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dott. prof. Mauro Martini
Anno di corso: A.A. 2014/2015
Corso Integrato di Scienze Umane
Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia
Corso di Storia della Medicina
La rivoluzione radiologica
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Una sera del 1895, Wilhelm Roentgen (1845-1923) osserva
che una lastra di platinocianuro di bario, che si trova per
caso nel suo laboratorio di Elberfeld, diventa fluorescente
ogni qual volta egli fa passare della corrente elettrica ad
alta tensione in un tubo quasi vuoto, rinchiuso in un
involucro opaco.
In tal modo, raggi misteriosi, poi chiamati raggi X, si
rivelano capaci di attraversare spazi chiusi di metallo.
Rontgen fa una fotografia dell'immagine ottenuta: la
negativa della mano di sua moglie che porta la fede
all'anulare farà rapidamente il giro di tutta l'Europa.
Intanto, i fratelli Lumière, a Parigi, danno la prima
dimostrazione della loro invenzione: il cinematografo!
Wilhelm Roentgen
La prima radiografia medica
eseguita da Roentgen il 22
dicembre 1895 alla mano
sinistra della moglie: è visibile
anche l'anello.
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La storia della medicina non conosce una scoperta che
abbia avuto una così rapida diffusione come i raggi X,
senza controversie: nell'arco di pochi mesi, l'intera
Europa medica ne viene informata.
Nel 1896, Armand Imbert (1851-1922) pubblica un libro
sulla tecnica della radiografia.
Nel 1897, Antoine Béclère (1856-1939), a Parigi, dà inizio
ad un corso di radiologia clinica.
La «roentgenologia» si impone con maggiore facilità
rispetto alla batteriologia: gli ospedali, ad esempio, si
muniscono più rapidamente di apparecchi a raggi X che
di laboratori dotati di microscopi o di reattivi chimici.
Solo molto più tardi saranno identificati i rischi dei raggi
X: nei primi decenni del XX secolo, si conteranno
numerose vittime, soprattutto tra i medici.
Primi impieghi dei raggi X:
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diagnosi delle lesioni scheletriche;
rilievo di corpi estranei (feriti della Prima Guerra Mondiale!);
successivamente le lesioni polmonari (soprattutto le caverne
tubercolari = diagnosi di TBC anche in associazione al rilievo dei
bacilli di Koch nell’espettorato).
Nei decenni che seguono si perfezionano sia la protezione dai
raggi X, sia le procedure diagnostiche per immagini:
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si inietta dell'aria nelle cavità pleuriche, poi nell'addome, poi nei
ventricoli del cervello;
si somministra, per bocca o attraverso il retto, un liquido di barite,
opaco ai raggi X, per l'esplorazione del tubo digerente;
si introducono nei vasi delle sostanze iodate per osservare la
circolazione sanguigna e linfatica;
solo nel 1971, un ingegnere inglese, Hounsfield, mette a punto la TAC
(tomografia assiale computerizzata) // nel 1977 a punto la RMN;
più recente è la PET (tomografia a emissione di positroni).
Sieri e vaccini: i progressi
VACCINI
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Prima del XX secolo: vaccini contro vaiolo (Jenner) e carbonchio
(Pasteur)
Nel corso dei primi anni del XX secolo vaccini contro tifo e paratifo,
colera, peste, pertosse, febbre gialla ecc.
Tuttavia, l'efficacia di questi vaccini non si rivela sempre costante: si
impara a purificarli e a conservarli.
Nel 1921 Albert Calmette (1863-1933) e Camille Guérin (1872-1961)
mettono a punto un vaccino contro la tubercolosi a partire da un
bacillo bovino: il BCG (bacillo di Calmette e Guérin), invero non
sempre efficace.
SIERI
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Anche il procedimento per ottenere i sieri non è privo di inconvenienti
(uso di proteine provenienti da altre specie). Anche i sieri sono stati in
seguito purificati.
Si comprende che l'organismo elabora contro le tossine batteriche gli anticorpi (immunità umorale): ci si riallaccia, alla vecchia dottrina degli «umori» di Ippocrate.
Un allievo di Pasteur,
Elie Metchnikoff
(1845 - 1916), osserva
la “fagocitosi”,
ovvero la capacità di
alcune cellule di
ingerire materiali
estranei e di
distruggerli
(immunità cellulare).
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La lotta contro le malattie infettive
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Tra le malattie infettive all’inizio del XX secolo, la più diffusa
continua ad essere la TBC.
Il BCG rende gli attacchi meno gravi, ma non li elimina.
In Occidente vengono organizzate incisive campagne di
educazione sanitaria contro la TBC: tuttavia, la mortalità non
diminuisce.
Carlo Forlanini (1847-1918) a
Pavia e John Murphy (18501916) a Chicago, hanno la stessa
idea: «mettere a riposo» il
polmone tubercolare col
“pneumotorace”, assieme al
riposo in sanatori.
Nello stesso periodo si identificano un numero crescente di
vettori che trasmettono malattie batteriche o parassitosi:
a) anofele come veicolo della malaria;
b) pidocchio come veicolo del tifo;
c) zecche come veicolo di malattie emorragiche;
d) cane, pecora, maiale ecc. come veicoli dell’echinococco.
 Alexander Fleming (1881-1955) nel 1928 nota che alcune
colture di microbi muoiono a contatto con un fungo, il
Penicilliun notatum; si scopre la «penicillina».
 Gerhard Domagk (1895-1964) nel 1935 scopre un colorante
(che contiene un «sulfamidico») in grado di uccidere alcuni
batteri: streptococchi, pneumococchi, meningococco ecc.
 Nel 1942, l'industria farmaceutica comincia a produrre la
penicillina: si modifica il panorama delle infezioni.
La trasfusione di sangue
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A seguito degli incidenti trasfusionali, Karl Landsteiner
(1868-1943), per primo, giunge a distinguere nella specie
umana (1909) 4 grandi gruppi sanguigni (A, B, AB e 0).
A condizione di rispettare la specificità di ogni persona, la
trasfusione diviene una pratica abituale per rimediare alle
perdite di sangue eccessive.
Karl Landsteiner e Alexander Wiener individuano anche
(1940) il fattore «Rhesus» (fattore Rh) perché scoperto in
scimmie appartenenti alla specie Macacus rhesus.
La presenza del fattore Rhesus nella madre e nel feto è
all'origine della malattia emolitica del neonato.
La scoperta delle allergie
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Charles Richet (1850-1935) si accorge come un cane, che
ha già subito gli effetti tossici di un anemone, manifesta
sintomi molto più gravi e a volte mortali quando è messo
una seconda volta a contatto con lo stesso agente: il primo
contatto dell'organismo del cane con la sostanza estranea
l'ha «sensibilizzato»; il secondo contatto ha causato gravi
manifestazioni cliniche.
Richet chiama tale evento «anafilassi».
Clemens von Pirquet (1874-1929) precisa il meccanismo
d’azione e si inizia ad utilizzare il termine «allergia».
Si osserva che molte malattie possono essere spiegate da
sensibilizzazioni di questo genere.
La fisica medica
Arsene d'Arsonval (1851-1940), assistente di Claude Bernard,
continua l'opera intrapresa dal maestro.
 Si interessa dell'azione fisiologica delle correnti elettriche
sulla neuromotilità, sulla contrazione muscolare, sugli
effetti del calore ecc.; ma i suoi studi si estendono anche alla
diatermia, alla faradizzazione e alle onde corte.
 Tali studi rendono possibile la messa a punto di apparecchi
per la riabilitazione dei muscoli dopo un trauma, o ancora
del bisturi elettrico diatermico per la sezione dei tessuti o
per la coagulazione dei vasi.
 Arsene d'Arsonval contribuisce così allo sviluppo della
«fisica medica» attraverso il suo insegnamento nelle facoltà
di Medicina e la pratica.
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Willem Einthoven (1860-1927) inventa
l’ECG, l’elettrocardiografia, ovvero la
registrazione dell'attività elettrica del
muscolo cardiaco.
Scipione Riva-Rocci (1863-1937) ideò lo
strumento per misurare la pressione
arteriosa, ovvero lo sfigmomanometro a
mercurio, perfezionando l'apparecchio
di Potain di un secolo prima.
Hans Berger (1873-1941) nel 1924
registrò, grazie all'invenzione di un
elettroencefalografo, i segnali
provenienti dal cervello di suo figlio
(EEG), superando le registrazioni col
galvanometro di Caton del 1870.
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Endoscopia: tra le due guerre mondiali
furono fabbricati tubi rigidi, con una
lampadina all'estremità, per poter
esaminare bronchi ed esofago; negli anni
‘60 sono comparsi i primi endoscopi a
fibre ottiche flessibili, che possono meglio
esaminare le vie respiratorie e digerenti.
Artroscopia: nasce negli anni ‘20 (per la
diagnosi) ed è perfezionata negli anni ’50
(a scopo chirurgico).
Laser: negli anni ‘50 si scoprono radiazioni luminose aventi effetti termici,
elettrici o meccanici: sono applicati in
Medicina con varie finalità.
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Effetto doppler: osservato già nella
metà del XIX secolo – ogni fluido in
circolazione emette degli ultrasuoni;
si può cogliere il passaggio del
sangue nei vasi.
Ecografia: nasce negli anni ‘40:
l'eco prodotta dagli ultrasuoni
consente di indagare sia organi
pieni, sia organi cavi.
Risonanza magnetica nucleare:
misura la precessione dello spin di
protoni sottoposti ad un campo
magnetico – utilizzata in Medicina
dal 1971 (Lanterbur e Damadian).
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TAC (tomografia assiale computerizzata):
sfrutta radiazioni ionizzanti e consente di
riprodurre sezioni (tomografia) corporee del
paziente ed elaborazioni tridimensionali.;
per la produzione delle immagini è
necessario l'intervento di un elaboratore di
dati (computerizzata).
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PET (Positron Emission Tomography):
produce immagini tridimensionali, previa
iniezione di un isotopo tracciante, che
raggiunge una determinata concentrazione
nei tessuti organici; si producono coppie di
fotoni che sono rilevate da un scintillatore;
il lampo luminoso che si crea è rilevato da
tubi fotomoltiplicatori.
La chimica biologica
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Durante i primi anni del XX secolo, la clinica non registra
progressi e l'anatomia patologica constata le lesioni senza
spiegarle: solo la chimica biologica dà un importante
contributo a migliorare la diagnosi e la prognosi.
Infatti i clinici di questo periodo associano un laboratorio
al loro servizio ospedaliero: la chimica apre così orizzonti
fino ad allora sconosciuti.
Ad esempio: si riesce a identificare i problemi inerenti la
coagulazione del sangue: il medico è ormai in grado di
aumentarla o diminuirla.
Nel 1916 viene scoperta l'eparina.
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Interesse dei ricercatori verso i “fermenti”, oggi chiamati
enzimi: ci si rende conto che si trovano in grande quantità
nell'organismo.
La biochimica tenta di svelare i misteri del funzionamento
del fegato, al quale la medicina medievale accordava tanta
importanza: oltre il ruolo nel metabolismo dei glicidi, gli si
riconosce quello dell’urea.
Ma soprattutto è la fisiopatologia del rene a ottenere dalla
chimica biologica un notevole apporto: vengono svelati i
rapporti tra rene e alcune manifestazioni patologiche:
ipertensione arteriosa, edemi agli arti inferiori ecc.
Nel 1913 viene allestito il primo metodo per determinare la
glicemia e nel 1921 viene isolata l’insulina da Frederick
Grant Banting e Charles Best.
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Nei primi decenni del XX secolo soprattutto i ricercatori
americani rivelano l'esistenza delle «vitamine», fino allora
solo intuita o supposta.
Bretonneau constatò, nel secolo precedente, che gli estratti
di fegato crudo di merluzzo (ricchi di vitamina A, D e acidi
grassi omega 3), correggevano il rachitismo; cosicché
divenne il farmaco obbligatorio per i bambini gracili.
Dal XVIII secolo, la marina britannica evitava lo scorbuto
durante le lunghe attraversate imbarcando della frutta
fresca, contenente anche vitamina C.
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Le secrezioni delle ghiandole
endocrine sono state definite
“ormoni” nel 1905.
Si studia il funzionamento delle
ghiandole endocrine e si giunge a
identificare i disturbi che derivano
dalle loro insufficienze o dalla loro
produzione eccessiva.
Alcuni ormoni sono isolati e viene
chiarita la loro composizione
chimica; in tal modo certi ormoni
possono essere sintetizzati, vale a
dire prodotti e messi in commercio
per i pazienti.
Ereditarietà e Genetica
Le leggi dell’ereditarietà
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La spiegazione dei meccanismi dell'ereditarietà ha iniziato a
farsi strada solo all'inizio del 1900, utilizzando gli studi di
Gregor Mendel (1822-1884).
Egli si basò sull'osservazione della riproduzione incrociata tra
diverse varietà di piselli: prese in considerazione, a differenza
dei predecessori, caratteristiche ben definite che presentavano
poche variazioni, come il colore del seme o la forma del seme.
Da queste osservazioni formulò 3 leggi (leggi di Mendel, 1865).
Le leggi di Mendel erano basate sull'ipotesi che ogni carattere
era determinato da un "fattore" che non subiva modificazioni
nel passaggio dai genitori ai figli: per Mendel questi fattori
erano presenti in coppia in un individuo.
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Quando in un individuo i
fattori della coppia determinano la stessa caratteristica (ad es. il carattere
seme giallo) vengono detti
omozigoti per quel carattere, eterozigoti se determinano caratteristiche diverse (per esempio uno seme
giallo e l'altro verde).
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Nel caso di un eterozigote,
secondo Mendel, si esprimeva uno solo dei fattori (nel caso del colore del seme il
giallo) detto dominante, mentre l'altro è definito recessivo.
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Nel 1902 sir Archibald Garrod pubblica i primi studi su difetti metabolici che correla a “fattori ereditari” (quelli che saranno poi riconosciuti come “geni”).
Egli nota che in alcune malattie entrambi i genitori del figlio malato
sono sani: sono eterozigoti e hanno ereditato un gene “sano” e uno
“malato”: la malattia si manifesta nel figlio perché questo ha ereditato
i due geni “malati”, uno da ognuno dei genitori, ovvero è omozigote .
GENITORE B
GENITORE A
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Cromosomi e geni
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Thomas Hunt Morgan (1866 – 1945),
premio Nobel per la Medicina, ha compiuto ricerche sul moscerino da frutta
(Drosophila Melanogaster), con l'aiuto
di alcuni collaboratori, pubblicate nel
1915 e successivamente alle quali
riconobbe nei cromosomi i portatori dei
geni, dimostrando così le basi degli
studi di Mendel.
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Morgan riconobbe la localizzazione e l'ordinamento
lineare dei geni nei cromosomi, dimostrandone la
capacità di dar luogo a mutazioni, gettando in tal modo le
basi della teoria cromosomica dell'ereditarietà.
CROMOSOMA
DNA
GENI
La scoperta del DNA
Nel 1953 l’americano James Watson
e il francese Francis Crick (premi
Nobel) proposero un modello di
struttura del DNA.
Watson e Crick non avrebbero
potuto identificare la figura a
spirale a forma di doppia elica
del DNA, senza l'aiuto delle
immagini a raggi X fatte da
Rosalind Franklin. che per
ottenerle si espose a livelli
pericolosi di radiazione, morì di
tumore nel 1958 a soli 37 anni.
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La molecola di
DNA è un'elica a
doppio filamento,
dalla forma di una
scala a spirale.
I due «montanti»
della scala sono
costituiti da subunità ripetute di
un gruppo fosfato
e del deossiribosio.
I «pioli» sono
costituiti da basi
azotate appaiate.
Il Sistema Sanitario Nazionale
Fino al 1978
Enti
mutualistici
1978-1992
Dal 1992
Legge n.
833/1978
Decreto
Legislativo
n. 502/1992
Unità
Sanitarie
Locali
Aziende
Sanitarie