucleo (dal nucleo (radioattività o decadimento radioattività o decadimento radioattivoradioattivo))

Page 7: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Il nucleo atomicoIl nucleo atomico

Modello del nucleo a nucleoni

Dato un certo elemento, numero atomico Z

Nucleo formato da Z protoni + N neutroni

A = Z + N numero di massa

Z caratterizza l’elemento

A caratterizza l’isotopo

Massa del neutrone circa 0.1% maggiore della massa del protone

Page 8: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Unità di misuraUnità di misura

1 eV = energia acquistata da un elettrone nell’attraversare la differenza di potenziale di 1 Volt

1 eV = 1.6 x 10-19 J

1 keV = 103 eV

1 MeV = 106 eV

Page 9: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Radiazione elettro-Radiazione elettro-magneticamagnetica

Onda elettromagnetica piana:

T periodo (s) n frequenza (Hz) n n = 1/T

lunghezza d’onda (m) c velocità di propagazione (m/s) nel vuoto: c = 3 x 108 m/s

l n = c

Page 10: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Spettro delle radiazioni Spettro delle radiazioni elettromagneticheelettromagnetiche

Page 11: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Assorbimento di energiaAssorbimento di energia

= h

Ec

Wie = Wi + Ec

Assorbimento di un fotone

ionizzazione

Wi = h

Wj

Assorbimento di un fotone

eccitazione

= Wi – Wj

Page 12: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Gli effetti biologici dipendono da...Gli effetti biologici dipendono da...

Page 13: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Radiazioni naturali e artificialiRadiazioni naturali e artificiali

Page 14: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Interazione delle R.I. Interazione delle R.I. con la materiacon la materia

Le Le particelle alfaparticelle alfa, attraversando la materia con massa , attraversando la materia con massa elevata e doppia carica elettrica positiva esercitano elevata e doppia carica elettrica positiva esercitano lungo il loro percorso una rilevante forza di attrazione lungo il loro percorso una rilevante forza di attrazione sugli elettroni orbitali degli atomi. sugli elettroni orbitali degli atomi.

Questa attrazione può strappare via uno o più di questi Questa attrazione può strappare via uno o più di questi elettroni (ionizzazione) con perdita di parte dell’energia elettroni (ionizzazione) con perdita di parte dell’energia della particella.della particella.

A causa della loro massa le particelle alfa si muovono in A causa della loro massa le particelle alfa si muovono in modo relativamente lento e cedono tutta la loro energia modo relativamente lento e cedono tutta la loro energia in tragitti brevi, densi e rettilinei (in tragitti brevi, densi e rettilinei (radiazioni ad alto letradiazioni ad alto let).).

Percorso massimo di una particella alfa:Percorso massimo di una particella alfa:– Pochi cm in ariaPochi cm in aria– Pochi Pochi m nel tessuto vivente (non superano lo strato corneo m nel tessuto vivente (non superano lo strato corneo

dell’epidermide)dell’epidermide)

Page 15: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Interazione delle Interazione delle particelle alfa con la particelle alfa con la materiamateria La radiazione alfa La radiazione alfa non non

rappresenta un rischio per rappresenta un rischio per contaminazione esternacontaminazione esterna (tutta la (tutta la radiazione è assorbita dallo strato radiazione è assorbita dallo strato corneo)corneo)

L’inalazione e l’ingestione di un L’inalazione e l’ingestione di un alfa-emettitore rappresenta un alfa-emettitore rappresenta un serio pericolo (es. gas radon)serio pericolo (es. gas radon)

Page 16: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Interazione delle radiazioni Interazione delle radiazioni elettromagnetiche con la elettromagnetiche con la materiamateria Le radiazioni di natura Le radiazioni di natura

elettromagnetica (raggi x, raggi elettromagnetica (raggi x, raggi gamma) hanno basso Let e bassa gamma) hanno basso Let e bassa intensità di ionizzazione per cui intensità di ionizzazione per cui penetrano profondamente nella penetrano profondamente nella materia vivente.materia vivente.

La loro pericolosità è sia per La loro pericolosità è sia per irradiazione esterna, sia per irradiazione esterna, sia per contaminazione interna.contaminazione interna.

Page 17: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Interazione delle R.I. Interazione delle R.I. con la materiacon la materia

Le Le particelle betaparticelle beta, a causa della loro piccola , a causa della loro piccola massa e della carica elettrica negativa, massa e della carica elettrica negativa, vengono continuamente deviate nel loro vengono continuamente deviate nel loro percorso dagli elettroni degli atomi che percorso dagli elettroni degli atomi che attraversano.attraversano.

Il percorso delle particelle beta è tortuoso Il percorso delle particelle beta è tortuoso all’interno della materia.all’interno della materia.

Page 18: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Interazione delle Interazione delle particelle beta con la particelle beta con la materiamateria Le particelle beta hanno un Le particelle beta hanno un

comportamento intermedio tra le alfa e comportamento intermedio tra le alfa e le elettromagnetiche, penetrando per le elettromagnetiche, penetrando per una lunghezza intermedia all’interno una lunghezza intermedia all’interno della materia.della materia.

Risultano pericolose per Risultano pericolose per contaminazione contaminazione esterna sulla cuteesterna sulla cute (radiodermite) ed (radiodermite) ed internainterna o o incorporazioneincorporazione in organi in organi specifici (es. radioiodio per la tiroide)specifici (es. radioiodio per la tiroide)

Page 19: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Principali grandezze Principali grandezze ed unità ed unità dosimetrichedosimetriche

Page 20: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Dose assorbita (D)Dose assorbita (D)

Energia media assorbita nell’unità di Energia media assorbita nell’unità di massamassa

D = D = E/E/mm

DD = dose assorbita = dose assorbita

EE = energia ceduta dalla radiazione = energia ceduta dalla radiazione

mm = massa = massa

L’unità di misura della dose assorbita è il L’unità di misura della dose assorbita è il GrayGray (Gy)(Gy)

1 Gray = 1 Joule/Kg = 100 rad1 Gray = 1 Joule/Kg = 100 radAi fini radoprotezionistici la dose assorbita (D) indica la dose media Ai fini radoprotezionistici la dose assorbita (D) indica la dose media

in un tessuto o in un organoin un tessuto o in un organo

Page 21: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Dose equivalente (H)Dose equivalente (H)Dose assorbita media in un tessuto od in un Dose assorbita media in un tessuto od in un

organo T ponderata in base al tipo ed alla organo T ponderata in base al tipo ed alla qualità della radiazionequalità della radiazione

Ht = D x WrHt = D x Wr

DD = dose assorbita = dose assorbita

WrWr = fattore di ponderazione della radiazione* = fattore di ponderazione della radiazione*• è funzione dell’è funzione dell’efficacia biologica relativa (EBR) efficacia biologica relativa (EBR) a produrre effetti di a produrre effetti di

tipo stocasticotipo stocastico

L’unità di misura della dose assorbita è il L’unità di misura della dose assorbita è il Sievert (Sv)Sievert (Sv)

1 Sievert = 1 Joule/Kg = 100 rem1 Sievert = 1 Joule/Kg = 100 rem

Page 22: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Fattori di peso per le Fattori di peso per le radiazioniradiazioni

Tipo di radiazione valore di Wr

Raggi x, raggi ,partcelle

1

Neutroni termici (< 10kev)

5

Neutroni non termici,particelle

20

Page 23: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Dose efficace (E)Dose efficace (E)

Somma delle dosi equivalenti Somma delle dosi equivalenti ponderate nei tessuti e negli organiponderate nei tessuti e negli organi

E = Ht x E = Ht x WtWt

HtHt = dose equivalente media all’organo o tessuto (t) = dose equivalente media all’organo o tessuto (t)WtWt = fattore di ponderazione per l’organo o tessuto = fattore di ponderazione per l’organo o tessuto

(t)(t)È funzione del contributo relativo dell’organo al È funzione del contributo relativo dell’organo al detrimentodetrimento

complessivo dell’organismocomplessivo dell’organismo

L’unità di misura della dose efficace è il L’unità di misura della dose efficace è il Sievert (Sv)Sievert (Sv)

Page 24: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

TESSUTO O ORGANO

FATTORE DI PESO Wt

Gonadi 0,2

Polmoni, colon, midollo osseo, stomaco

0,12

Tiroide, esofago, fegato, vescica, mammella

0,05

Pelle, osso (superficie) 0,01

Fattori di peso per Fattori di peso per organi e tessutiorgani e tessuti

La sommatoria di Wt è unitaria

Page 25: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Dose ImpegnataDose ImpegnataDose ricevuta da un organo o da un tessuto Dose ricevuta da un organo o da un tessuto

in un determinato periodo di tempo, in in un determinato periodo di tempo, in seguito all’introduzione di radionuclidiseguito all’introduzione di radionuclidi

Può essere riferita ad un organo o tessuto (dose Può essere riferita ad un organo o tessuto (dose equivalente impegnata) o al corpo intero (dose equivalente impegnata) o al corpo intero (dose efficace impegnata)efficace impegnata)

E’ determinata dal tipo di radiazione emessa e dal E’ determinata dal tipo di radiazione emessa e dal tempo di dimezzamento (T1/2 effettivo) di uno tempo di dimezzamento (T1/2 effettivo) di uno

specifico isotopo.specifico isotopo.

Page 26: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Radiazioni IonizzantiRadiazioni IonizzantiAspetti sanitariAspetti sanitari

Page 27: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti biologici delle Effetti biologici delle radiazioni radiazioni LE RADIAZIONI IONIZZANTI RAPPRESENTANO LE RADIAZIONI IONIZZANTI RAPPRESENTANO

IL FATTORE DI RISCHIO MAGGIORMENTE IL FATTORE DI RISCHIO MAGGIORMENTE STUDIATO IN AMBITO DI RAPPORTO STUDIATO IN AMBITO DI RAPPORTO ESPOSIZIONE-EFFETTO.ESPOSIZIONE-EFFETTO.

LA MAGGIOR PARTE DELLE EVIDENZE SONO LA MAGGIOR PARTE DELLE EVIDENZE SONO BASATE SU ESPOSIZIONI NEI:BASATE SU ESPOSIZIONI NEI:– SOPRAVVISSUTI DI HIROSHIMA E NAGASAKYSOPRAVVISSUTI DI HIROSHIMA E NAGASAKY– PAZIENTI SOTTOPOSTI A TRATTAMENTI PAZIENTI SOTTOPOSTI A TRATTAMENTI

DIAGNOSTICI E TERAPEUTICIDIAGNOSTICI E TERAPEUTICI– ESPOSIZIONI LAVORATIVE (MINATORI)ESPOSIZIONI LAVORATIVE (MINATORI)– INCIDENTI NUCLEARIINCIDENTI NUCLEARI

Page 28: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti biologici delle Effetti biologici delle radiazioni radiazioni

Danni a carico delle membrane Danni a carico delle membrane cellularicellulari

Danni a carico degli organuli Danni a carico degli organuli citoplasmatici (mitocondri, lisosomi)citoplasmatici (mitocondri, lisosomi)

Danni a carico delle macromolecole Danni a carico delle macromolecole cellulari cellulari

Danni a carico del DNA Danni a carico del DNA – direttidiretti– indiretti (mediati da radicali liberi)indiretti (mediati da radicali liberi)

Page 29: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti biologici delle Effetti biologici delle radiazioni radiazioni

Page 30: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Danno al patrimonio Danno al patrimonio geneticogenetico

Page 31: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Meccanismi di Meccanismi di riparazioneriparazione

Rotture di singola elica (SSB)Rotture di singola elica (SSB)– escissione enzimatica del segmento escissione enzimatica del segmento

danneggiatodanneggiato– resintesi di DNA dal segmento integro resintesi di DNA dal segmento integro

(stampo)(stampo) Rotture di doppia elica (DSB)Rotture di doppia elica (DSB)

– ricongiunzione dei segmenti interrottiricongiunzione dei segmenti interrotti

Page 32: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Meccanismi di Meccanismi di riparazioneriparazione

Riparazione senza errore Riparazione senza errore (SSB)(SSB)

Riparazione imperfetta (DSB)Riparazione imperfetta (DSB) – mutazioni puntiformimutazioni puntiformi– delezioni, riarrangiamentidelezioni, riarrangiamenti

Non riparazione (DSB)Non riparazione (DSB)Morte cellulare

Mutazione

Sopravvivenza senza mutazione

Page 33: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

MutazioniMutazioni

La cellula mutata può andare incontro a:La cellula mutata può andare incontro a:– morte programmatamorte programmata

le mutazioni sono incompatibili con la sopravvivenza le mutazioni sono incompatibili con la sopravvivenza cellulare a lungo terminecellulare a lungo termine

– morte riproduttivamorte riproduttiva la cellula sopravvive fino alla fine del proprio ciclo vitale la cellula sopravvive fino alla fine del proprio ciclo vitale

ma non è più in grado di dividersima non è più in grado di dividersi

– sopravvivenzasopravvivenza la cellula mutata può dividersi e trasmettere le la cellula mutata può dividersi e trasmettere le

mutazioni acquisite alle cellule figliemutazioni acquisite alle cellule figlie

neoplasieneoplasie

Page 34: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Riparazione completa

Proliferazione cellulare

I.R.

Mancata Riparazione

Riparazione imperfetta

Proliferazione neoplastica

Morte o inattivazione

cellulare

Page 35: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Sensibilità alle radiazioni Sensibilità alle radiazioni ionizzantiionizzanti

Le cellule più radiosensibili sono Le cellule più radiosensibili sono quelle:quelle:– in piena attività mitotica in piena attività mitotica

midollo osseomidollo osseo epiteliepiteli tumori (radioterapia)tumori (radioterapia)

– le linee cellulari meno differenziatele linee cellulari meno differenziate tessuti embrionaritessuti embrionari

((Legge di Bergonie e TribondeauLegge di Bergonie e Tribondeau))

Page 36: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti biologici delle Effetti biologici delle R.I.R.I.

Le cellule sono maggiormente sensibili agli effetti della radiazioni ionizzanti durante la fase M (mitosi) ed il termine della fase G2

Le cellule quiescenti (fase G0) sono scarsamente sensibili alle R.I.

Page 37: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Sensibilità alle radiazioni Sensibilità alle radiazioni ionizzantiionizzanti

Eccezione alla legge di B e T sono:

• Linfociti (fase G0)

• Oociti

• Cellule staminali midollari

I linfociti sono tra le cellule maggiormente sensibili agli effetti delle R.I. tanto che possono essere utilizzate come Indicatore Biologico di Esposizione “in vivo” dal momento che la loro concentrazione ematica scende rapidamente (24 – 48h) in seguito ad una esposizione acuta di 0,25 – 1 Gy secondo una caratteristica curva di deplezione dose-dipendente.

Page 38: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti biologici delle Effetti biologici delle radiazioni ionizzantiradiazioni ionizzanti

Effetti somatici Effetti somatici deterministicideterministici

Effetti somatici Effetti somatici stocasticistocastici

Effetti Effetti geneticigenetici stocastici stocastici

Effetti sul Effetti sul prodotto del concepimentoprodotto del concepimento

Page 39: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

Page 40: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

• Gli effetti deterministici sono dovuti all’irradazione di tutto il corpo oppure localizzata in alcuni tessuti, la quale produce inattivazione cellulare in grado tale da non poter essere compensata dalla proliferazzione delle cellule che sopravvivono.

• La perdita di cellule che ne risulta può causare una perdita di funzioni grave e clinicamente rillevabile in un tessuto od organo.

Page 41: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

Vi è una dose soglia al di sotto della quale la perdita di cellule è troppo piccola per produrre una perdita funzionale clinicamente rilevabile del tessuto o dell’organo (effetto clinicamente silente)

Oltre al danno diretto sul tessuto irradiato, al quadro patologico concorre il danno indiretto a carico dei vasi sanguigni e la stimolazione della matrice connettivale

Page 42: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti deterministiciEffetti deterministici Compaiono solo al Compaiono solo al superamento di una dose-sogliasuperamento di una dose-soglia

caratteristica di ogni effetto e per ogni tessuto;caratteristica di ogni effetto e per ogni tessuto;

Il superamento della dose-soglia comporta Il superamento della dose-soglia comporta

l’insorgenza dell’effetto in tutti gli irradiatil’insorgenza dell’effetto in tutti gli irradiati, sia pure , sia pure

in funzione della variabilità individualein funzione della variabilità individuale

Il Il periodo di latenza è solitamente breveperiodo di latenza è solitamente breve (giorni, (giorni,

settimane), talvolta l’insorgenza è tardiva (anni)settimane), talvolta l’insorgenza è tardiva (anni)

La probabilità e la gravità delle manifestazioni cliniche La probabilità e la gravità delle manifestazioni cliniche

aumenta proporzionalmente alla doseaumenta proporzionalmente alla dose

Page 43: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Dose soglia e. d.

Effetti deterministici delle radiazioni ionizzantiPercentuale, severità

dose

Page 44: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti deterministiciEffetti deterministici

Il Il frazionamento della dosefrazionamento della dose provoca lo provoca lo spostamento a destra della soglia di spostamento a destra della soglia di comparsa per gli effetti deterministici comparsa per gli effetti deterministici (riparazione cellulare), (riparazione cellulare), quindi in caso di quindi in caso di frazionamento (esposizione a basse dosi per frazionamento (esposizione a basse dosi per molti anni, come in quelle professionali) molti anni, come in quelle professionali) devono essere somministrate dosi maggiori devono essere somministrate dosi maggiori per produrre il medesimo effettoper produrre il medesimo effetto..

Page 45: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

Certi tessuti, come tipicamente il midollo osseo, hanno delle cellule progenitrici ( staminali) a divisione rapida ed in essi il danno si manifesta come un effetto immediato.

Altri tessuti, come il fegato, hanno invece tipicamente dei bassi ratei di rinnovamento cellulare e il danno viene espresso sotto forma di effetti tardivi, quando le cellule si dividono.

Page 46: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

PRECOCI

LocalizzatiDanno a singoli

organi e/o tessuti:Alterazioni funzionali e/o

morfologichein giorni e settimane

Generalizzati

Sindrome Acuta da Radiazioni

Page 47: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

RITARDATI

- Cataratta da Radiazioni

- Effetti Teratogeni

Page 48: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Radiosensibilità dei diversi tessuti

MOLTO RADIOSENSIBILE

MEDIAMENTE RADIOSENSIBILE

SCARSAMENTE RADIOSENSIBILE

• Tessuto linfatico• Midollo osseo• Epiteli• Gonadi• Tessuti embrionali

• Pelle• Endoteli• Polmoni• Reni• Fegato• Cristallino

• SNC• Muscoli• Osso e cartilagine• Tessuto connettivo

Page 49: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Dosi soglia per alcuni effetti deterministici nei tessuti piu’ radiosensibili

TESSUTO ED TESSUTO ED EFFETTIEFFETTI

DOSE TOTALE PER DOSE TOTALE PER ESPOSIZIONE ESPOSIZIONE ACUTA (Gy)ACUTA (Gy)

RATEO DI DOSE RATEO DI DOSE ANNUALE RICEVUTA ANNUALE RICEVUTA

PER ESPOSIZION PER ESPOSIZION MOLTO FRAZIONATA MOLTO FRAZIONATA O PROTRATTA PER O PROTRATTA PER

MOLTI ANNIMOLTI ANNI

MIDOLLO OSSEOMIDOLLO OSSEO

DEPRESSIONE DEPRESSIONE DELL’EMOPOIESIDELL’EMOPOIESI

0,50,5 >0,4>0,4

TESTICOLITESTICOLI

STERILITA’ STERILITA’ TEMPORANEATEMPORANEA

STERELITA’ STERELITA’ PERMANENTEPERMANENTE

0,30,3

3,5-6,03,5-6,0

0,40,4

2,02,0

Page 50: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

TESSUTO ED TESSUTO ED EFFETTIEFFETTI

DOSE TOTALE PER DOSE TOTALE PER ESPOSIZIONE ESPOSIZIONE ACUTA (Gy)ACUTA (Gy)

RATEO DI DOSE RATEO DI DOSE ANNUALE RICEVUTA ANNUALE RICEVUTA

PER ESPOSIZION PER ESPOSIZION MOLTO FRAZIONATA MOLTO FRAZIONATA O PROTRATTA PER O PROTRATTA PER

MOLTI ANNIMOLTI ANNI

OVAIOOVAIO

STERELITA’STERELITA’ 2,5-6,02,5-6,0 >0,2>0,2

CRISTALLINOCRISTALLINO

OPACITA’ VISIBILIOPACITA’ VISIBILI

ALTERAZIONE VISIVAALTERAZIONE VISIVA(CATARATTA)(CATARATTA)

2,02,0

5,05,0

>0,1>0,1

>0,4>0,4

Dosi soglia per alcuni effetti deterministici nei tessuti piu’ radiosensibili

Page 51: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

PATOLOGIA DETERMINISTICA CUTANEA

RADIODERMITE

Sindrome clinica conseguente ad una esposizione acuta della cute all’effetto lesivo delle radiazioni ionizzanti.

Il danno si verifica per una dose superiore ai 3 Gy ed è solitamente conseguente ad una esposizione accidentale (es. ritrovamento e manipolazione di sorgente orfana).

Il danno è inizialmente a carico dello strato germinativo dell’epitelio , ma va successivamente a coinvolgere l’epidermide, il derma ed i tessuti sottocutanei.

La sequenza clinica è caratteristica e dipende dalla dose di esposizione.

Page 52: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Dopo l’esposizione compare una reazione eritematosa precoce e fugace con possibile intenso prurito

(eritema precoce)

Scomparso l’eritema il quadro clinico si mantiene asintomatico per diversi giorni (fino a 3 settimane)

(fase di latenza)

Dopo tale periodo esordisce il quadro clinico conclamato che in base alla intensità della esposizione può evolvere da una fase eritematosa (eritema secondario) verso la formazione di una epidermite secca, essudativa (flittene), ulcero-necrotica.

(fase di stato)

PATOLOGIA DETERMINISTICA CUTANEA

RADIODERMITE

Page 53: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

SINTOMOSINTOMO DOSE-RANGEDOSE-RANGE

(Gy)(Gy)TEMPO DI TEMPO DI

COMPARSA (gg)COMPARSA (gg)

ERITEMAERITEMA 33-10-10 14-2114-21EPILAZIONEEPILAZIONE >3>3 14-1814-18EPITELITE SECCAEPITELITE SECCA 8-128-12 25-3025-30EPITELITE EPITELITE ESSUDATIVAESSUDATIVA

15-2015-20 20-2820-28

FLITTENEFLITTENE 15-2515-25 15-2515-25ULCERAZIONEULCERAZIONE >20>20 14-2114-21NECROSINECROSI >25>25 >21>21

PATOLOGIA DETERMINISTICA CUTANEA

RADIODERMITE

Page 54: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Radiodermite conseguente ad esposizione localizzata a 7 Gy di R gamma.

Page 55: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Radiodermite regione dorsale.

Page 56: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Le radiodermiti mostrano un importante componente vascolare che rende ragione della difficile guarigione delle stesse e delle frequenti sovrainfezioni.

L’interessamento dei tronchi nervosi rende ragione della importantissima componente algica resistente alle terapie.

Ad una distanza di 3 mesi – 2 anni dalla risoluzione del quadro, a livello della sede interessata si può manifestare una fibrosi del derma profondo e del sottocute fino ad una completa scomparsa del tessuto adiposo

Frequente la degenerazione neoplastica delle aree fibrotiche

PATOLOGIA DETERMINISTICA CUTANEA

RADIODERMITE

Page 57: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Radiodermite esiti sclerosanti

Page 58: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Consegue ad esposizioni protratte a dosi di radiazioni alle mani tipiche dell’epoca “eroica” della radiologia.

Clinicamente è caratterizzata da invecchiamento precoce della pelle con assottigliamento generalizzato del sottocute, ipercheratosi irregolare, perdita degli annessi, teleangectasie, onicopatia.

Frequente è la degenerazione neoplastica epiteliomatosa del quadro cutaneo.

PATOLOGIA DETERMINISTICA CUTANEA

RADIODERMATOSI (CUTE DEL RADIOLOGO)

Page 59: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Carcinoma squamocellulare su radiodermite cronica

Page 60: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Opacità lenticolari possono comparire in seguito ad esposizione acuta a dosi >2 Sv o per esposizione frazionate > 5 Sv (rateo anno >0,1 Sv)

Una cataratta (opacità con compromissione del visus) compare per dosi >5 Sv (esposizione acuta) o >8 Sv (esposizione frazionata: rateo annuo >0.15 Sv)

Morfologicamente è localizzata in sede sottocapsulare posteriore e deve essere clinicamente differenziata da analoghe opacità dovute ad altri agenti professionali (IR, Visibile, C.E.M., calore) o extraprofessionali (farmaci: cortisone).

PATOLOGIA DETERMINISTICA OCULARE

CATARATTA DA RADIAZIONI IONIZZANTI

La cataratta insorge solitamente a distanza dalla avvenuta esposizione (mesi in caso di esposizione acuta, anni per dosi frazionate).

Page 61: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

PATOLOGIA DETERMINISTICA OCULARE

CATARATTA DA RADIAZIONI IONIZZANTINon è possibile diagnosticare una “cataratta da radiazioni” se non in base alla dose ricevuta dal cristallino, essendo le opacità da raggi morfologicamente indistinguibili da altre forme precedentemente elencate

Opacità centrali o periferiche di natura congenita o acquisita sono presenti nel 25% circa della popolazione

Non esiste un maggior rischio di progressione per cataratte pregresse in seguito ad esposizione a R.I.

Page 62: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

PATOLOGIA DETERMINISTICA EMATOLOGICA

LE RADIAZIONI IONIZZANTI ESERCITANO UN EFFETTO DEPRESSIVO E CITOTOSSICO A CARICO DI TUTTI GLI ELEMENTI DELLA SERIE EMATICA;

LE CELLULE MAGGIORMENTE SENSIBILI SONO QUELLE STAMINALI DEL MIDOLLO OSSEO CHE POSSONO ESSERE COMPLETAMENTE ABLATE AD UNA DISTANZA DI 48 ORE DA UNA ESPOSIZIONE ACUTA DI 8 Gy;

LA MANCANZA DEI PRECURSORI DETERMINA PROGRESSIVA RIDUZIONE DEGLI ELEMENTI CIRCOLANTI IN ACCORDO CON LA LORO CINETICA DI RICAMBIO (CURVE DI DEPLEZIONE);

PER QUANTO CONCERNE LE CELLULE EMATICHE CIRCOLANTI, IL TIPO CELLULARE MAGGIORMENTE RADIOSENSIBILE E’ RAPPRESENTATO DAI LINFOCITI CHE VENGONO RIDOTTI PER DOSI >0,25 Gy

Page 63: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

PATOLOGIA DETERMINISTICA ESPOSIZIONE TB

Sindrome Acuta da Radiazioni (SAR- ARS)

• E’ l’effeto deterministico più grave dell’esposizione a R.I.

• Segni e sintomi isolati non sono specifici, ma presentandosi collettivamente divengono assai suggestivi

• Una combinazione di segni e sintomi compare in fasi successive ore e giorni dopo l’esposizione

- Fase prodromica - Fase di latenza - Fase clinica - Fase di risoluzione (o morte)

Page 64: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Sindrome Acuta da Radiazioni (SAR- ARS)

LA COMPLESSITA’ E LA GRAVITA’ DEI SINTOMI E’ DETERMINATA DA:

- La dose di radiazioni ricevuta

- Il Dose-Rate

- La più o meno omogenea dustribuzione della dose

nel corpo (irradiazione parziale / irradiazione al

corpo intero)

Page 65: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Principali sindromi che contribuiscono al decesso dopo esposizione al corpo intero

WHOLE BODY WHOLE BODY DOSE GYDOSE GY

SYNDROMESYNDROMETIME OF DEATH TIME OF DEATH

AFTER THEAFTER THE

EXPOSURE-EXPOSURE-DAYSDAYS

3-103-10 BONE BONE MARROWMARROW

30-6030-60

10-3010-30 GASTROINTESTINAGASTROINTESTINALL TRACT TRACT

10-2010-20

>30>30 NEUROVASCULAR NEUROVASCULAR SYSTEMSYSTEM

1-51-5

Page 66: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti deterministici delle radiazioni ionizzantiLA PREVENZIONE DEGLI EFFETTI DETERMINISTICI PUO’ ESSERE EFFICACEMENTE ATTUATA RIDUCENDO L’ESPOSIZIONE AL DI SOTTO DELLA DOSE SOGLIA.

ALLE DOSI DI ESPOSIZIONE CONSENTITE NON E’ POSSIBILE LA COMPARSA DI ALCUN EFFETTO DI TIPO DETERMINISTICO NELLA POPOLAZIONE LAVORATIVA.

Page 67: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti stocastici delle radiazioni ionizzanti

Page 68: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti stocastici(Leucemie, tumori solidi)

Gli effetti stocastici sono dovuti a una modificazione di cellule normali provocata da un evento di ionizzazione ( mutazione non letale)

La probabilità che una tale modificazione si verifichi in una popolazione di cellule di un tessuto è proporzionale alla dose.

Page 69: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti stocasticiEffetti stocastici Non richiedeono il superamento di una dose-Non richiedeono il superamento di una dose-

sogliasoglia per la comparsa (ipotesi cautelativa); per la comparsa (ipotesi cautelativa);

Sono a carattere Sono a carattere probabilistico;probabilistico;

Sono Sono distribuiti casualmentedistribuiti casualmente nella popolazione nella popolazione

esposta;esposta;

La La frequenza di comparsafrequenza di comparsa aumenta al crescere aumenta al crescere

della dose;della dose;

Si Si manifestano dopo annimanifestano dopo anni (talora decenni) dalla (talora decenni) dalla

esposizione;esposizione;

Non mostrano gradualitàNon mostrano gradualità di comparsa (effetti di comparsa (effetti

tutto o nulla);tutto o nulla);

Sono Sono indistinguibiliindistinguibili dagli effetti nei non esposti dagli effetti nei non esposti

Page 70: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Basse dosi

dose

Probabilità dell’effetto

Effetti stocastici delle radiazioni ionizzanti

Page 71: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

dose

Probabilità dell’effetto

Comportamento delle RI alle basse dosi

A

B

CD

A: sovraliminare

B: LNT

C: sottolineare

D: lineare con soglia

Page 72: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti stocasticiEffetti stocastici

LA COMPARSA DI EFFETTI STOCASTICI (TUMORI) LA COMPARSA DI EFFETTI STOCASTICI (TUMORI)

A BASSE DOSI DI ESPOSIZIONE E’ UNA A BASSE DOSI DI ESPOSIZIONE E’ UNA IPOTESI IPOTESI

SPERIMENTALE CAUTELATIVASPERIMENTALE CAUTELATIVA DI DI

RADIOPROTEZIONE NON SUFFREGATA DA RADIOPROTEZIONE NON SUFFREGATA DA

EVIDENZE CLINICHE O SPERIMENTALI.EVIDENZE CLINICHE O SPERIMENTALI.

ALCUNI AUTORI ATTRIBUISCONO EFFETTI ALCUNI AUTORI ATTRIBUISCONO EFFETTI

PROTETTIVI ALLE BASSE ESPOSIZIONI A PROTETTIVI ALLE BASSE ESPOSIZIONI A

RADIAZIONI IONIZZANTI (“ORMESI DA RADIAZIONI IONIZZANTI (“ORMESI DA

RADIAZIONI”; RISPOSTA ADATTATIVA)RADIAZIONI”; RISPOSTA ADATTATIVA)

Page 73: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti neoplastici alle Effetti neoplastici alle basse dosibasse dosi Iniziali evidenze epidemiologiche per Iniziali evidenze epidemiologiche per

induzione di neoplasie sono presenti induzione di neoplasie sono presenti per dosi:per dosi:

• 5 – 505 – 50 mSv per esposizioni acute mSv per esposizioni acute• 50 – 10050 – 100 mSv per esposizioni protratte mSv per esposizioni protratte

Al di sotto di tali valori non è possibile Al di sotto di tali valori non è possibile verificare l’associazione (confondenti)verificare l’associazione (confondenti)

Limiti di esposizione professionale: 20 Limiti di esposizione professionale: 20 mSv/annomSv/anno

Page 74: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti stocastici

++Exposed in a Exposed in a nuclear nuclear accidentaccident

++U-minersU-miners

++Early Early radiologistradiologist

++Ra-dial Ra-dial painterspainters

++++++++A- bomb A- bomb survivorssurvivors

SkinSkinBoneBoneBreastBreastLungLungThyroiThyroid d

glandgland

leukemialeukemiaPopulation Population groupsgroups

Page 75: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Anni dall’esposizione

Effetti stocastici delle radiazioni ionizzanti

Inci

den

za

2 5

Leucemie, Osteosarcoma Altri tumori

30

Andamento temporale del rischio di neoplasia dopo esposizione

Page 76: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti genetici delle radiazioni ionizzanti

Page 77: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti geneticiEffetti genetici NON E’ STATO POSSIBILE FINO AD ORA RILEVARE NON E’ STATO POSSIBILE FINO AD ORA RILEVARE

UN ECCESSO DI MALATTIE EREDITARIEUN ECCESSO DI MALATTIE EREDITARIE NELLA NELLA

PROGENIE DI SOGGETTI UMANI ESPOSTI A PROGENIE DI SOGGETTI UMANI ESPOSTI A

RADIAZIONI IONIZZANTI RISPETTO AI SOGGETTI RADIAZIONI IONIZZANTI RISPETTO AI SOGGETTI

NON ESPOSTI.NON ESPOSTI.

NELLA DISCENDENZA DEGLI ESPOSTI ALLE BOMBE NELLA DISCENDENZA DEGLI ESPOSTI ALLE BOMBE

DI HIROSHIMA E NAGASAKY (30000 SOGGETTI) DI HIROSHIMA E NAGASAKY (30000 SOGGETTI)

NON E’ MAI STATO RILEVATO ALCUN INCREMENTO NON E’ MAI STATO RILEVATO ALCUN INCREMENTO

DI MALATTIE GENETICHEDI MALATTIE GENETICHE

TALI EVIDENZE SONO STATE TALI EVIDENZE SONO STATE SOLO SU SPECIE SOLO SU SPECIE

ANIMALI E VEGETALIANIMALI E VEGETALI E, E, PRECAUZIONALMENTEPRECAUZIONALMENTE, SI , SI

APPLICANO ALLA PROGENIE UMANAAPPLICANO ALLA PROGENIE UMANA

Page 78: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti deterministici“speciali”

EFFETTI TERATOGENI DELLE RADIAZIONI

Page 79: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti sul prodotto del Effetti sul prodotto del concepimentoconcepimento

I tessuti embrionari e fetali sono I tessuti embrionari e fetali sono

sensibili all’azione delle sensibili all’azione delle

radiazioni e l’effetto provocato radiazioni e l’effetto provocato

dalla esposizione dipende dallo dalla esposizione dipende dallo

stadio di sviluppostadio di sviluppo

Page 80: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti sul prodotto del concepimento

TIPICI EFFETTI DELLE RADIAZIONI SULL’EMBRIONE

Morte embrionale, fetale o neonatale

Ritardo della crescita intrauterina

Malformazioni congenite

Page 81: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti delle radiazioni nelle varie fasi della gestazioneETA’ ETA’ GESTAZIONALEGESTAZIONALE

STADIOSTADIO EFFETTO EFFETTO DELLE DELLE

RADIAZIONIRADIAZIONI

0-9 GIORNI0-9 GIORNI PREIMPIANTOPREIMPIANTO TUTTO TUTTO

O O

NULLANULLA

10 GIORNI10 GIORNI

6 SETTIMANE6 SETTIMANEORGANOGENESORGANOGENES

IIMALFORMAZIOMALFORMAZIONI CONGENITENI CONGENITE

RITARDO DI RITARDO DI CRESCITACRESCITA

6-406-40

SETTIMANESETTIMANEFETALEFETALE RITARDO DI RITARDO DI

CRESCITA, CRESCITA, MICROCEFALIAMICROCEFALIA, RITARDO , RITARDO MENTALEMENTALE

Page 82: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti sul prodotto del Effetti sul prodotto del concepimentoconcepimento

FASE PREIMPIANTO (1-9° giorno):FASE PREIMPIANTO (1-9° giorno):

Il danno può condurre alla morte Il danno può condurre alla morte

dell’embrione o ad una dell’embrione o ad una

sopravvivenza senza danni dello sopravvivenza senza danni dello

stesso stesso

(legge del “tutto o nulla”)(legge del “tutto o nulla”)In pratica l’unico effetto che potrà manifestarsi saràuna precocissima interruzione di gravidanza.

Page 83: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti sul prodotto del Effetti sul prodotto del concepimentoconcepimento

MORFOGENESI (9°giorno-3°mese):MORFOGENESI (9°giorno-3°mese):

in tale periodo i tessuti sono in attiva replicazione ed in tale periodo i tessuti sono in attiva replicazione ed

altamente radiosensibili (max 8 – 12 sett);altamente radiosensibili (max 8 – 12 sett);

i danni causati dalle radiazioni in questo periodo i danni causati dalle radiazioni in questo periodo

possono determinare la comparsa di malformazioni.possono determinare la comparsa di malformazioni.

FASE FETALE (3°mese-termine gestazione):FASE FETALE (3°mese-termine gestazione):

La sensibilità degli organi all’azione delle radiazioni La sensibilità degli organi all’azione delle radiazioni

decresce mentre rimane alta la possibilità di effetto decresce mentre rimane alta la possibilità di effetto

sul SNC con possibile ritardo mentale nel nascituro.sul SNC con possibile ritardo mentale nel nascituro.

Page 84: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti delle radiazioni nelle varie fasi della gestazione

Nella fase preimpianto il danno da radiazioni risultao nella morte o nella sopravvivenza dell’uovofecondato senza effetti apprezzabili

In pratica l’unico effetto che potrà manifestarsi saràuna precocissima interruzione di gravidanza.

Page 85: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti delle radiazioni nelle varie fasi della gestazione

Il periodo più critico è quello dell’ organogenesi. Gli embrioni sono sensibili agli effetti letali, teratogenici e ritardanti l’accrescimento a causa della criticità delle attività cellulari e dell’elevato numero di cellule radiosensibili.

Gli effetti predominanti per dosi > 0,5 Gy sono:Ritardo di crescita intrauterino, importanti malformazioni congenite, microcefalia e ritardo mentale.Malformazioni radioindotte in strutture diverse dal Sistema Nervoso Centrale non sono comuni nell’uomo.Il danno neurologico radioindotto si osserva a partire dall’inizio dell’organogenesi (8 settimane) e si stende a tutto il periodo fetale.

Page 86: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti delle radiazioni nelle varie fasi della gestazioneDati sui sopravvissuti alle esplosioni atomiche

indicano che la microcefalia può risultare da dosi in aria di 0,1-0,2 Gy.

L’incidenza di grave ritardo mentale come funzione della dose è lineare senza soglia apparente a 8-15 settimane con un coefficiente di rischio di 0,4 Gy.L’incidenza è circa 4 volte inferiore a 16-25 settimane.Per le altre malformazione è riportata l’evidenza di una soglia.

L’ irradiazione nel periodo fetale può determinare ritardo di accrescimento.

Page 87: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Indicazioni per l’interruzione di gravidanza

• Dose soglia per effetti teratogeni circa 0,1 Gy

• Tasso di abortività naturale <30 %. A 0,1 Gy l’incremento è dello 0.1-1%

• Per dosi al feto > 0,5 Gy a 7-13 settimane: rischio significativo di ritardo di accrescimento e danno neurologico

• 0.25-0,5 Gy a 7-13 settimane: decisione dei genitori con assistenza da parte del medico

Page 88: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Effetti sul prodotto del Effetti sul prodotto del concepimentoconcepimentoDATA LA SENSIBILITA’ DEL NASCITURO DATA LA SENSIBILITA’ DEL NASCITURO

ALL’EFFETTO DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI, E’ ALL’EFFETTO DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI, E’

ESTREMAMENTE IMPORTANTE CHE ESSO NON ESTREMAMENTE IMPORTANTE CHE ESSO NON

VENGA ESPOSTO AL RISCHIO DI ESPOSIZIONE PER VENGA ESPOSTO AL RISCHIO DI ESPOSIZIONE PER

TUTTO IL PERIODO GESTAZIONALE.TUTTO IL PERIODO GESTAZIONALE.

A TAL FINE A TAL FINE LA LAVORATRICE DEVE DARE LA LAVORATRICE DEVE DARE

IMMEDIATO AVVISO DELLO STATO DI IMMEDIATO AVVISO DELLO STATO DI

GRAVIDANZA AL PROPRIO DATORE DI LAVORO (O GRAVIDANZA AL PROPRIO DATORE DI LAVORO (O

AL PREPOSTO) NON APPENA NE VENGA A AL PREPOSTO) NON APPENA NE VENGA A

CONOSCENZACONOSCENZA PER ESSERE ALLONTANATA DALLA PER ESSERE ALLONTANATA DALLA

LAVORAZIONE COMPORTANTE ESPOSIZIONE E LAVORAZIONE COMPORTANTE ESPOSIZIONE E

REIMPIEGATA IN MANSIONE COMPATIBILEREIMPIEGATA IN MANSIONE COMPATIBILE

Page 89: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

RadioprotezioneRadioprotezione

NormativaNormativa

Page 90: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Campo di applicazione (art. Campo di applicazione (art. 1)1)

1. Le disposizioni del presente decreto si applicano: 1. Le disposizioni del presente decreto si applicano:

a) alla costruzione, all'esercizio ed alla disattivazione degli a) alla costruzione, all'esercizio ed alla disattivazione degli impianti impianti nuclearinucleari; ;

"b) a tutte le pratiche che implicano un rischio dovuto a radiazioni "b) a tutte le pratiche che implicano un rischio dovuto a radiazioni ionizzanti provenienti da una ionizzanti provenienti da una sorgente artificiale o da una sorgente sorgente artificiale o da una sorgente naturalenaturale nei casi in cui i radionuclidi naturali siano o siano stati nei casi in cui i radionuclidi naturali siano o siano stati trattati per le loro proprietà radioattive fissili o fertili e cioè :trattati per le loro proprietà radioattive fissili o fertili e cioè :

1) alla produzione, trattamento, manipolazione, detenzione, deposito, 1) alla produzione, trattamento, manipolazione, detenzione, deposito, trasporto, importazione, esportazione, impiego, commercio, trasporto, importazione, esportazione, impiego, commercio, cessazione della detenzione, raccolta e smaltimento di cessazione della detenzione, raccolta e smaltimento di materie materie radioattiveradioattive;;

2) al funzionamento di 2) al funzionamento di macchine radiogenemacchine radiogene;;

3) alle 3) alle lavorazioni minerarielavorazioni minerarie secondo la specifica disciplina di cui al capo secondo la specifica disciplina di cui al capo IV;".IV;".

"b-bis) alle attività lavorative diverse dalle pratiche di cui ai punti 1, 2 e "b-bis) alle attività lavorative diverse dalle pratiche di cui ai punti 1, 2 e 3 che implicano la presenza di 3 che implicano la presenza di sorgenti naturali di radiazionisorgenti naturali di radiazioni, secondo , secondo la specifica disciplina di cui al capo III bis;la specifica disciplina di cui al capo III bis;

Page 91: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Principi concernenti le Principi concernenti le pratiche (art. 2)pratiche (art. 2) ““I nuovi tipi o le nuove categorie di pratiche che I nuovi tipi o le nuove categorie di pratiche che

comportano una esposizione a radiazioni devono comportano una esposizione a radiazioni devono essere giustificate … dai loro vantaggi … rispetto al essere giustificate … dai loro vantaggi … rispetto al detrimento sanitario che ne può derivare” detrimento sanitario che ne può derivare” ((GiustificazioneGiustificazione))

““Qualsiasi pratica deve essere svolta in modo da Qualsiasi pratica deve essere svolta in modo da mantenere l’esposizione al livello più basso mantenere l’esposizione al livello più basso ragionevolmente ottenibile…” ragionevolmente ottenibile…” ((OttimizzazioneOttimizzazione))

““La somma delle dosi derivanti da tutte le pratiche La somma delle dosi derivanti da tutte le pratiche non deve superare i limiti di dose stabiliti per i non deve superare i limiti di dose stabiliti per i lavoratori esposti, gli apprendisti, gli studenti e gli lavoratori esposti, gli apprendisti, gli studenti e gli individui della popolazione” individui della popolazione” ((LimitazioneLimitazione))

Page 92: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Limitazione delle dosiLimitazione delle dosi

Limiti massimi fissati per i lavoratori. Devono Limiti massimi fissati per i lavoratori. Devono essere tali da:essere tali da:

rendere rendere impossibileimpossibile lo sviluppo di effetti lo sviluppo di effetti deterministici (inferiori alla dose soglia)deterministici (inferiori alla dose soglia)

rendere rendere improbabileimprobabile lo sviluppo di effetti lo sviluppo di effetti stocastici (livello più basso ragionevolmente stocastici (livello più basso ragionevolmente possibile)possibile)

I limiti di dose sono diversi per le differenti I limiti di dose sono diversi per le differenti categorie di soggetti (popolazione generale, categorie di soggetti (popolazione generale, lavoratori)lavoratori)

Page 93: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Capo VIII Capo VIII “Protezione “Protezione sanitaria dei sanitaria dei lavoratori”lavoratori” Si applica a:Si applica a:

– Lavoratori subordinatiLavoratori subordinati– Lavoratori ad essi equiparatiLavoratori ad essi equiparati

ApprendistiApprendisti StudentiStudenti Allievi di istituti di istruzione ed Allievi di istituti di istruzione ed

universitariuniversitari

Page 94: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Lavoratori Esposti Lavoratori Esposti (All. III)(All. III) L’EQ nella relazione preliminare di L’EQ nella relazione preliminare di

radioprotezione prevede alla classificazione dei radioprotezione prevede alla classificazione dei lavoratori e delle areelavoratori e delle aree

Son identificati come “Lavoratori Esposti” coloro Son identificati come “Lavoratori Esposti” coloro che a causa della specifica attività svolta sono che a causa della specifica attività svolta sono suscettibilisuscettibili di superare in un anno solare uno o di superare in un anno solare uno o più dei seguenti valori di esposizione:più dei seguenti valori di esposizione:– 1 mSv1 mSv di Dose Efficace di Dose Efficace– 15 mSv15 mSv di Dose Equivalente per il Cristallino di Dose Equivalente per il Cristallino– 50 mSv50 mSv di Dose Equivalente per: di Dose Equivalente per:

cutecute estremitàestremità

Page 95: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Classificazione dei Classificazione dei lavoratori espostilavoratori esposti I lavoratori esposti sono classificati in:I lavoratori esposti sono classificati in:

– categoria Acategoria A – categoria Bcategoria B

a seconda che siano suscettibili di superare a seconda che siano suscettibili di superare (cat. A) uno dei seguenti valori di esposizione:(cat. A) uno dei seguenti valori di esposizione:

6 mSv di Dose Efficace6 mSv di Dose Efficace

45 mSv di Dose Equivalente per il Cristallino45 mSv di Dose Equivalente per il Cristallino

150 mSv di Dose Equivalente per150 mSv di Dose Equivalente per cutecute estremitàestremità

Page 96: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Limiti di dose per i Limiti di dose per i Lavoratori esposti Lavoratori esposti (categoria A e B)(categoria A e B) 20 mSv di Dose Efficace20 mSv di Dose Efficace 150 mSv di Dose Equivalente per 150 mSv di Dose Equivalente per

il Cristallinoil Cristallino 500 mSv di Dose Equivalente per 500 mSv di Dose Equivalente per

cute cute estremitàestremità

La verifica del non superamento dei limiti di dose La verifica del non superamento dei limiti di dose viene effettuata dall’Esperto Qualificato viene effettuata dall’Esperto Qualificato mediante lettura dei mediante lettura dei dosimetri individualidosimetri individuali..

Le rilevazioni individuali sono obbligatorie per i Le rilevazioni individuali sono obbligatorie per i radioesposti di categoria A.radioesposti di categoria A.

Page 97: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Gli strumenti di rivelazione delle radiazioni

Dosimetri ambientaliDosimetri personali

Rivelatori a gasCamera a ionizzazione, contatore geigeremulsioni fotografiche

Dosimetri a termoluminescenza

Page 98: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

funzionano con questo principio:Contatori GeigerCamere ad ionizzazionePenne dosimetriche individuali

Principio di funzionamento dei rivelatori a gas

Page 99: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Rivelatori a gas: penne dosimetriche individuali

Page 100: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Vari tipi di film-badge

Devono essere SEMPRE

portati al seguito

Una volta letti, costituiscono un documentoStabile ed archiviabile della dose ricevuta

Page 101: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Alcuni tipi di dosimetri TLD

Page 102: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Classificazione delle aree Classificazione delle aree di lavorodi lavoro

Zona Classificata: qualsiasi zona sottoposta a Zona Classificata: qualsiasi zona sottoposta a regolamentazione ai fini della radioprotezioneregolamentazione ai fini della radioprotezione– Zona SorvegliataZona Sorvegliata: qualsiasi zona nella quale sia : qualsiasi zona nella quale sia

possibile il superamento di uno qualsiasi dei valori possibile il superamento di uno qualsiasi dei valori limite per la classificazione di lavoratore esposto di limite per la classificazione di lavoratore esposto di categoria Bcategoria B

– Zona ControllataZona Controllata: qualsiasi zona nella quale sia : qualsiasi zona nella quale sia possibile il superamento di uno qualsiasi dei valori possibile il superamento di uno qualsiasi dei valori limite per la classificazione di lavoratore esposto di limite per la classificazione di lavoratore esposto di categoria Acategoria A

L’accesso alla zona Controllata è segnalato e L’accesso alla zona Controllata è segnalato e regolamentato da apposite procedure scritte.regolamentato da apposite procedure scritte.

Page 103: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Disposizioni per le Disposizioni per le lavoratrici madri (art. lavoratrici madri (art. 69)69) le donne gestanti non possono svolgere le donne gestanti non possono svolgere

attività che le espongano in zone classificateattività che le espongano in zone classificate o o comunque attività che potrebbero esporre il comunque attività che potrebbero esporre il nascituro ad una dose che ecceda 1 mSv nascituro ad una dose che ecceda 1 mSv durante il periodo di gravidanzadurante il periodo di gravidanza

E’ fatto obbligo alle lavoratrici di notificare al E’ fatto obbligo alle lavoratrici di notificare al DDL il proprio stato di gestazione, non appena DDL il proprio stato di gestazione, non appena accertato.accertato.

E’ vietato adibire le donne che allattano ad E’ vietato adibire le donne che allattano ad attività comportanti un rischio di attività comportanti un rischio di contaminazionecontaminazione (radioisotopi) (radioisotopi)

Page 104: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Sorveglianza MedicaSorveglianza Medica

La Sorveglianza Medica viene condotta mediante visite La Sorveglianza Medica viene condotta mediante visite mediche:mediche:– preventivepreventive– periodicheperiodiche

annuali (categoria B)annuali (categoria B) semestrali (categoria A)semestrali (categoria A)

– Sorveglianza medica eccezionaleSorveglianza medica eccezionale– a fine rapporto di lavoroa fine rapporto di lavoro

I lavoratori hanno l’obbligo di sottoporsi a visita di I lavoratori hanno l’obbligo di sottoporsi a visita di sorveglianza medicasorveglianza medica

Page 105: Radiazioni Ionizzanti Generalità. Radiazione Con il termine “radiazione” si intende descrivere una forma di trasferimento dell’energia nello spazio. Radiazioni.

Sorveglianza MedicaSorveglianza Medica– Stato di salute generaleStato di salute generale

Funzionalità psico-fisicaFunzionalità psico-fisica

– Funzionalità di organi ed apparati critici per Funzionalità di organi ed apparati critici per l’esposizionel’esposizione

CuteCute Organi emopoietici Organi emopoietici CristallinoCristallino Altri (tiroide, etc)Altri (tiroide, etc)

– Eventuali condizioni di ipersuscettibilità individualeEventuali condizioni di ipersuscettibilità individuale Genetico – ereditarie (sindromi familiari)Genetico – ereditarie (sindromi familiari) Patologiche individuali (malattie pregresse o in atto)Patologiche individuali (malattie pregresse o in atto) Ambientali (fumo di sigaretta, inquinanti, etc)Ambientali (fumo di sigaretta, inquinanti, etc)