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Radiazioni IonizzantiRadiazioni IonizzantiAspetti sanitariAspetti sanitari

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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

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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)

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Effetti biologici delle Effetti biologici delle radiazioni radiazioni

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Danno al patrimonio Danno al patrimonio geneticogenetico

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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

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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

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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

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Riparazione completa

Proliferazione cellulare

I.R.

Mancata Riparazione

Riparazione imperfetta

Proliferazione neoplastica

Morte o inattivazione

cellulare

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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 Tribondeau)(Legge di Bergonie e Tribondeau)

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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.

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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.

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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

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Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

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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 proliferazione 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.

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Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

Vi è una 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)

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

sogliasoglia caratteristica di ogni effetto e per ogni caratteristica di ogni effetto e per ogni

tessuto;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 , sia

pure in funzione della variabilità individualepure in funzione della variabilità individuale

Il Il periodo di latenza è solitamente breveperiodo di latenza è solitamente breve

(giorni, settimane), talvolta l’insorgenza è (giorni, settimane), talvolta l’insorgenza è

tardiva (anni)tardiva (anni)

La La gravità delle manifestazioni cliniche gravità delle manifestazioni cliniche

aumenta proporzionalmente alla doseaumenta proporzionalmente alla dose

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Dose soglia e. d.

Effetti deterministici delle radiazioni ionizzantiseverità

dose

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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 lo stesso effettoper produrre lo stesso effetto..

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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.

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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

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Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

RITARDATI

- Dermatite da Radiazioni

- Cataratta da Radiazioni

- Effetti Teratogeni

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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

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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

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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

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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.

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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

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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

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Le radiodermiti mostrano un importante componente di danno 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

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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)

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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 diverso tempo dopo l’avvenuta esposizione (mesi in caso di esposizione acuta, anni per dosi frazionate).

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PATOLOGIA DETERMINISTICA OCULARE

CATARATTA DA RADIAZIONI IONIZZANTINon è possibile diagnosticare una “cataratta da radiazioni” se non in base alla dose ricevuta dal cristallini, 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 peggioramento di cataratte pregresse in seguito ad esposizione a R.I.

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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

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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)

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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)

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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

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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.

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Effetti stocastici delle radiazioni ionizzanti

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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.

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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

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Basse dosi

dose

Probabilità dell’effetto

Effetti stocastici delle radiazioni ionizzanti

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Effetti stocastici

Vi sono due classi ben riconosciute di effetti stocastici:

• La prima riguarda le cellule somatiche e può condurre allo sviluppo di un tumore nella persona esposta;

• La seconda si verifica nelle cellule dei tessuti germinali e può dare luogo a disordini ereditari nei discendenti delle persone irradiate.

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Processo multistep di induzione neoplastica

• Se le cellule sono esposte a dosi elevate di radiazioni ad elevata intensità esse vengono uccise dalle radiazioni ed eliminate dalle cellule sopravvissute (fagocitosi)

• Se l’esposizione è a basse dosi a bassa intensità normalmente ha luogo una riparazione del danno e la cellula ritorna al normale ciclo cellulare.

• Tuttavia se la riparazione introduce degli errori (mutazioni) la cellula, pur rimanendo vitale, muta e non è più in grado di svolgere le sue abituali funzioni.

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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)

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Processo multistep di induzione neoplastica

• le cellule mutate possono formare linee precancerose senza mostrare alcun segno clinico o di laboratorio.

• Quando interviene un secondo fattore (fisico, chimico, virale,ecc.) si può avere la promozione dallo stadio precanceroso al cancro iniziale (in situ) sempre in assenza di segni clinici.

• Con la successiva azione di qualsiasi altro agente inducente il cancro in situ potrà progredire a cancro clinicamente manifesto, con possibili ripetizioni metastatiche per via linfoematogena.

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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

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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

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Effetti genetici delle radiazioni ionizzanti

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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

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Effetti deterministici“speciali”

EFFETTI TERATOGENI DELLE RADIAZIONI

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Effetti sul prodotto del Effetti sul prodotto del concepimentoconcepimento

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

all’azione delle radiazioni e l’effetto provocato all’azione delle radiazioni e l’effetto provocato

dalla esposizione dipende dallo stadio di sviluppodalla esposizione dipende dallo stadio di sviluppo

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

Il danno può condurre alla morte dell’embrione o Il danno può condurre alla morte dell’embrione o

ad una sopravvivenza senza danni dello stesso ad una sopravvivenza senza danni dello stesso

(legge del “tutto o nulla”)(legge del “tutto o nulla”)

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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 in tale periodo i tessuti sono in attiva

replicazione ed altamente radiosensibili;replicazione ed altamente radiosensibili;

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

possono determinare la comparsa di possono determinare la comparsa di

malformazioni.malformazioni.

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

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

radiazioni decresce mentre rimane alta la radiazioni decresce mentre rimane alta la

possibilità di effetto sul SNC con possibile ritardo possibilità di effetto sul SNC con possibile ritardo

mentale nel nascituro.mentale nel nascituro.

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Effetti sul prodotto del concepimento

TIPICI EFFETTI DELLE RADIAZIONI SULL’EMBRIONE

Morte embrionale, fetale o neonatale

Ritardo della crescita intrauterina

Malformazioni congenite

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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RadioprotezioneRadioprotezione

NormativaNormativa

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D.Lgs. 17 marzo 1995, n. D.Lgs. 17 marzo 1995, n. 230230

Attuazione delle direttive Euratom in Attuazione delle direttive Euratom in materia di protezione dalle materia di protezione dalle radiazioni ionizzantiradiazioni ionizzanti

integrato con ilintegrato con il

D.Lgs. 26 maggio 2000, n.241D.Lgs. 26 maggio 2000, n.241

integrato e corretto con ilintegrato e corretto con il

D.Lgs. 9 maggio 2001, n.257D.Lgs. 9 maggio 2001, n.257

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

Le disposizioni del decreto si applicano:Le disposizioni del decreto si applicano: Comma b “...a tutte le pratiche che Comma b “...a tutte le pratiche che

implicano un rischio dovuto a radiazioni implicano un rischio dovuto a radiazioni ionizzanti provenienti da una ionizzanti provenienti da una sorgente sorgente artificialeartificiale o da una sorgente naturale…” o da una sorgente naturale…”

– “… “… al funzionamento di al funzionamento di macchine macchine radiogeneradiogene””

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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))

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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)

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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

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Lavoratori Esposti Lavoratori Esposti (All. III)(All. III) Coloro che a causa della specifica Coloro che a causa della specifica

attività svolta sono suscettibili di attività svolta sono suscettibili di superare in un anno solare uno o più superare in un anno solare uno o più dei seguenti valori di esposizione:dei seguenti valori di esposizione:– 1 mSv1 mSv di Dose Efficace di Dose Efficace– 15 mSv15 mSv di Dose Equivalente per il di Dose Equivalente per il

CristallinoCristallino– 50 mSv50 mSv di Dose Equivalente per: di Dose Equivalente per:

cutecute estremitàestremità

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

– categoria A categoria 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

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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 delle dosi limite La verifica del non superamento delle dosi limite viene effettuata dall’Esperto Qualificato viene effettuata dall’Esperto Qualificato mediante lettura dei mediante lettura dei dosimetri individualidosimetri individuali..

Page 69: Radiazioni Ionizzanti Aspetti sanitari. Effetti biologici delle radiazioni LE RADIAZIONI IONIZZANTI RAPPRESENTANO IL FATTORE DI RISCHIO MAGGIORMENTE STUDIATO.

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.

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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 classificate o attività che le espongano in zone classificate 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 contaminazione (radioisotopi)contaminazione (radioisotopi)

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Sorveglianza MedicaSorveglianza Medica Il DDL deve provvedere ad assicurare mediante uno o più Il DDL deve provvedere ad assicurare mediante uno o più

Medici Autorizzati la sorveglianza medica dei lavoratori Medici Autorizzati la sorveglianza medica dei lavoratori esposti, degli apprendisti e degli studenti.esposti, degli apprendisti e degli studenti.

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 72: Radiazioni Ionizzanti Aspetti sanitari. Effetti biologici delle radiazioni LE RADIAZIONI IONIZZANTI RAPPRESENTANO IL FATTORE DI RISCHIO MAGGIORMENTE STUDIATO.

Sorveglianza MedicaSorveglianza Medica La sorveglianza medica costituisce una misura di La sorveglianza medica costituisce una misura di

tutela specifica del lavoratore nei confronti del tutela specifica del lavoratore nei confronti del rischio da Radiazioni Ionizzantirischio da Radiazioni Ionizzanti

Si attua mediante visite mediche programmate Si attua mediante visite mediche programmate e controlli strumentali, di laboratorio e e controlli strumentali, di laboratorio e specialistici atti a valutare:specialistici atti a valutare:– Stato di salute generaleStato di salute generale– Funzionalità di organi ed apparati critici per Funzionalità di organi ed apparati critici per

l’esposizionel’esposizione– Eventuali condizioni di ipersuscettibilità Eventuali condizioni di ipersuscettibilità

individualeindividuale

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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)

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Sorveglianza MedicaSorveglianza Medica

– LO SCOPO DELLA SORVEGLIANZA LO SCOPO DELLA SORVEGLIANZA MEDICA E’ LA VERIFICA DELLA MEDICA E’ LA VERIFICA DELLA IDONEITA’ INDIVIDUALE E LA DIAGNOSI IDONEITA’ INDIVIDUALE E LA DIAGNOSI PRECOCE FINALIZZATE ALLA TUTELA PRECOCE FINALIZZATE ALLA TUTELA DELLA SALUTE E LA SICUREZZA DEI DELLA SALUTE E LA SICUREZZA DEI LAVORATORI ESPOSTI A RADIAZIONI LAVORATORI ESPOSTI A RADIAZIONI IONIZZANTI.IONIZZANTI.