Rischi chimici Sono i tradizionali fattori di rischio lavorativo. Rischi dovuti allesposizione a...

Rischi chimiciRischi chimici

Sono i tradizionali fattori di rischio lavorativo.Sono i tradizionali fattori di rischio lavorativo.

Rischi dovuti all’esposizione a sostanze o composti Rischi dovuti all’esposizione a sostanze o composti chimici presenti nell’ambiente di lavoro ed in grado di chimici presenti nell’ambiente di lavoro ed in grado di determinare una alterazione dello stato di salute.determinare una alterazione dello stato di salute.

Tossicologia professionaleTossicologia professionale: scienza che studia : scienza che studia l’interazione delle sostanze o dei composti chimici con l’interazione delle sostanze o dei composti chimici con l’organismo umano.l’organismo umano. Tossicocinetica (destino metabolico della sostanza o del Tossicocinetica (destino metabolico della sostanza o del

composto)composto) Tossicodinamica (meccanismo di azione del tossico)Tossicodinamica (meccanismo di azione del tossico)

Rischi chimiciRischi chimici

meccanismo di azione degli agenti:meccanismo di azione degli agenti: Agenti Agenti tossicitossici (es. metalli) (es. metalli) Agenti Agenti irritantiirritanti (es. acidi, basi) (es. acidi, basi) Agenti Agenti sensibilizzantisensibilizzanti (es. lattice)(es. lattice) Agenti Agenti cancerogenicancerogeni (es. ipa) (es. ipa) AgentiAgenti mutageni mutageni (es. antiblastici) (es. antiblastici) Altri meccanismi Altri meccanismi

Molte sostanze o composti possono avere più di un Molte sostanze o composti possono avere più di un effetto effetto

(es formaldeide: irritante + sensibilizzante) (es formaldeide: irritante + sensibilizzante)

TOSSICITA’TOSSICITA’

Sito di manifestazioneSito di manifestazioneLocaleLocale:: effetto indotto dalle sostanze xenobiotiche effetto indotto dalle sostanze xenobiotiche

esclusivamente nel punto di ingresso a carico del esclusivamente nel punto di ingresso a carico del tessuto che ne viene a contatto (tratto G-E, cute, tessuto che ne viene a contatto (tratto G-E, cute, albero TB).albero TB).

SistemicaSistemica:: effetto esplicato generalmente a effetto esplicato generalmente a distanza dal sito di ingresso, successivamente distanza dal sito di ingresso, successivamente all’assorbimento dello xenobiotico, a carico all’assorbimento dello xenobiotico, a carico dell’organo bersaglio.dell’organo bersaglio.


CLASSIFICAZIONE QUALITATIVACLASSIFICAZIONE QUALITATIVA:: Gravità degli effettiGravità degli effetti

ReversibileReversibile:: effetto che scompare in un periodo di effetto che scompare in un periodo di tempo più o meno prolungato, al cessare della tempo più o meno prolungato, al cessare della esposizione (es. Pb-anemia).esposizione (es. Pb-anemia).

IrreversibileIrreversibile:: effetto che permane o si accentua effetto che permane o si accentua anche al termine della esposizione (es. Cd-IRC).anche al termine della esposizione (es. Cd-IRC).

Modalità di esposizione: Modalità di esposizione: IntossicazioneIntossicazione

ACUTA:ACUTA: è caratterizzata da una esposizione è caratterizzata da una esposizione di breve durata (<24 h) ed un rapido di breve durata (<24 h) ed un rapido assorbimento della sostanza lesiva.assorbimento della sostanza lesiva.

SUBACUTA:SUBACUTA: è caratterizzata da più è caratterizzata da più esposizioni di breve durata ripetute in un esposizioni di breve durata ripetute in un periodo di tempo di giorni o settimane. periodo di tempo di giorni o settimane.

CRONICA:CRONICA:consegue ad esposizioni ripetute consegue ad esposizioni ripetute nel corso di un lungo periodo di tempo nel corso di un lungo periodo di tempo

(> 6 mesi, spesso molti anni).(> 6 mesi, spesso molti anni).

TossicologiaTossicologia

Concetto di dose:Concetto di dose: Assorbimento GEAssorbimento GE

Dose = mg/kg di pesoDose = mg/kg di peso

Assorbimento PolmonareAssorbimento Polmonare Dose = concentrazione in aria (C) x tempo di Dose = concentrazione in aria (C) x tempo di

esposizione (T)esposizione (T) L’effetto (E) è un prodotto costanteL’effetto (E) è un prodotto costante

C x T = EC x T = E

EffettoEffetto

Ogni modificazione (alterazione Ogni modificazione (alterazione metabolica, biochimica, ecc.) misurabile metabolica, biochimica, ecc.) misurabile nel soggetto espostonel soggetto esposto

Modello StatunitenseModello Statunitense

Ogni discostamento dai normali parametri Ogni discostamento dai normali parametri riscontrati nei soggetti non espostiriscontrati nei soggetti non esposti

Modello ex-SovieticoModello ex-Sovietico

Curva dose-effetto

Effetto

dose

Dose

Effetto

Curva dose-effetto

Effetto

dose

Dose

Effetto

Effetto spontaneo

Effetto con soglia

Curva dose-risposta

Effetto

dose

Dose

Risposta

(%)

DL0

DL50

DL100100

50

No Observed Adverse Effect Level (NOAEL)

Effetto

dose

Dose

Effetto

NOAEL

Dose della sostanza alla quale non sono apprezzabili effetti nocivi sugli esposti

Tossicologia dei composti Tossicologia dei composti professionaliprofessionali

TossicocineticaTossicocinetica Destino metabolico del composto Destino metabolico del composto

nell’organismo umano dalla introduzione nell’organismo umano dalla introduzione all’escrezioneall’escrezione

TossicodinamicaTossicodinamica Meccanismo d’azione della sostanza nel Meccanismo d’azione della sostanza nel

determinare l’effettodeterminare l’effetto

TOSSICOCINETICATOSSICOCINETICA

Descrive il destino di una sostanza Descrive il destino di una sostanza tossica all’interno dell’organismo.tossica all’interno dell’organismo.

Si compone di differenti fasi:Si compone di differenti fasi:

- Assorbimento;- Assorbimento;- Distribuzione;- Distribuzione;- Biotrasformazione;- Biotrasformazione;- Escrezione.- Escrezione.

ASSORBIMENTOASSORBIMENTO

Costituisce il meccanismo di ingresso Costituisce il meccanismo di ingresso della sostanza esogena all’interno della sostanza esogena all’interno dell’organismo umano.dell’organismo umano.

Tratto respiratorioTratto respiratorio (polveri, fumi, gas, (polveri, fumi, gas, vapori);vapori);

Tratto gastro-entericoTratto gastro-enterico (farmaci, metalli) (farmaci, metalli) Cute e mucoseCute e mucose (composti liposolubili (composti liposolubili))

DISTRIBUZIONEDISTRIBUZIONERappresenta il meccanismo mediante il quale le Rappresenta il meccanismo mediante il quale le

sostanze esogene penetrate vengono sostanze esogene penetrate vengono veicolate ai siti di accumulo o azione veicolate ai siti di accumulo o azione biologica.biologica.

TRASPORTOTRASPORTO

-- Quota Eritrocitaria;Quota Eritrocitaria;- - Quota Plasmatica;Quota Plasmatica;- - Quota Libera.Quota Libera.

DEPOSITO-ACCUMULODEPOSITO-ACCUMULO

BIOTRASFORMAZIONEBIOTRASFORMAZIONE OssidazioneOssidazione IdrolisiIdrolisi RiduzioneRiduzione

ConiugazioneConiugazione

N.B.: Lo scopo della biotrasformazione delle sostanze è la N.B.: Lo scopo della biotrasformazione delle sostanze è la loro detossificazione e/o il loro allontanamento.loro detossificazione e/o il loro allontanamento.

FASE 1

FASE 2

Ret Endopl. Liscio

ESCREZIONEESCREZIONE

RENALE (quasi tutti I composti);RENALE (quasi tutti I composti); BILIARE (composti liposolubili);BILIARE (composti liposolubili); RESPIRATORIA (gas, vapori, fumi);RESPIRATORIA (gas, vapori, fumi); SUDORE, SALIVA, LATTE (SUDORE, SALIVA, LATTE ( importanza importanza

minore);minore);

Se la quota escreta è inferiore alla quota assorbita, Se la quota escreta è inferiore alla quota assorbita, il tossico viene definito il tossico viene definito “cumulativo”“cumulativo”. .

Essi esplicano la loro azione al superamento di Essi esplicano la loro azione al superamento di una determinata dose interna (es. Cadmio)una determinata dose interna (es. Cadmio)

Meccanismo d’azioneMeccanismo d’azioneTossicodinamicaTossicodinamica

Agenti Agenti tossicitossici (es. metalli) (es. metalli) Agenti Agenti irritantiirritanti (es. acidi, basi) (es. acidi, basi) Agenti Agenti sensibilizzantisensibilizzanti (es. lattice)(es. lattice) Agenti Agenti cancerogenicancerogeni (es. ipa) (es. ipa) AgentiAgenti mutageni mutageni (es. antiblastici) (es. antiblastici) Altri meccanismi Altri meccanismi

Molte sostanze o composti possono avere più di Molte sostanze o composti possono avere più di un effetto un effetto

(es formaldeide: irritante + sensibilizzante) (es formaldeide: irritante + sensibilizzante)

Ustione estesa da acido solforico

Dermatite da lattice: cronicizzazione della lesione

Principi di controllo delle Principi di controllo delle esposizioni e monitoraggio esposizioni e monitoraggio

biologicobiologico

Valori di non effetto e valori limite di Valori di non effetto e valori limite di esposizioneesposizione

La conoscenza della soglia di non effetto e la La conoscenza della soglia di non effetto e la sua trasposizione della curva dose-risposta è sua trasposizione della curva dose-risposta è alla base della definizione dei alla base della definizione dei valori limite di valori limite di esposizione professionaleesposizione professionale

E = C x T (T=8h per 5gg settimana)E = C x T (T=8h per 5gg settimana)

I valori limite di esposizione sono espressi come I valori limite di esposizione sono espressi come concentrazioni in aria del tossico e si concentrazioni in aria del tossico e si posizionano cautelativamente posizionano cautelativamente al di sotto dei al di sotto dei NOAELNOAEL..

Valori limite di sogliaValori limite di soglia

Vengono emanati da varie istituzioni o Vengono emanati da varie istituzioni o Stati nazionali:Stati nazionali: PEL (OSHA)PEL (OSHA) TLV (ACGIH)TLV (ACGIH) MAK (Germania)MAK (Germania) VL (CE)VL (CE)

TLV:Threshold Limit Values- Limiti di TLV:Threshold Limit Values- Limiti di soglia in ambiente di lavorosoglia in ambiente di lavoro

DEFINIZIONEDEFINIZIONESi riferiscono alle Si riferiscono alle concentrazioni ambientali delle sostanze concentrazioni ambientali delle sostanze chimichechimiche e indicano, per ognuna delle sostanze elencate, e indicano, per ognuna delle sostanze elencate, le le concentrazioni delle sostanze aerodisperse al di sotto delle quali concentrazioni delle sostanze aerodisperse al di sotto delle quali si ritiene che si ritiene che la maggior parte dei lavoratorila maggior parte dei lavoratori possa rimanere possa rimanere esposta ripetutamente giorno dopo giorno, per una vita esposta ripetutamente giorno dopo giorno, per una vita lavorativa, senza effetti negativi per la salutelavorativa, senza effetti negativi per la salute. I TLV sono . I TLV sono sviluppati per proteggere i lavoratori, che usualmente sono sviluppati per proteggere i lavoratori, che usualmente sono adulti.adulti.TIPI DI TLV:TIPI DI TLV:a)a)Media ponderata nel tempo di 8h (TWA)Media ponderata nel tempo di 8h (TWA)b)b)Limite per breve tempo di esposizione (STEL)Limite per breve tempo di esposizione (STEL)c)c)Valore “tetto” (CEILING)Valore “tetto” (CEILING)

Se uno qualsiasi dei tre TLV è superato, si presume esista un Se uno qualsiasi dei tre TLV è superato, si presume esista un rischio potenziale e tale rischio sia consistente.rischio potenziale e tale rischio sia consistente.

A) MEDIA PONDERATA NEL TEMPO (TWA):A) MEDIA PONDERATA NEL TEMPO (TWA):Concentrazione media ponderata nel tempo (mg/m3 o ppm), su una Concentrazione media ponderata nel tempo (mg/m3 o ppm), su una giornata lavorativa (8 ore/giorno e 40 ore settimanali), alla quale si giornata lavorativa (8 ore/giorno e 40 ore settimanali), alla quale si ritiene che quasi tutti i lavoratori possono essere ripetutamente esposti, ritiene che quasi tutti i lavoratori possono essere ripetutamente esposti, giorno dopo giorno, per una vita lavorativa, senza effetti negativigiorno dopo giorno, per una vita lavorativa, senza effetti negativi

TLV-TWA Calcolo del LimiteTLV-TWA Calcolo del Limite

Esposizione = Esposizione = concentrazione x tempo esposizioneconcentrazione x tempo esposizione

88

Esposizione = Esposizione = 10 ppm. X 4 ore10 ppm. X 4 ore= 5 ppm.= 5 ppm.

88

TLV-TWA- LIMITI DI ESCURSIONE-TLV-TWA- LIMITI DI ESCURSIONE-Le escursioni per limiti di breve durata possono superare un valore Le escursioni per limiti di breve durata possono superare un valore pari a 3 volte il TLV-TWA per non più di 30 minuti complessivi durante pari a 3 volte il TLV-TWA per non più di 30 minuti complessivi durante la giornata lavorativa e,in nessun caso, un valore pari a 5 volte il TLV-la giornata lavorativa e,in nessun caso, un valore pari a 5 volte il TLV-TWA, sempre presunto che il TLV-TWA (complessivo) non venga TWA, sempre presunto che il TLV-TWA (complessivo) non venga superato.superato.

B) TLV-STEL (Short Term Exposure Limit)B) TLV-STEL (Short Term Exposure Limit)Limite di esposizione di breve durata che rappresenta la Limite di esposizione di breve durata che rappresenta la concentrazione media ponderata su un periodo di concentrazione media ponderata su un periodo di 15 minuti15 minuti che non che non deve essere superata anche se il TWA sulle otto ore non supera il deve essere superata anche se il TWA sulle otto ore non supera il valore TLV-TWA. valore TLV-TWA.

Il TLV-STEL è la concentrazione alla quale si ritiene che i lavoratori possono Il TLV-STEL è la concentrazione alla quale si ritiene che i lavoratori possono essere esposti continuativamente per breve periodo di tempo senza che essere esposti continuativamente per breve periodo di tempo senza che insorgono:insorgono:1. 1. IrritazioneIrritazione2. Danno cronico o irreversibile del tessuto2. Danno cronico o irreversibile del tessuto3. Effetti tossici dose-risposta3. Effetti tossici dose-risposta4. 4. Riduzione dello stato di vigilanzaRiduzione dello stato di vigilanza di grado sufficiente ad accrescere le di grado sufficiente ad accrescere le possibilità di infortunio o influire sulle capacità di mettersi in salvo o ridurre possibilità di infortunio o influire sulle capacità di mettersi in salvo o ridurre materialmente l’efficienza lavorativa, sempre nel presupposto che il TLV-TWA materialmente l’efficienza lavorativa, sempre nel presupposto che il TLV-TWA non venga superatonon venga superato

Esposizioni a concentrazioni comprese fra il TLV-TWA e il TLV-STEL Esposizioni a concentrazioni comprese fra il TLV-TWA e il TLV-STEL non devono non devono protrarsi oltre i 15 minuti e non devono ripetersi più di 4 volte al giornoprotrarsi oltre i 15 minuti e non devono ripetersi più di 4 volte al giorno: fra : fra esposizioni successive a concentrazioni comprese fra il TLV-TWA e il TLV-STEL, esposizioni successive a concentrazioni comprese fra il TLV-TWA e il TLV-STEL, devono intercorrere almeno 60 minuti.devono intercorrere almeno 60 minuti.

C) VALORE “TETTO” (CEILING)C) VALORE “TETTO” (CEILING)

Concentrazione che non deve essere superata durante Concentrazione che non deve essere superata durante qualsiasi momento dell’esposizione lavorativaqualsiasi momento dell’esposizione lavorativa

MISCELE - CALCOLO-MISCELE - CALCOLO-

Esposizione1Esposizione1+ + Esposizione2Esposizione2+ …..++ …..+esposizione3esposizione3 <=1 <=1

TLV1 TLV2 TLV3TLV1 TLV2 TLV3

Monitoraggio AmbientaleMonitoraggio Ambientale

Valutazione della quantità (o Valutazione della quantità (o concentrazione) di sostanza chimica in concentrazione) di sostanza chimica in aria o su altre matrici ambientali (H2O, aria o su altre matrici ambientali (H2O, ecc)ecc)

Fasi:Fasi: Campionamento Campionamento AnalisiAnalisi

MONITORAGGIO BIOLOGICO:MONITORAGGIO BIOLOGICO:Consiste nella Consiste nella misura della concentrazione di un misura della concentrazione di un agente chimico o sue eventuali trasformazioni agente chimico o sue eventuali trasformazioni (metabolismo) in un mezzo biologico(metabolismo) in un mezzo biologico (principalmente (principalmente sangue o urina) o una variazione biochimica sangue o urina) o una variazione biochimica reversibile caratteristica indotta dall’esposizione.reversibile caratteristica indotta dall’esposizione.

Rappresenta uno strumento per stimare nel tempo Rappresenta uno strumento per stimare nel tempo l’esposizione e il rischio per la salute dei lavoratori.l’esposizione e il rischio per la salute dei lavoratori.

Altre definizioniAltre definizioni

Indicatori BiologiciIndicatori Biologici

Di esposizione Di esposizione

Di EffettoDi Effetto

Di accumuloDi accumulo

Indicatori biologici di esposizione (ibe)Indicatori biologici di esposizione (ibe)Concentrazione di un agente chimico o sue eventuali Concentrazione di un agente chimico o sue eventuali trasformazioni (metabolismo) in un mezzo biologico trasformazioni (metabolismo) in un mezzo biologico (principalmente sangue o urina) o una variazione biochimica (principalmente sangue o urina) o una variazione biochimica reversibile caratteristica indotta.reversibile caratteristica indotta. È indicativo dell’assorbimento di una sostanza nell’organismoÈ indicativo dell’assorbimento di una sostanza nell’organismo

Gli IBE non devono essere utilizzati per misurare gli Gli IBE non devono essere utilizzati per misurare gli affetti avversi e tanto meno per la diagnosi di affetti avversi e tanto meno per la diagnosi di malattia professionale.malattia professionale.

La maggior parte degli IBE è basata sulla correlazione La maggior parte degli IBE è basata sulla correlazione diretta con i T.L.V.diretta con i T.L.V.

Altre definizioniAltre definizioni

Normativa di prodottoNormativa di prodotto

D.Lgs. 52/97D.Lgs. 52/97 “ “Il fabbricante, l'importatore e il Il fabbricante, l'importatore e il

distributore che immette sul mercato una distributore che immette sul mercato una sostanza pericolosa deve fornire sostanza pericolosa deve fornire gratuitamente al destinatario della gratuitamente al destinatario della sostanza stessa, su supporto cartaceo o sostanza stessa, su supporto cartaceo o magnetico, una scheda informativa di magnetico, una scheda informativa di sicurezza in occasione o anteriormente sicurezza in occasione o anteriormente alla prima fornitura. “alla prima fornitura. “

La scheda informativa di sicurezza deve comportare le seguenti voci La scheda informativa di sicurezza deve comportare le seguenti voci obbligatorie:obbligatorie:

1) Elementi identificativi della sostanza o del preparato e della società/impresa 1) Elementi identificativi della sostanza o del preparato e della società/impresa 2) Composizione/informazione sugli ingredienti 2) Composizione/informazione sugli ingredienti 3) Indicazione dei pericoli (frasi R)3) Indicazione dei pericoli (frasi R)4) Misure di pronto soccorso 4) Misure di pronto soccorso 5) Misure antincendio 5) Misure antincendio 6) Misure in caso di fuoriuscita accidentale 6) Misure in caso di fuoriuscita accidentale 7) Manipolazione e stoccaggio 7) Manipolazione e stoccaggio 8) Controllo dell'esposizione/protezione individuale 8) Controllo dell'esposizione/protezione individuale 9) Proprietà fisiche e chimiche 9) Proprietà fisiche e chimiche 10) Stabilità e reattività 10) Stabilità e reattività 11) Informazioni tossicologiche 11) Informazioni tossicologiche 12) Informazioni ecologiche 12) Informazioni ecologiche 13) Considerazioni sullo smaltimento 13) Considerazioni sullo smaltimento 14) Informazioni sul trasporto 14) Informazioni sul trasporto 15) Informazioni sulla regolamentazione 15) Informazioni sulla regolamentazione 16) Altre informazioni 16) Altre informazioni La responsabilità delle informazioni figuranti nelle suddette voci incombe alla persona La responsabilità delle informazioni figuranti nelle suddette voci incombe alla persona

responsabile dell'immissioneresponsabile dell'immissione della sostanza/preparato sul mercato. della sostanza/preparato sul mercato.

L‘ETICHETTATURAL‘ETICHETTATURA

L’etichetta che deve riportare ben chiare le seguenti informazioni:- denominazione della sostanza o del preparato - nome chimico delle sostanze presenti nel preparato- la lettera 'R' indicante i rischi specifici e la lettera 'S' indicante i consigli di prudenza- il quantitativo del contenuto- nome e indirizzo del responsabile dell'immissione sul mercato

Tossicologia dei metalliTossicologia dei metalli


I metalli sono sostanze a struttura I metalli sono sostanze a struttura policristallina con peculiari caratteristiche policristallina con peculiari caratteristiche chimiche e fisiche.chimiche e fisiche. Carica elettrica positivaCarica elettrica positiva Duttili, malleabili, conduttori di calore ed Duttili, malleabili, conduttori di calore ed

elettricitàelettricità Solidi ed opachi (eccetto oro e rame)Solidi ed opachi (eccetto oro e rame) Densità tra 0,53 a 22,48Densità tra 0,53 a 22,48 Punto di fusione tra -38,9 (Hg) e +3410 (Tg)Punto di fusione tra -38,9 (Hg) e +3410 (Tg)


I metalli vengono distinti in base alle I metalli vengono distinti in base alle carartteristche tossicologiche in:carartteristche tossicologiche in: Metalli essenziali e non essenziali:Metalli essenziali e non essenziali:

Essenziali: elementi necessari per garantire l’apporto giornaliero Essenziali: elementi necessari per garantire l’apporto giornaliero di nutrientidi nutrienti

Fe, Na, Zn, etc.Fe, Na, Zn, etc. Non essenzialiNon essenziali

Hg, Pb, Be, etc.Hg, Pb, Be, etc.

Metalli pesanti e non pesantiMetalli pesanti e non pesanti Termine arbitrarioTermine arbitrario

Metalli > 45 di numero atomicoMetalli > 45 di numero atomico La max parte dei m. pesanti sono tossici per l’uomoLa max parte dei m. pesanti sono tossici per l’uomo


TossicologiaTossicologia

Vie di esposizioneVie di esposizione• • InalazioneInalazione (via di esposizione più comune in ambito (via di esposizione più comune in ambito

professionale)professionale)• • Ingestione Ingestione (accidentale)(accidentale) Cutanea/mucosaCutanea/mucosa (la maggior parte dei metalli (la maggior parte dei metalli non sono non sono

assorbitiassorbiti attraverso la cute) attraverso la cute)

Sorgenti di esposizioneSorgenti di esposizione Saldatura, estrazione, fabbricazioneSaldatura, estrazione, fabbricazione Pittura, prod. Materie plastiche, Pittura, prod. Materie plastiche,


- EliminazioneEliminazione

L’escrezione è prevalentemente renaleL’escrezione è prevalentemente renale I metalli si legano alle proteine a basso peso molecolareI metalli si legano alle proteine a basso peso molecolare Possono danneggiare Il renePossono danneggiare Il rene

Via biliare, capelli, sudore costituiscono vie di escrezione Via biliare, capelli, sudore costituiscono vie di escrezione secondariesecondarie

Emivita biologicaEmivita biologica Tempo necessario per eliminare la metà della dose di tossico Tempo necessario per eliminare la metà della dose di tossico

accumulataaccumulata La cinetica di escrezione condiziona le caratteristiche di tossico La cinetica di escrezione condiziona le caratteristiche di tossico

cumulativo del composto cumulativo del composto


Fattori che influenzano la tossicità dei metalliFattori che influenzano la tossicità dei metalli

SolubilitàSolubilità

I Sali metallici solubili sono molto rapidamente I Sali metallici solubili sono molto rapidamente incorporatiincorporati

L’ossido di piombo più solubile (e tossico) del solfato di L’ossido di piombo più solubile (e tossico) del solfato di piombopiombo

I composti insolubili dei metalli possono rimanere I composti insolubili dei metalli possono rimanere depositati nei polmoni dopo l’inalazione e dar luogo a depositati nei polmoni dopo l’inalazione e dar luogo a pneumoconiosi caratteristiche pneumoconiosi caratteristiche (es tungsteno)(es tungsteno)


Fattori che influenzano la tossicità dei Fattori che influenzano la tossicità dei metallimetalli

OrganicitàOrganicità I composti organici di metalli sono generalmente I composti organici di metalli sono generalmente

liposolubili e possono attraversare facilmente le liposolubili e possono attraversare facilmente le membranemembrane metil mercurio, piombo tetraetile metil mercurio, piombo tetraetile

Organo/tessuto di accumuloOrgano/tessuto di accumulo 90% del body burden del piombo è nell’osso90% del body burden del piombo è nell’osso 50% del cadmio è in fegato e reni50% del cadmio è in fegato e reni


Meccanismi di tossicità generaleMeccanismi di tossicità generale Inibizione enzimaticaInibizione enzimatica

La maggior parte dei metalli hanno affinità per I gruppi La maggior parte dei metalli hanno affinità per I gruppi sulfidrilici degli enzimi (inibizione)sulfidrilici degli enzimi (inibizione)

Il legame con I metalli può determinare inibizione Il legame con I metalli può determinare inibizione enzimatica di processi metabolici importanti nel enzimatica di processi metabolici importanti nel metabolismo tissutalemetabolismo tissutale

I metalli non-essenziali possono competere con gli I metalli non-essenziali possono competere con gli essenziali per I siti di legame enzimaticiessenziali per I siti di legame enzimatici

La sostituzione dei metalli essenziali con I non-La sostituzione dei metalli essenziali con I non-essenziali può determinare gravi squilibri metabolici essenziali può determinare gravi squilibri metabolici cellularicellulari

Tossicologia del piomboTossicologia del piomboSaturnismoSaturnismo

Storia ed usiStoria ed usi Il piombo è il metallo I cui effetti tossici sono Il piombo è il metallo I cui effetti tossici sono

maggiormente noti.maggiormente noti. Conosciuto sin dall’antichità Conosciuto sin dall’antichità

Ottenuto come sottoprodotto della lavorazione Ottenuto come sottoprodotto della lavorazione dell’argentodell’argento

Effetti tossici noti fin dall’inizio della Effetti tossici noti fin dall’inizio della produzioneproduzione Attualmente bandito da molti prodotti di uso Attualmente bandito da molti prodotti di uso

industriale (vernici)industriale (vernici)

Tossicologia del piomboTossicologia del piombo

CaratteristicheCaratteristiche Duttile, soffice e malleabile, colore grigio caratteristicoDuttile, soffice e malleabile, colore grigio caratteristico Metallo pesanteMetallo pesante Ebollizione a 621 Ebollizione a 621 ººFF In natura presente come minerale di solfuro di piombo In natura presente come minerale di solfuro di piombo

(galena)(galena) Spesso associato all’argentoSpesso associato all’argento

Prodotto di decadimento radioattivo dell’uranioProdotto di decadimento radioattivo dell’uranio UU238238 → → → → → → Ra Ra 226226 → → → Pb→ → → Pb206206


Sorgenti lavorativeSorgenti lavorative BatterieBatterie Fusione e saldatura dei metalliFusione e saldatura dei metalli Pigmenti e materie plastichePigmenti e materie plastiche

Cromato di piombo (“school bus yellow”)Cromato di piombo (“school bus yellow”) Piombo tetraossido (“red lead”, anti-corrosion Piombo tetraossido (“red lead”, anti-corrosion

primer for structural steel)primer for structural steel) Piombo carbonato (“white lead”)Piombo carbonato (“white lead”) Stearato di piombo (PVC)Stearato di piombo (PVC)

Benzine (piombo tetraetile)Benzine (piombo tetraetile)

Observed blood lead (NHANES II)

The decrease in blood lead levels paralleledthe decrease in gasoline lead

The decrease in blood lead levels paralleledthe decrease in gasoline lead

Year

1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981

30

40

50

60

70

80

90

100

110

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Gasoline leadLead used in gasoline (thousands of tons)

Mean blood lead levels (ug/dL)


Sorgenti di esposizioneSorgenti di esposizione La principale esposizione è respiratoriaLa principale esposizione è respiratoria

Polveri conteneti PbPolveri conteneti Pb Fumi metallici di Pb (saldatura, tempra, fusione)Fumi metallici di Pb (saldatura, tempra, fusione)

Prodotti a temperature > 650°CProdotti a temperature > 650°C La via digestiva è importante solo per esposizioni La via digestiva è importante solo per esposizioni

accidentaliaccidentali Il Pb tetraetile (benzine) può essere assorbito in quota Il Pb tetraetile (benzine) può essere assorbito in quota

attraverso la cuteattraverso la cute

Tossicologia del piomboTossicologia del piombo EffettiEffetti

Apparato gastroentericoApparato gastroenterico Orletto gengivale saturnino “di Burton” (dep di solfuro di Pb)Orletto gengivale saturnino “di Burton” (dep di solfuro di Pb) Colica saturnina (Lead colic), vomito Colica saturnina (Lead colic), vomito epatopatiaepatopatia

Sistema nervosoSistema nervoso Alterazioni della personalità, cefalea, irritabilità, ritardo di Alterazioni della personalità, cefalea, irritabilità, ritardo di

sviluppo, riduzione del QI, problemi comportamentalisviluppo, riduzione del QI, problemi comportamentali Neuropatie periferiche sensitivo-motorie (n. radiale)Neuropatie periferiche sensitivo-motorie (n. radiale) Insonnia, atassia, tremori, vertigini, astenia, mialgie Insonnia, atassia, tremori, vertigini, astenia, mialgie

(composti alchilati)(composti alchilati) ReneRene

Danno tubulare prossimale, proteinuria, glicosuriaDanno tubulare prossimale, proteinuria, glicosuria Ipertensione nefrovascolareIpertensione nefrovascolare Nefrangiosclerosi – Rene grinzo saturninoNefrangiosclerosi – Rene grinzo saturnino

Intossicazione cronica da Piombo

Paralisi pseudoradiale


EffettiEffetti Sistema riproduttivoSistema riproduttivo

Infertilità, impotenza, effetti teratogeni Infertilità, impotenza, effetti teratogeni ScheltroScheltro

La maggior parte del piombo è legato all’osso La maggior parte del piombo è legato all’osso trabecolaretrabecolare

Emivita biologica: 20 anniEmivita biologica: 20 anni


Sistema ematopoietico (anemia saturnina)Sistema ematopoietico (anemia saturnina) Precoce e costante repertoPrecoce e costante reperto del saturnismo cronico del saturnismo cronico Anemia Anemia normocromicanormocromica di grado lieve o medio (raramente di grado lieve o medio (raramente

<300000 emazie/mm3)<300000 emazie/mm3) Emolisi (saturnismo florido); iporigenerativa (saturnismo Emolisi (saturnismo florido); iporigenerativa (saturnismo

cronico)cronico) Punteggiatura basofilaPunteggiatura basofila delle emazie (20-30000 per delle emazie (20-30000 per

milione)milione) Biochimicamente: Biochimicamente:

inibizione della Na/K ATPasi di membrana per inibizione dei inibizione della Na/K ATPasi di membrana per inibizione dei gruppi –SH con riduzione del K intraeritrocitariogruppi –SH con riduzione del K intraeritrocitario

Alterazioni nella ferrocinetica con ridotta utilizzazione del Fe per Alterazioni nella ferrocinetica con ridotta utilizzazione del Fe per inibizione enzimatica di:inibizione enzimatica di:

Ala deidrasi Ala deidrasi UPG decarbossilasiUPG decarbossilasi Eme sintetasi (o ferrochelatasi)Eme sintetasi (o ferrochelatasi)

Alterazioni della biosintesi dell’EME Alterazioni della biosintesi dell’EME indotte dal piomboindotte dal piombo

Intossicazione da PbIntossicazione da Pb

Indicatori biologici di esposizione Indicatori biologici di esposizione Elevazione del Elevazione del Pb ematicoPb ematico (PbB), plasmatico (PbS) o urinario (PbB), plasmatico (PbS) o urinario

(PbU)(PbU) Inibizione molto precoce dell’ALA-DInibizione molto precoce dell’ALA-D Elevazione dell’Elevazione dell’ALAALA plasmaticoplasmatico ed urinario (inibizione dell’ALA- ed urinario (inibizione dell’ALA-

D)D) Elevazione di coproprofobilinogeno (Elevazione di coproprofobilinogeno (CPG IIICPG III) e di coproporfirine ) e di coproporfirine

urinarie (inibizione di CPG ossidai)urinarie (inibizione di CPG ossidai) Elevazione di Protoporfirina IX (Elevazione di Protoporfirina IX (PPF IXPPF IX) per inibizione della eme ) per inibizione della eme

sintetasisintetasi

Indicatori di accumuloIndicatori di accumulo PbU 24h dopo somministrazione di chelanti (EDTA 1g)PbU 24h dopo somministrazione di chelanti (EDTA 1g)

Mercurio - IdrarginismoMercurio - Idrarginismo

Cenni storiciCenni storici Utilizzato in Cina dal 3000 ACUtilizzato in Cina dal 3000 AC

Rilievi storici di tossicità Rilievi storici di tossicità Ramazzini (1700) notò una Ramazzini (1700) notò una

intossicazione da mercurio intossicazione da mercurio nei minatori spagnolinei minatori spagnoli

Noto come Noto come “mad hatters “mad hatters disease”disease” in quanto contenuto in quanto contenuto nel liquido di secretaggio per nel liquido di secretaggio per la produzione di feltri per la produzione di feltri per cappelli.cappelli.

CaratteristicheCaratteristiche Liquido di colore grigio a temperatura ambienteLiquido di colore grigio a temperatura ambiente PesantePesante

13.5 specific gravity 13.5 specific gravity

Presente in natura come Presente in natura come solfuro di mercuriosolfuro di mercurio (cinabro) (cinabro)

MercurioMercurio

Mercury Mercury

Sorgenti di esposizioneSorgenti di esposizione Esrtazione e raffinazione del cinabroEsrtazione e raffinazione del cinabro Trattamenti elettrolitici per la produzione di Na-Cl Trattamenti elettrolitici per la produzione di Na-Cl

(Rosignano)(Rosignano) Industria elettricaIndustria elettrica Odontoiatria (amalgame)Odontoiatria (amalgame) Sanità (timerosal)Sanità (timerosal) AgricolturaAgricoltura Esplosivi (fulminato di mercurio)Esplosivi (fulminato di mercurio)

MercurioMercurio Effetti acutiEffetti acuti

Rari Rari L’ingestione causa severa gastroenterite ulcerativa L’ingestione causa severa gastroenterite ulcerativa

ed epatite tossicaed epatite tossica Il contatto cutaneo causa irritazione e/o reazioni Il contatto cutaneo causa irritazione e/o reazioni

cutanee ritardate (acrodinia)cutanee ritardate (acrodinia) L’inalazione di polveri o funo causa edema polmonare L’inalazione di polveri o funo causa edema polmonare

acuto e SARS acuto e SARS

MercurioMercurio Effetti cronici – Sali di mercurioEffetti cronici – Sali di mercurio

L’avvelenamento cronico causa interessamento di:L’avvelenamento cronico causa interessamento di: SNCSNC tremoritremori, rigidità, sintomi extrapiramidali, rigidità, sintomi extrapiramidali alterazioni comportamentali e caratteriali – “Mad Hatter”alterazioni comportamentali e caratteriali – “Mad Hatter” Meccanismo di azione: inibizione funzionale delle MAO per legame al gruppo –Meccanismo di azione: inibizione funzionale delle MAO per legame al gruppo –

SH con interferenza sul metabolismo della serotoninaSH con interferenza sul metabolismo della serotonina

OCCHIOOCCHIO Neurite ottica retrobulbareNeurite ottica retrobulbare Lens mercurialis Lens mercurialis

CUTECUTE Acrodinia “Pink disease”Acrodinia “Pink disease”

DENTIDENTI Piorrea espulsivaPiorrea espulsiva

MercurioMercurio Effetti cronici – Composti organiciEffetti cronici – Composti organici

Il Hg organico (metilmercurio ed etilmercurio) è rapidamente Il Hg organico (metilmercurio ed etilmercurio) è rapidamente assorbito e molto tossico in quanto in grado di passare assorbito e molto tossico in quanto in grado di passare agevolmente la barriera EE e placentareagevolmente la barriera EE e placentare

Micromercurialismo:Micromercurialismo: Anoressia, dispepsia, perdita di pesoAnoressia, dispepsia, perdita di peso

Mercurialismo:Mercurialismo: Minamata diseaseMinamata disease

Disturbi dell’equilibrioDisturbi dell’equilibrio Atassia, paralisiAtassia, paralisi DisartriaDisartria Restringimento del campo visivo, cecità, sorditàRestringimento del campo visivo, cecità, sordità Teratogenicità, ritardo mentale Teratogenicità, ritardo mentale

CadmioCadmio

CaratteristicheCaratteristiche Bassa tensione di vapore, evcapora a 610 Bassa tensione di vapore, evcapora a 610 ººFF SI ritrova in natura mescolato a piombo e zincoSI ritrova in natura mescolato a piombo e zinco Quando riscaldato forma con l’O2 atmosferico Quando riscaldato forma con l’O2 atmosferico

fumi di ossido di cadmio (CdO) molto tossicifumi di ossido di cadmio (CdO) molto tossici SOrgenti di esposizioneSOrgenti di esposizione

Scavo, fusione, tempraScavo, fusione, tempra PigmentiPigmenti Taglio o saldatura di acciai speciali al CdTaglio o saldatura di acciai speciali al Cd Lavorazione dell’argentoLavorazione dell’argento

CadmioCadmio

Metabolismo:Metabolismo: Assorbimento polmonare Legame metallotioneina plasmatica, Hb Escrezione renale come complesso Cd-

Metallotioneina Riassorbimento TCP Accumulo corticale Deposito renale (40%) ed epatica (20%) Inibizione metalloenzimi Zn-dipendenti

CadmioCadmio Effetti tossiciEffetti tossici

L’L’esposizione acutaesposizione acuta causa grave sindrome da distress respiratorio con causa grave sindrome da distress respiratorio con exitus entro poche oreexitus entro poche ore Causa dolori toracici, febbre da fumi metalliciCausa dolori toracici, febbre da fumi metallici Gastroenterite chimicaGastroenterite chimica

Esposizione cronicaEsposizione cronica:: IRCIRC Enfisema, bronchiteEnfisema, bronchite Pigmentazione dentariaPigmentazione dentaria Osteomalacia (Sindrome “Itai Itai”)Osteomalacia (Sindrome “Itai Itai”) Neoplasie app. RespiratorioNeoplasie app. Respiratorio

Emivita biologica: 30 anniEmivita biologica: 30 anni Accumulo in fegato e reniAccumulo in fegato e reni

Intossicazione da Cadmio: sindrome ossea di Itai – Itai

ArsenicoArsenico

CaratteristicheCaratteristiche Metalloide, associato con rame, piombo, zinco in Metalloide, associato con rame, piombo, zinco in

natura natura Puo generare gas di arsina (AsHPuo generare gas di arsina (AsH33) se mescolato ) se mescolato

con acidicon acidi

Sorgenti di esposizioneSorgenti di esposizione Agente indurente per zinco e rameAgente indurente per zinco e rame InsetticidiInsetticidi Industria dei semi-conduttoriIndustria dei semi-conduttori

Arsenico Arsenico

– Effetti tossici dell’arsenicoEffetti tossici dell’arsenico AcutiAcuti Irritante per cute e tratto respiratorio può Irritante per cute e tratto respiratorio può

causare tosse, dolore toracico e dispnea causare tosse, dolore toracico e dispnea CroniciCronici NeoplasieNeoplasie perforazione del setto nasaleperforazione del setto nasale Irritazione ed ulcere cutaneeIrritazione ed ulcere cutanee Perdita di peso, anoressiaPerdita di peso, anoressia Disturbi gastroentericiDisturbi gastroenterici Neuropatia periferica fino a paralisi flaccida Neuropatia periferica fino a paralisi flaccida

BerillioBerillio

CaratteristicheCaratteristiche Si presenta in natura come roccia di berillioSi presenta in natura come roccia di berillio Leggero e duroLeggero e duro Elevato punto di ebollizione e evaporazioneElevato punto di ebollizione e evaporazione Relativamente trasparente ai RXRelativamente trasparente ai RX

Sources of beryllium exposureSources of beryllium exposure Macinazione di rocceMacinazione di rocce Industria delle luci fluorescenti (storico)Industria delle luci fluorescenti (storico) Industria aerospaziale e nucleareIndustria aerospaziale e nucleare

BerillioBerillio

TosicitàTosicità AcutaAcuta Polmonite, edema polmonarePolmonite, edema polmonare AnemiaAnemia Danno epaticoDanno epatico Dermatite da contatatto Dermatite da contatatto

CronicaCronica Berilliosi (fibrosi polmonare) Berilliosi (fibrosi polmonare) AnoressiaAnoressia Astenia, dispneaAstenia, dispnea Anemia .Anemia .

AlluminioAlluminio ““Shavers disease” among aluminum smelter Shavers disease” among aluminum smelter

workers, may not be caused by Alworkers, may not be caused by Al AntimonyAntimony

Alloyed with lead, solderAlloyed with lead, solder Stibine gas (SbHStibine gas (SbH33) may be produced by ) may be produced by

interacting with Hinteracting with H22

Targets blood and kidney, hemolytic crisis, acute Targets blood and kidney, hemolytic crisis, acute tubular necrosis, deathtubular necrosis, death

CobaltCobalt Tungsten carbide component (cutting tools)Tungsten carbide component (cutting tools) Respiratory irritant, contact dermatitisRespiratory irritant, contact dermatitis Hard metal disease (lung)Hard metal disease (lung)

ManganeseManganese Alloying agent for steel, common exposure Alloying agent for steel, common exposure

among weldersamong welders Effects CNS and PNS, nervousness, irritability, Effects CNS and PNS, nervousness, irritability,

symptoms of Parkinson's Disease, tremorssymptoms of Parkinson's Disease, tremors

CromoCromo Componente di acciai cromatiComponente di acciai cromati Si presenta in formaSi presenta in forma MetallicaMetallica TrivalenteTrivalente EsavalenteEsavalente

Il CrVI è il composto maggiormente tossicoIl CrVI è il composto maggiormente tossico

Effetti tossiciEffetti tossici Ulcerazioni del setto nasale, della cute (“chrome hole”) Ulcerazioni del setto nasale, della cute (“chrome hole”) DIC, DACDIC, DAC Ingiallimento dentarioIngiallimento dentario Gastrite erosivaGastrite erosiva Tumore broncogenoTumore broncogeno

Dermatite da Cromo in addetto alla Galvanica

Other metalsOther metals

NickelNickel Common element, essential nutrientCommon element, essential nutrient Stainless steel alloyStainless steel alloy Cancer of lung and nasal passages, asthma, Cancer of lung and nasal passages, asthma,

perforated nasal septumperforated nasal septum Nickel Carbonyl, Ni(CO)Nickel Carbonyl, Ni(CO)44, is most toxic form, , is most toxic form,

immediate distress, coughing, dyspnea, immediate distress, coughing, dyspnea, headache, weakness, possible deathheadache, weakness, possible death

Other metals Other metals

(cont.)(cont.) VanadiumVanadium

Contaminant of fuel oilsContaminant of fuel oils Greenish-black discoloration of tongueGreenish-black discoloration of tongue Respiratory system, hand tremor, nervous Respiratory system, hand tremor, nervous

depressiondepression

ZincZinc Used to “galvanize” steelUsed to “galvanize” steel Exposure to zinc fumes may cause “metal fume Exposure to zinc fumes may cause “metal fume

fever”fever”

SolventiSolventi

Che sono i solventi?Che sono i solventi?

Agenti chimici aventi caratteristiche analoghe:Agenti chimici aventi caratteristiche analoghe: Liquidi o gassosi a pressione e temperatura Liquidi o gassosi a pressione e temperatura

ambienteambiente Composti organiciComposti organici Dissolvono gli altri composti organici in Dissolvono gli altri composti organici in

particolare lipidi (sgrassanti)particolare lipidi (sgrassanti) LipofiliLipofili VolatiliVolatili

Uses of SolventsUses of Solvents

As a SolventAs a Solvent DissolutionDissolution ExtractionExtraction DegreasingDegreasing Inks, dyes, paints, Inks, dyes, paints,

coatingscoatings Dilution, dispersalDilution, dispersal Dry cleaningDry cleaning

As Something ElseAs Something Else FuelsFuels FeedstocksFeedstocks Drugs of abuseDrugs of abuse BeveragesBeverages AntifreezeAntifreeze ExplosivesExplosives PollutantsPollutants

Classi chimicheClassi chimiche

Idrocarburi alifaticiIdrocarburi alifatici

Idrocarburi cicliciIdrocarburi ciclici

Idrocarburi aromaticiIdrocarburi aromatici

ChetoniChetoni

AldeidiAldeidi

AlcoliAlcoli

EteriEteri

EsteriEsteri

GlicoliGlicoli

Metano, butano, esanoMetano, butano, esano

cicloesanocicloesano

Benzene, toluene, xileneBenzene, toluene, xilene

MEK, AcetoneMEK, Acetone

Acetaldeide, formaldeideAcetaldeide, formaldeide

Etanolo, metanoloEtanolo, metanolo

EWtere metilico, metilicoEWtere metilico, metilico

Acetato di etileAcetato di etile

Glicol etilenicoGlicol etilenico

Idrocarburi nitrosostitutitIdrocarburi nitrosostitutit

Idrocarburi alogenatiIdrocarburi alogenati

Alcani alogenatiAlcani alogenati

Miscele Miscele

Etilnitrato, TNTEtilnitrato, TNT

Tricloroetano, Tricloroetano, tetracloruro di tetracloruro di carbonio, cloroformiocarbonio, cloroformio

Tricloroetilene, Vinil Tricloroetilene, Vinil clorurocloruro

Kerosene, “white spirit”Kerosene, “white spirit”

Caratteristiche chimico-fisiche di Caratteristiche chimico-fisiche di interesse tossicologicointeresse tossicologico

Temperatura di ebollizione (TE), Temperatura di Temperatura di ebollizione (TE), Temperatura di fusione (TF), Tensione di vapore (TV)fusione (TF), Tensione di vapore (TV) Volatilità Volatilità

Peso Molecolare (PM), Coefficiente di Peso Molecolare (PM), Coefficiente di ripartizione ottanolo/acqua (COA)ripartizione ottanolo/acqua (COA) Passaggio barriere EE, liposolubilitàPassaggio barriere EE, liposolubilità

Soglia olfattiva (TOC – Tthreshold Odor Soglia olfattiva (TOC – Tthreshold Odor Concentration), Densità relativa (DRL, DRV)Concentration), Densità relativa (DRL, DRV) Pericolosità ambientalePericolosità ambientale

Tossicocinetica dei solventiTossicocinetica dei solventi

Assorbimento rapidoAssorbimento rapido Prevalentemente respiratorio (diffusione)Prevalentemente respiratorio (diffusione) Piccola quota transdermica (lipofili)Piccola quota transdermica (lipofili) Ingestione (rara)Ingestione (rara)

DistribuzioneDistribuzione Dipendente dalla lipofilia dei tessuti e dalla Dipendente dalla lipofilia dei tessuti e dalla

vascolarizzazione degli stessivascolarizzazione degli stessi I tessuti lipidici o ricchi in lipidi (SNC) sono siti I tessuti lipidici o ricchi in lipidi (SNC) sono siti

di deposito preferenziale ad emivita variabiledi deposito preferenziale ad emivita variabile

Tossicocinetica dei solventiTossicocinetica dei solventi

MetabolismoMetabolismo Generalmente epatico attraverso le MFOGeneralmente epatico attraverso le MFO Per taluni composti si ha bioattivazione Per taluni composti si ha bioattivazione

epatica o produzione di mataboliti tossici (es. epatica o produzione di mataboliti tossici (es. Epossidi)Epossidi)

EscrezioneEscrezione urine, prodotti coniugatiurine, prodotti coniugati feci, prodotti coniugatifeci, prodotti coniugati Aria espirata, composti volatiliAria espirata, composti volatili

Comuni profili di tossicità dei Comuni profili di tossicità dei solventisolventi

Effetti cutanei o mucosi locali dovuti Effetti cutanei o mucosi locali dovuti all’azione sui lipidi tissutaliall’azione sui lipidi tissutali

Effetti depressivi su SNCEffetti depressivi su SNC Neurotossicità Neurotossicità EpatotossicitàEpatotossicità NefrotossicitàNefrotossicità Variabile cancerogenicitàVariabile cancerogenicità

TossicitàTossicità

AcutaAcuta Per brevi esposizioni ad elevate concentrazioni ambientali Per brevi esposizioni ad elevate concentrazioni ambientali Specifica ed aspecificaSpecifica ed aspecifica Legata alle caratteristiche di lipofilità ed alle capacità chimiche Legata alle caratteristiche di lipofilità ed alle capacità chimiche

(solventi)(solventi) Bersagli: SNC, cute, fegato, reneBersagli: SNC, cute, fegato, rene

CronicaCronica Esposizioni protratte a basse dosiEsposizioni protratte a basse dosi Specifica dei composti interessati (intermedi)Specifica dei composti interessati (intermedi) Legata all’interferenza con processi metabolici cellulari o Legata all’interferenza con processi metabolici cellulari o

accumulo di intermediaccumulo di intermedi Bersagli: SNC, SNP, cute, fegato, rene, midollo emopoietico, Bersagli: SNC, SNP, cute, fegato, rene, midollo emopoietico,

app, endocrinoapp, endocrino

TossicitàTossicità

Nelle intossicazioni da solventi I pattern di tossicità sono Nelle intossicazioni da solventi I pattern di tossicità sono imtrinsecamente legati al meccanismo di azione ed alla imtrinsecamente legati al meccanismo di azione ed alla modalità di azione (acuta, cronica)modalità di azione (acuta, cronica)

Lo stesso composto può esercitare diversa tossicità a Lo stesso composto può esercitare diversa tossicità a seconda delle modalità di esposizioneseconda delle modalità di esposizione

Es. N-EsanoEs. N-Esano:: Esposizioni acute elevateEsposizioni acute elevate (3000-90000mg/m3)= azione (3000-90000mg/m3)= azione

neurodepressiva (torpore, obnubilamento, sonnolenza) reversibile neurodepressiva (torpore, obnubilamento, sonnolenza) reversibile entro poche oreentro poche ore

Esposizioni protratte basse dosiEsposizioni protratte basse dosi (100-500mg/m3)= azione su SNP (100-500mg/m3)= azione su SNP (neuropatia sensitivo-motoria distale, paralisi) irreversibile o (neuropatia sensitivo-motoria distale, paralisi) irreversibile o reversibile in annireversibile in anni

Tossicità acutaTossicità acuta Sistema nervoso centrale (SNC)Sistema nervoso centrale (SNC)

Specifica (composto) o aspecifica (classe)Specifica (composto) o aspecifica (classe) Neurodepressione (aspecifica)Neurodepressione (aspecifica)

Iniziale fase eccitatoria e successivi effetti depressivi ingravescenti Iniziale fase eccitatoria e successivi effetti depressivi ingravescenti in relazione a dose ed alla liposolubilità e caratteristiche dei in relazione a dose ed alla liposolubilità e caratteristiche dei composticomposti

Alogenati>eteri>esteri>ac organici>alcoli (lunghezza catena e Alogenati>eteri>esteri>ac organici>alcoli (lunghezza catena e contenuto in sostituenti alogenati)contenuto in sostituenti alogenati)

Effetti neurotossici diretti (specifica)Effetti neurotossici diretti (specifica) Nervo ottico (metanolo), met della serotonina, psicosi ed Nervo ottico (metanolo), met della serotonina, psicosi ed

allucinazioni (Solfuro di carbonio)allucinazioni (Solfuro di carbonio) Cute e mucoseCute e mucose

Irritazione oculare e congiuntivale per inalazione di vapori Irritazione oculare e congiuntivale per inalazione di vapori Edema polmonare acuto per inalazione di solventi liquidiEdema polmonare acuto per inalazione di solventi liquidi Gravi dermopatie per contatto cutaneoGravi dermopatie per contatto cutaneo

Tossicità cronicaTossicità cronica Sistema nervoso centrale (SNC)Sistema nervoso centrale (SNC)

Specifica (aromatici, alcoli, glicoli, alifatici clorosostituiti, ecc)Specifica (aromatici, alcoli, glicoli, alifatici clorosostituiti, ecc) Gravi sindromi psico-organicheGravi sindromi psico-organiche Alterazioni EEGAlterazioni EEG Disturbi di percezione cromatica, maculopatieDisturbi di percezione cromatica, maculopatie Difficoltà di concentrazione, turbe mnesiche, Difficoltà di concentrazione, turbe mnesiche, Disturbi dell’affettività e della personalitàDisturbi dell’affettività e della personalità Distonie neuro-vegetative (sudorazione, tachicardia, vertigini)Distonie neuro-vegetative (sudorazione, tachicardia, vertigini) Sindromi cerebellari (aromatici)Sindromi cerebellari (aromatici)

Sistema nervoso perifericoSistema nervoso periferico Specifica (N-Esano, MBK, idrocarburi clorurati, alcoli, CS)Specifica (N-Esano, MBK, idrocarburi clorurati, alcoli, CS) Alterazioni nella velocità di conduzione assonale, degenerazione guaine Alterazioni nella velocità di conduzione assonale, degenerazione guaine

mielinichemieliniche Parestesie, ipo-areflessiaParestesie, ipo-areflessia Neuropatie sensitivo-motorie distali localizzate in prevalenza agli arti Neuropatie sensitivo-motorie distali localizzate in prevalenza agli arti

inferioriinferiori Astenia, iporeflessia come sequeleAstenia, iporeflessia come sequele

Problems in Assessing Problems in Assessing Neurotoxicity of SolventsNeurotoxicity of Solvents

Nonspecific case definitionNonspecific case definition Replication of prevalence ratesReplication of prevalence rates Variability in neurobehavioural testsVariability in neurobehavioural tests Nonspecificity of physiological measuresNonspecificity of physiological measures Confounding with ethanol, trauma, other Confounding with ethanol, trauma, other

factorsfactors Mixed exposuresMixed exposures

Peripheral Neurotoxicity and Peripheral Neurotoxicity and Solvents - 3Solvents - 3

ElectrophysiologyElectrophysiology denervation patterndenervation pattern slowed conductionslowed conduction

Differential diagnosisDifferential diagnosis other toxic (e.g. ethanol- induced) neuropathyother toxic (e.g. ethanol- induced) neuropathy mechanical (e.g. compression) traumamechanical (e.g. compression) trauma nutritional def ‘cies, metabolic, hereditary nutritional def ‘cies, metabolic, hereditary

SSxsSSxs demyelinating conditions, paraneoplastic SSxsdemyelinating conditions, paraneoplastic SSxs

Peripheral Neurotoxicity and Peripheral Neurotoxicity and Solvents - 2Solvents - 2

Early sensory impairment paresthesiasEarly sensory impairment paresthesias numbnessnumbness loss of proprioception (later), e.g. Achilles loss of proprioception (later), e.g. Achilles

tendon reflex, vibrationtendon reflex, vibration

Later motor impairmentLater motor impairment motor weaknessmotor weakness denervation atrophydenervation atrophy

Neuropatia distale da Neuropatia distale da esanedioneesanedione

A Classic Toxicity A Classic Toxicity Syndrome in OccMedSyndrome in OccMed

Rilevata nel 1964 in Rilevata nel 1964 in Giappone.Giappone.

Rapida insorgenza Rapida insorgenza (mesi)(mesi)

Potenziata da Potenziata da esposizione ad altri esposizione ad altri composti (MEK)composti (MEK)

Controllo mediante Controllo mediante sostituzionesostituzione

Meccanismo comune di Meccanismo comune di nn-esano e MBK-esano e MBK

Entrambi Entrambi metabolizzati ametabolizzati a 2,5-2,5-esanedioneesanedione

Morte assonaleMorte assonale DenervazioneDenervazione Degenerazione Degenerazione

distale distale

Tossicità cronicaTossicità cronica FegatoFegato

Necrosi cenntrolobulare (alogenati)Necrosi cenntrolobulare (alogenati) Epatite fulminante (clorosostituiti, eteri)Epatite fulminante (clorosostituiti, eteri) Steatosi (alcol, alogenati)Steatosi (alcol, alogenati) Cirrosi epatica Cirrosi epatica

ReneRene Necrosi tubulare acuta (alogenati)Necrosi tubulare acuta (alogenati) Nefropatia ostruttiva (glicole etilenico)Nefropatia ostruttiva (glicole etilenico)

Cute e mucoseCute e mucose FollicolitiFollicoliti IpercheratosiIpercheratosi EczemiEczemi

Midollo emopoieticoMidollo emopoietico Mielodepressione (benzene)Mielodepressione (benzene)

NeoplasieNeoplasie

Hepatic Effects of SolventsHepatic Effects of Solvents

Chemical hepatitis, with Chemical hepatitis, with transaminases transaminases indicating hepatocellular injuryindicating hepatocellular injury

Steatosis (fatty liver), occasionally Steatosis (fatty liver), occasionally progressing to hepatic necrosisprogressing to hepatic necrosis

Possible cirrhosis on recoveryPossible cirrhosis on recovery Reduced metabolism of other xenobioticsReduced metabolism of other xenobiotics

Hepatic Effects of SolventsHepatic Effects of Solvents

Mechanisms of hepatotoxicity Mechanisms of hepatotoxicity dehalogenation dehalogenation free radical formationfree radical formation

Halogenated hydrocarbons have greatest Halogenated hydrocarbons have greatest toxicitytoxicitycarbon tetrachloride, chloroform >>1,1,1-trichloroethane, carbon tetrachloride, chloroform >>1,1,1-trichloroethane,

trichlorethylene >> nonhalogenated hydrocarbonstrichlorethylene >> nonhalogenated hydrocarbons

Renal Toxicity of SolventsRenal Toxicity of Solvents

Acute tubular necrosisAcute tubular necrosis acute heavy exposureacute heavy exposure halogenated HCs, glycols, toluene, petroleum halogenated HCs, glycols, toluene, petroleum

distillatesdistillates

GlomerulonephritisGlomerulonephritis chronic, long term exposurechronic, long term exposure gasoline implicatedgasoline implicated

BENZENE

ESPOSIZIONE OCCUPAZIONALE:

1. Raffinerie di petrolio

2. Impianti petrolchimici

3. Cockerie

4. Gas di scarico

5. Distributori di carburante

6. Sintesi di benzene e altri solventi

7. Industria del cuoio e calzaturiera

8. Laboratori chimici e biologici

BENZENE

ESPOSIZIONE EXTRAOCCUPAZIONALE:

1. Fumo di sigaretta

2. Impianti di riscaldamento

3. Inquinamento da traffico veicolare

BENZENEMETABOLISMO

Il benzene viene metabolizzato per più del 50%.

Intermedio: benzene epossido (cancerogeno)

Il benzene ossido è il primo metabolita che viene successivamente trasformato nei derivati fenolici che sono il 30% circa della dose assorbita:

fenolo 15%

chinolo 12%

catecolo 2%

1,2,4-benzotriolo 2%

BENZENE

METABOLISMO

Il benzene ossido si coniuga anche col glutatione e il coniugato (<1%) origina l’acido S-fenilmercapturico.

L’anello aromatico è chimicamente stabile, ma nella percentuale del 2% circa è prevista la sua apertura per formare un metabolita a struttura lineare, l’acido trans,trans-muconico dosabile nelle urine.

L’emivita del benzene è di 9 ore circa, ma può arrivare a 24 ore data la tendenza a depositarsi nel tessuto adiposo con rilascio lento.

BENZENE

Regolamentato in Italia dal 1965

TLV-TWA TLV-STEL ACGIH IARC R

ACGIH 0,5 2,5 A1 1 45D. Lvo 66/00 1

annotazione skin

Tossicità del Benzene

Acuta:Acuta: Effetto depressivo SNCEffetto depressivo SNC Gravi dermatitiGravi dermatiti

Cronica:Cronica: Neuropatia distaleNeuropatia distale Mielodepressione (anemia aplastica, Mielodepressione (anemia aplastica,

emopatie benzenica)emopatie benzenica) Leucemie acuteLeucemie acute

BENZENE

MONITORAGGIO BIOLOGICO

acido S-fenilmercapturico urine fine turno

urine ambiente

10 g/g creat. 0,3 ppm25 0,640 0,945 1,090 2,0180 4,0270 6,0

BENZENE

MONITORAGGIO BIOLOGICO (tedesco)

acido t,t-muconico urine fine turno

urine ambiente

1,6 mg/L 0,6 ppm2 1,03 2,05 4,07 6,0

TOLUENETOLUENE

USI OCCUPAZIONALI:

1. Utilizzo come sostituente del Benzene di cui è analogo meno tossico

2. Utilizzato come intermedio di sintesi (benzene, acido benzoico, TNT)

2. Presente nelle colle, vernici, pitture e inchiostri

TOLUENETOLUENE

USI EXTRAOCCUPAZIONALI:

1. In prodotti per la pulizia della casa e nelle colle2. Presente in piccola quantità nelle benzine

TOLUENETOLUENE

METABOLISMO

Assorbito per via inalatoria, lentamente per via cutanea.

Viene eliminato come acido ippurico (rilevabile nelle urine) dopo coniugazione con la glicina.

TOLUENETOLUENE

TLVs (ppm)


50 A4 3

annotazione skin

TOLUENETOLUENETOSSICITA’ CRONICA

Studi epidemiologici in lavoratori esposti e “glue sniffers” hanno identificato il SNC come organo bersaglio.

Lavoratori esposti a 200-300 ppm mostrano una riduzione del tempo di reazione e della velocità di percezione.

Nei “glue sniffers” sono stati osservati quadri di degenerazione cerebellari e alterazioni delle funzioni integrative del SNC.

Alterazioni epatocitarie nelle esposizioni protratte

E’ privo di effetti genotossici. E’ un induttore enzimatico.

TOLUENETOLUENE

MONITORAGGIO BIOLOGICO (BEI)

acido ippurico urine fine turno 1,6 g/g creat.valori di riferimento < 1,5 g/g creat.

toluene sangue prima ultimo turno fine settimana 0,05 mg/Lvalori di riferimento < 0,6 g/g creat.

o-cresolo urine fine turno 0,5 mg/Lvalori di riferimento 30-350 g/L

XILENEXILENEUSI OCCUPAZIONALI:

1. Industria solventi (spesso in combinazione col toluene)

2. Utilizzato nelle resine sintetiche, nei plastificanti, nella gomma, nella pelle, in preparati farmaceutici (vitamine)

3. Laboratori di anatomia patologica

Lo xilene commerciale è composto da: o-xilene 20%; m-xilene 44%; p-xilene 20%; etilbenzene fino al 15%

XILENIXILENI

USI EXTRAOCCUPAZIONALI:

1. Gas di scarico benzine “verdi”

2. Fumo di sigaretta

3. Colle e diluenti

XILENIXILENI

METABOLISMO

Assorbito per via inalatoria e cutanea.

Subisce un metabolismo ossidativo (simile a quello del toluene) ad acido metilbenzoico (acido toluico) e, per coniugazione con la glicina, ad acido metilippurico.

L’acido metilippurico viene escreto con le urine e rappresenta il 95% circa della dose assorbita.

XILENIXILENI

TOSSICITA’

Effetti oculari (congiuntivite)

Effetti cutanei (irritazione)

Effetti nelle cavità nasali (irritazione)

Effetti sul SNC (prima eccitazione poi depressione)

Effetti epatici

XILENIXILENI

TLVs (ppm)


100 150 A4 3

XILENIXILENI

MONITORAGGIO BIOLOGICO (BEI)

acido metilippurico urine fine esposizione 1,5 g/g creat.

valori di riferimento < 1 mg/L

STIRENESTIRENE

Utilizzi:

Produzione di polimeri, resine e materie plastiche

Metabolizzato a stirene eposiido e poi acido mandelico e fenilgliossilico ecreti con le urine

STIRENESTIRENE

EFFETTI CRONICI:

Quadri degenerativi del SNC e neuropatia

Epatotossicità

Nefrotossicità

Disturbi del ciclo mestruale

Disturbi peptici

Alterazioni neuro-endocrine (asse ipotalamo-ipofisiario)

Specific Toxicology of Aromatic Specific Toxicology of Aromatic SolventsSolvents

BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene) - common contaminants in soil and xylene) - common contaminants in soil and water. Risk driven by benzenewater. Risk driven by benzene

Toluene - potent CNS toxicity, chronic Toluene - potent CNS toxicity, chronic cognitive impairmentcognitive impairment

Xylene - irritant to mucous membrances, Xylene - irritant to mucous membrances, esp. eyeesp. eye

IDROCARBURI ALIFATICIIDROCARBURI ALIFATICIParaffineParaffine

Composti a catena lineare lunga o corta, satuti o insaturi, sostituiti o non sostituiti, solidi liquidi o

gassosi

Utilizzi:

Carburanti liquidi o gassosi, vernici, intermedi di produzione, gas medicali (alogenati), farmaceutica,

ecc..


Dipende dalla lunghezza della catena (solubilità) e dai sostituenti delle catene laterali

Gli IA a catena breve (metano, butano, propano) hanno prevalentemente effetto asfissiante a causa della riduzione di concentrazione l’O2 nell’aria ambiente

Gli IA a catena lunga (soprattutto gli alogenati) hanno impotanti effetti irritanti sulle vie aeree e soprattutto

effetti depressivi a carico del SNC

Gli effetti cronici sono specifici in relazione al composto in causa

N-EsanoN-Esano

IA saturo di maggior importanza IA saturo di maggior importanza tossicologica ed industrialetossicologica ed industriale

Effetti acuti sovrapponibili agli altri Effetti acuti sovrapponibili agli altri composti della classecomposti della classe

Effetti cronici: neuropatie sensitivo-motoria Effetti cronici: neuropatie sensitivo-motoria distale (già trattata)distale (già trattata)

Idrocarburi alifatici alogenatiIdrocarburi alifatici alogenati

Tutti caraterizzati dalla presenza di alogeni Tutti caraterizzati dalla presenza di alogeni nella catena laterale in numero variabile di nella catena laterale in numero variabile di sostituentisostituenti

La loro liposolubilità (ed effetti depressivi La loro liposolubilità (ed effetti depressivi acuti) sono proporzionali al numero di acuti) sono proporzionali al numero di sostituentisostituenti

Ampio utilizzo in campo medicale Ampio utilizzo in campo medicale I composti a maggior azione tossica sono I composti a maggior azione tossica sono

stati sostituitistati sostituiti

Idrocarburi alifatici alogenatiIdrocarburi alifatici alogenati

Effetti Cronici (es. tricloroetilene)Effetti Cronici (es. tricloroetilene) SNC (cefalea, difficoltà mnesiche e di SNC (cefalea, difficoltà mnesiche e di

concentrazione, turbe della personalità)concentrazione, turbe della personalità) Fegato (steatosi, cirrosi)Fegato (steatosi, cirrosi) Cute (eczema)Cute (eczema) Apparato cardio-circolatori (aritmie)Apparato cardio-circolatori (aritmie) Rene (NTA)Rene (NTA)

AlcoliAlcoli

Alcol Metilico (Metanolo)Alcol Metilico (Metanolo) Solvente intermedio di sintesi chimica, Solvente intermedio di sintesi chimica,

denaturante, carburanti, adulterante denaturante, carburanti, adulterante alimentare)alimentare)

Effetti:Effetti: Depressione SNCDepressione SNC Acidosi metabolicaAcidosi metabolica Interessamenti nervo ottico fino alla necrosi Interessamenti nervo ottico fino alla necrosi

tissutaletissutale Degenerazione steatocirrotica del fegatoDegenerazione steatocirrotica del fegato

AldeidiAldeidi

Aldeide formica (Formaldeide)Aldeide formica (Formaldeide) Solvente intermedio di sintesi chimica, Solvente intermedio di sintesi chimica,

conservante, fissativoconservante, fissativo Effetti:Effetti:

Irritazione di cute e mucoseIrritazione di cute e mucose Sensibilizzante (asma bronchiale)Sensibilizzante (asma bronchiale) Irritazione cutanea (eczema)Irritazione cutanea (eczema) Sospetto cancerogeno per seni paranasali e Sospetto cancerogeno per seni paranasali e

polmonepolmone

ChetoniChetoni

AcetoneAcetone Solvente intermedio di sintesi chimica, Solvente intermedio di sintesi chimica, Effetti:Effetti:

Depressione SNCDepressione SNC Irritazione di cute e mucoseIrritazione di cute e mucose Irritazione cutanea (eczema)Irritazione cutanea (eczema) Potenziamento effetto dell’etanoloPotenziamento effetto dell’etanolo

EteriEteri

Etere etilicoEtere etilico Solvente intermedio di sintesi chimica Solvente intermedio di sintesi chimica Effetti:Effetti:

Depressione SNC (usi pregresi in anestesiologia)Depressione SNC (usi pregresi in anestesiologia) Neurotossicità cronica (turbe di personalità)Neurotossicità cronica (turbe di personalità) Irritazione di cute e mucoseIrritazione di cute e mucose Irritazione cutanea (eczema)Irritazione cutanea (eczema) Epatotossicità marcataEpatotossicità marcata

GlicoliGlicoli

Glicole etilenicoGlicole etilenico Solvente intermedio di sintesi chimica, antigelo, Solvente intermedio di sintesi chimica, antigelo,

tessile, pigmenti e colorantitessile, pigmenti e coloranti Effetti:Effetti:

Depressione SNCDepressione SNC Acidosi metabolica, iperkaliemia, ipocalcemiaAcidosi metabolica, iperkaliemia, ipocalcemia Tetania muscolare, turbe della conduzione e della funzione Tetania muscolare, turbe della conduzione e della funzione

miocardicamiocardica Neurotossicità ottica acutaNeurotossicità ottica acuta Irritazione di cute e mucoseIrritazione di cute e mucose Edema polmonareEdema polmonare Nefropatia ostruttiva (precipitazione di ossalato di Ca)Nefropatia ostruttiva (precipitazione di ossalato di Ca)

Rischi chimici Sono i tradizionali fattori di rischio lavorativo. Rischi dovuti allesposizione a...

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