Gunnar Nordberg

Evento e usi

In natura, il bismuto (Bi) si trova sia come metallo libero che in minerali come bismutite (carbonato) e bismuthinite (doppio bismuto e solfuro di tellurio), dove è accompagnato da altri elementi, principalmente piombo e antimonio.

Il bismuto è utilizzato in metallurgia per la fabbricazione di numerose leghe, in particolare leghe a basso punto di fusione. Alcune di queste leghe sono utilizzate per la saldatura. Il bismuto trova impiego anche nei dispositivi di sicurezza nei sistemi di rilevazione e spegnimento incendi e nella produzione di ferri malleabili. Agisce come catalizzatore per la produzione di fibre acriliche.

Tellururo di bismuto viene utilizzato come semiconduttore. Ossido di bismuto, idrossido, ossicloruro, tricloruro ed nitrato sono impiegati nell'industria cosmetica. Altri sali (es. succinato, ortossichinoleato, subnitrato, carbonato, fosfato e così via) sono usati in medicina.

Pericoli

Non sono stati segnalati casi di esposizione professionale durante la produzione di bismuto metallico e la fabbricazione di prodotti farmaceutici, cosmetici e prodotti chimici industriali. Poiché il bismuto ei suoi composti non sembrano essere responsabili di avvelenamenti associati al lavoro, sono considerati i meno tossici tra i metalli pesanti attualmente utilizzati nell'industria.

I composti del bismuto vengono assorbiti attraverso il tratto respiratorio e gastrointestinale. I principali effetti sistemici nell'uomo e negli animali sono esercitati a livello del rene e del fegato. I derivati ​​organici provocano alterazioni dei tubuli contorti e possono portare a nefrosi gravi, talvolta fatali.

È stato segnalato lo scolorimento delle gengive con l'esposizione a polveri di bismuto. I sali minerali insolubili, assunti per via orale per periodi prolungati in dosi generalmente superiori a 1 al giorno, possono provocare disturbi cerebrali caratterizzati da disturbi mentali (stato confusionale), disturbi muscolari (mioclonie), disturbi della coordinazione motoria (perdita di equilibrio, instabilità) e disartria. Questi disturbi derivano da un accumulo di bismuto nei centri nervosi che si manifesta quando la bismutemia supera un certo livello, stimato intorno ai 50 mg/l. Nella maggior parte dei casi, l'encefalopatia legata al bismuto scompare gradualmente senza farmaci entro un periodo da 10 giorni a 2 mesi, durante i quali il bismuto viene eliminato nelle urine. Tuttavia, sono stati registrati casi fatali di encefalopatia.

Tali effetti sono stati osservati in Francia e in Australia dal 1973. Sono causati da un fattore non ancora del tutto studiato che favorisce l'assorbimento del bismuto attraverso la mucosa intestinale e porta ad un aumento della bismutemia fino a un livello di diverse centinaia di mg/ l. Il pericolo di encefalopatia causata dall'inalazione di polveri metalliche o fumo di ossidi sul posto di lavoro è molto remoto. La scarsa solubilità del bismuto e dell'ossido di bismuto nel plasma sanguigno e la sua eliminazione abbastanza rapida nelle urine (la sua emivita è di circa 6 giorni) depongono contro la probabilità di una impregnazione sufficientemente acuta dei centri nervosi per raggiungere livelli patologici.

Negli animali, l'inalazione di composti insolubili come il tellururo di bismuto provoca la consueta risposta polmonare di una polvere inerte. Tuttavia, l'esposizione a lungo termine al tellururo di bismuto “drogato” con solfuro di selenio può produrre in varie specie una lieve reazione granulomatosa reversibile del polmone.

Alcuni composti di bismuto si decompongono in sostanze chimiche pericolose. Il pentafluoruro di bismuto si decompone per riscaldamento ed emette fumi altamente tossici.

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Globuli rossi circolanti

Interferenza nell'erogazione di ossigeno dell'emoglobina attraverso l'alterazione dell'eme

La funzione principale dei globuli rossi è quella di fornire ossigeno ai tessuti e rimuovere l'anidride carbonica. Il legame dell'ossigeno nei polmoni e il suo rilascio secondo necessità a livello tissutale dipendono da una serie accuratamente bilanciata di reazioni fisico-chimiche. Il risultato è una curva di dissociazione complessa che serve in un individuo sano a saturare al massimo i globuli rossi con l'ossigeno in condizioni atmosferiche standard e a rilasciare questo ossigeno ai tessuti in base al livello di ossigeno, al pH e ad altri indicatori dell'attività metabolica. L'erogazione di ossigeno dipende anche dalla portata dei globuli rossi ossigenati, funzione della viscosità e dell'integrità vascolare. All'interno dell'intervallo dell'ematocrito normale (il volume dei globuli rossi concentrati), l'equilibrio è tale che qualsiasi diminuzione della conta ematica è compensata dalla diminuzione della viscosità, consentendo un flusso migliore. Di solito non si osserva una diminuzione dell'apporto di ossigeno al punto che qualcuno è sintomatico fino a quando l'ematocrito non scende al 30% o meno; al contrario, un aumento dell'ematocrito al di sopra del range normale, come osservato nella policitemia, può ridurre l'apporto di ossigeno a causa degli effetti dell'aumento della viscosità sul flusso sanguigno. Un'eccezione è la carenza di ferro, in cui compaiono sintomi di debolezza e stanchezza, dovuti principalmente alla mancanza di ferro piuttosto che a qualsiasi anemia associata (Beutler, Larsh e Gurney 1960).

Il monossido di carbonio è un gas onnipresente che può avere effetti gravi, forse fatali, sulla capacità dell'emoglobina di trasportare ossigeno. Il monossido di carbonio è discusso in dettaglio nella sezione sostanze chimiche di questo Enciclopedia.

Composti produttori di metaemoglobina. La metaemoglobina è un'altra forma di emoglobina che non è in grado di fornire ossigeno ai tessuti. Nell'emoglobina, l'atomo di ferro al centro della porzione eme della molecola deve trovarsi nel suo stato ferroso ridotto chimicamente per poter partecipare al trasporto dell'ossigeno. Una certa quantità di ferro nell'emoglobina viene continuamente ossidata al suo stato ferrico. Pertanto, circa lo 0.5% dell'emoglobina totale nel sangue è metaemoglobina, che è la forma chimicamente ossidata di emoglobina che non può trasportare ossigeno. Un enzima NADH-dipendente, la metaemoglobina reduttasi, riduce il ferro ferrico in emoglobina ferrosa.

Numerose sostanze chimiche presenti sul posto di lavoro possono indurre livelli di metaemoglobina clinicamente significativi, come ad esempio nelle industrie che utilizzano coloranti all'anilina. Altre sostanze chimiche che sono state trovate frequentemente responsabili di metaemoglobinemia sul posto di lavoro sono i nitrobenzeni, altri nitrati e nitriti organici e inorganici, idrazine e una varietà di chinoni (Kiese 1974). Alcuni di questi prodotti chimici sono elencati nella Tabella 1 e sono discussi più dettagliatamente nella sezione relativa ai prodotti chimici Enciclopedia. Cianosi, confusione e altri segni di ipossia sono i soliti sintomi della metaemoglobinemia. Gli individui che sono cronicamente esposti a tali sostanze chimiche possono avere labbra bluastre quando i livelli di metaemoglobina sono circa il 10% o superiori. Potrebbero non avere altri effetti evidenti. Il sangue ha un caratteristico colore marrone cioccolato con metaemoglobinemia. Il trattamento consiste nell'evitare un'ulteriore esposizione. Possono essere presenti sintomi significativi, di solito a livelli di metaemoglobina superiori al 40%. La terapia con blu di metilene o acido ascorbico può accelerare la riduzione del livello di metaemoglobina. Gli individui con deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi possono avere un'emolisi accelerata se trattati con blu di metilene (vedi sotto per la discussione del deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi).

Ci sono malattie ereditarie che portano a metaemoglobinemia persistente, sia a causa di eterozigosi per un'emoglobina anormale, sia per omozigosi per carenza di metaemoglobina reduttasi dipendente da NADH. Gli individui che sono eterozigoti per questa deficienza enzimatica non saranno in grado di ridurre i livelli elevati di metaemoglobina causati da esposizioni chimiche tanto rapidamente quanto gli individui con livelli enzimatici normali.

Oltre ad ossidare la componente ferrosa dell'emoglobina, molte delle sostanze chimiche che causano la metaemoglobinemia, oi loro metaboliti, sono anche agenti ossidanti relativamente non specifici, che a livelli elevati possono causare un'anemia emolitica da corpi di Heinz. Questo processo è caratterizzato dalla denaturazione ossidativa dell'emoglobina, che porta alla formazione di inclusioni puntiformi di globuli rossi legati alla membrana noti come corpi di Heinz, che possono essere identificati con colorazioni speciali. Si verifica anche un danno ossidativo alla membrana dei globuli rossi. Sebbene ciò possa portare a una significativa emolisi, i composti elencati nella Tabella 1 producono principalmente i loro effetti avversi attraverso la formazione di metaemoglobina, che può essere pericolosa per la vita, piuttosto che attraverso l'emolisi, che di solito è un processo limitato.

In sostanza, sono coinvolte due diverse vie di difesa dei globuli rossi: (1) la metaemoglobina reduttasi NADH-dipendente necessaria per ridurre la metaemoglobina a emoglobina normale; e (2) il processo NADPH-dipendente attraverso lo shunt dell'esoso monofosfato (HMP), che porta al mantenimento del glutatione ridotto come mezzo per difendersi dalle specie ossidanti in grado di produrre anemia emolitica da corpi di Heinz (figura 1). L'emolisi da corpi di Heinz può essere esacerbata dal trattamento di pazienti metaemoglobinemici con blu di metilene perché richiede NADPH per i suoi effetti di riduzione della metaemoglobina. L'emolisi sarà anche una parte più importante del quadro clinico negli individui con (1) carenze in uno degli enzimi della via di difesa ossidante NADPH o (2) un'emoglobina instabile ereditaria. Fatta eccezione per il deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi (G6PD), descritto più avanti in questo capitolo, si tratta di malattie relativamente rare.

Figura 1. Enzimi di difesa ossidante dei globuli rossi e reazioni correlate

GSH + GSH + (O) ←-glutatione perossidasi-→ GSSG + H₂O

GSSG + 2NAF ←-Glutatione perossidasi-→ 2GSH + 2NADP

Glucosio-6-fosfato + NADP ←-G6PD-→ 6-fosfogluconato + NADPH

Fe+++·Emoglobina (Metaemoglobina) + NADH ←-Metaemoglobina reduttasi-→ Fe++·Emoglobina

Un'altra forma di alterazione dell'emoglobina prodotta dagli agenti ossidanti è una specie denaturata nota come sulfaemoglobina. Questo prodotto irreversibile può essere rilevato nel sangue di individui con significativa metaemoglobinemia prodotta da sostanze chimiche ossidanti. Sulfaemoglobina è anche il nome dato, e più appropriatamente, a un prodotto specifico che si forma durante l'avvelenamento da idrogeno solforato.

Agenti emolitici: Ci sono una varietà di agenti emolitici sul posto di lavoro. Per molti la tossicità che preoccupa è la metaemoglobinemia. Altri agenti emolitici includono naftalene e suoi derivati. Inoltre, alcuni metalli, come il rame e gli organometalli, come il tributilstagno, ridurranno la sopravvivenza dei globuli rossi, almeno nei modelli animali. Una lieve emolisi può verificarsi anche durante uno sforzo fisico traumatico (emoglobinuria di marzo); un'osservazione più moderna è un aumento della conta dei globuli bianchi con uno sforzo prolungato (leucocitosi del jogger). Il più importante dei metalli che influenza la formazione e la sopravvivenza dei globuli rossi nei lavoratori è il piombo, descritto in dettaglio nella sezione chimica di questo Enciclopedia.

Arsina: Il normale globulo rosso sopravvive nella circolazione per 120 giorni. L'accorciamento di questa sopravvivenza può portare all'anemia se non compensata da un aumento della produzione di globuli rossi da parte del midollo osseo. Esistono essenzialmente due tipi di emolisi: (1) emolisi intravascolare, in cui vi è un rilascio immediato di emoglobina all'interno della circolazione; e (2) emolisi extravascolare, in cui i globuli rossi vengono distrutti all'interno della milza o del fegato.

Una delle più potenti emolisine intravascolari è il gas arsina (AsH₃). L'inalazione di una quantità relativamente piccola di questo agente porta al gonfiore e all'eventuale scoppio dei globuli rossi all'interno della circolazione. Può essere difficile rilevare la relazione causale dell'esposizione all'arsina sul posto di lavoro con un episodio emolitico acuto (Fowler e Wiessberg 1974). Ciò è in parte dovuto al fatto che spesso c'è un ritardo tra l'esposizione e l'insorgenza dei sintomi, ma principalmente perché la fonte dell'esposizione spesso non è evidente. Il gas arsina viene prodotto e utilizzato commercialmente, spesso ora nell'industria elettronica. Tuttavia, la maggior parte delle segnalazioni pubblicate di episodi emolitici acuti è avvenuta attraverso l'inaspettata liberazione di gas arsina come sottoprodotto indesiderato di un processo industriale, ad esempio se si aggiunge acido a un contenitore di metallo contaminato da arsenico. Qualsiasi processo che riduce chimicamente l'arsenico, come l'acidificazione, può portare alla liberazione di gas di arsina. Poiché l'arsenico può essere un contaminante di molti metalli e materiali organici, come il carbone, l'esposizione all'arsina può spesso essere inaspettata. La stibina, l'idruro dell'antimonio, sembra produrre un effetto emolitico simile all'arsina.

La morte può verificarsi direttamente a causa della completa perdita di globuli rossi. (È stato segnalato un ematocrito pari a zero.) Tuttavia, una delle principali preoccupazioni a livelli di arsina inferiori a quelli che producono emolisi completa è l'insufficienza renale acuta dovuta al massiccio rilascio di emoglobina nella circolazione. A livelli molto più alti, l'arsina può produrre edema polmonare acuto e possibilmente effetti renali diretti. L'ipotensione può accompagnare l'episodio acuto. Di solito c'è un ritardo di almeno alcune ore tra l'inalazione di arsina e l'insorgenza dei sintomi. Oltre all'urina rossa dovuta all'emoglobinuria, il paziente lamenterà frequentemente dolori addominali e nausea, sintomi che si verificano in concomitanza con l'emolisi intravascolare acuta per una serie di cause (Neilsen 1969).

Il trattamento mira al mantenimento della perfusione renale e alla trasfusione di sangue normale. Poiché i globuli rossi circolanti affetti da arsina sembrano in una certa misura destinati all'emolisi intravascolare, una exsanguinotrasfusione in cui i globuli rossi esposti all'arsina sono sostituiti da cellule non esposte sembrerebbe essere una terapia ottimale. Come nelle emorragie gravi potenzialmente letali, è importante che i globuli rossi sostitutivi abbiano livelli adeguati di acido 2,3-difosfoglicerico (DPG) in modo da poter fornire ossigeno al tessuto.

Altre malattie ematologiche

I globuli bianchi

Ci sono una varietà di farmaci, come la propiltiourea (PTU), che sono noti per influenzare la produzione o la sopravvivenza dei leucociti polimorfonucleati circolanti in modo relativamente selettivo. Al contrario, le tossine non specifiche del midollo osseo colpiscono anche i precursori dei globuli rossi e delle piastrine. I lavoratori impegnati nella preparazione o somministrazione di tali farmaci dovrebbero essere considerati a rischio. C'è un rapporto di granulocitopenia completa in un lavoratore avvelenato con dinitrofenolo. L'alterazione del numero e della funzione dei linfociti, e in particolare della distribuzione del sottotipo, sta ricevendo maggiore attenzione come possibile sottile meccanismo di effetti dovuto a una varietà di sostanze chimiche presenti sul posto di lavoro o nell'ambiente generale, in particolare idrocarburi clorurati, diossine e composti correlati. È richiesta la convalida delle implicazioni sulla salute di tali modifiche.

Coagulazione

Analogamente alla leucopenia, esistono molti farmaci che riducono selettivamente la produzione o la sopravvivenza delle piastrine circolanti, il che potrebbe rappresentare un problema per i lavoratori coinvolti nella preparazione o somministrazione di tali agenti. Altrimenti, ci sono solo segnalazioni sparse di trombocitopenia nei lavoratori. Uno studio implica il toluene diisocianato (TDI) come causa della porpora trombocitopenica. Le anomalie nei vari fattori del sangue coinvolti nella coagulazione non sono generalmente notate come conseguenza del lavoro. Gli individui con anomalie della coagulazione preesistenti, come l'emofilia, spesso hanno difficoltà ad entrare nel mondo del lavoro. Tuttavia, sebbene sia ragionevole un'esclusione attentamente ponderata da alcuni lavori selezionati, tali individui sono generalmente in grado di svolgere un normale funzionamento sul lavoro.

Screening e sorveglianza ematologica sul posto di lavoro

Indicatori di suscettibilità

A causa in parte della facilità nell'ottenere campioni, si sa di più sulle variazioni ereditarie dei componenti del sangue umano che su quelle di qualsiasi altro organo. Studi approfonditi avviati dal riconoscimento delle anemie familiari hanno portato a conoscenze fondamentali riguardanti le implicazioni strutturali e funzionali delle alterazioni genetiche. Di pertinenza alla salute sul lavoro sono quelle variazioni ereditarie che potrebbero portare a una maggiore suscettibilità ai rischi sul posto di lavoro. Esistono numerose variazioni verificabili che sono state prese in considerazione o effettivamente utilizzate per lo screening dei lavoratori. Il rapido aumento delle conoscenze riguardanti la genetica umana rende certo che avremo una migliore comprensione della base ereditaria della variazione nella risposta umana e saremo più capaci di prevedere l'entità della suscettibilità individuale attraverso test di laboratorio.

Prima di discutere il valore potenziale dei marcatori di suscettibilità attualmente disponibili, dovrebbero essere sottolineate le principali considerazioni etiche nell'uso di tali test nei lavoratori. È stato messo in dubbio se tali test favoriscano l'esclusione dei lavoratori da un sito piuttosto che concentrarsi sul miglioramento del cantiere a beneficio dei lavoratori. Per lo meno, prima di intraprendere l'uso di un marcatore di suscettibilità sul posto di lavoro, gli obiettivi dei test e le conseguenze dei risultati devono essere chiari a tutte le parti.

I due marcatori di suscettibilità ematologica per i quali lo screening ha avuto luogo più frequentemente sono il tratto falciforme e il deficit di G6PD. Il primo ha al massimo un valore marginale in situazioni rare, e il secondo non ha alcun valore nella maggior parte delle situazioni per le quali è stato sostenuto (Goldstein, Amoruso e Witz 1985).

L'anemia falciforme, in cui vi è omozigosi per l'emoglobina S (HbS), è un disturbo abbastanza comune tra gli individui di origine africana. È una malattia relativamente grave che spesso, ma non sempre, preclude l'ingresso nel mondo del lavoro. Il gene HbS può essere ereditato con altri geni, come HbC, che possono ridurre la gravità dei suoi effetti. Il difetto di base negli individui con anemia falciforme è la polimerizzazione dell'HbS, che porta al microinfarto. Il microinfarto può verificarsi in episodi, noti come crisi falciformi, e può essere accelerato da fattori esterni, in particolare quelli che portano all'ipossia e, in misura minore, alla disidratazione. Con una variazione ragionevolmente ampia nel decorso clinico e nel benessere di quelli con anemia falciforme, la valutazione dell'occupazione dovrebbe concentrarsi sull'anamnesi individuale. I lavori che hanno la possibilità di esposizioni ipossiche, come quelli che richiedono frequenti viaggi aerei, o quelli con una probabilità di significativa disidratazione, non sono appropriati.

Molto più comune dell'anemia falciforme è il tratto falciforme, la condizione eterozigote in cui è presente l'ereditarietà di un gene per l'HbS e uno per l'HbA. È stato segnalato che gli individui con questo modello genetico vanno incontro a crisi falciformi in condizioni estreme di ipossia. È stata presa in considerazione l'esclusione di individui con tratto falciforme dai luoghi di lavoro in cui l'ipossia è un rischio comune, probabilmente limitato ai lavori su aerei militari o sottomarini e forse su aerei commerciali. Tuttavia, va sottolineato che gli individui con tratto falciforme si comportano molto bene in quasi tutte le altre situazioni. Ad esempio, gli atleti con tratto falciforme non hanno avuto effetti negativi dalla competizione all'altitudine di Città del Messico (2,200 m, o 7,200 piedi) durante le Olimpiadi estive del 1968. Di conseguenza, con le poche eccezioni sopra descritte, non vi è motivo di considerare l'esclusione o la modifica degli orari di lavoro per le persone con tratto falciforme.

Un'altra variante genetica comune di un componente dei globuli rossi è l'A^- forma di deficit di G6PD. È ereditato sul cromosoma X come gene recessivo legato al sesso ed è presente in circa un maschio nero su sette e una femmina nera su 50 negli Stati Uniti. In Africa, il gene è particolarmente diffuso nelle aree ad alto rischio di malaria. Come per il tratto falciforme, il deficit di G6PD fornisce un vantaggio protettivo contro la malaria. In circostanze normali, gli individui con questa forma di deficit di G6PD hanno una conta dei globuli rossi e indici nel range normale. Tuttavia, a causa dell'incapacità di rigenerare il glutatione ridotto, i loro globuli rossi sono suscettibili all'emolisi in seguito all'ingestione di farmaci ossidanti e in alcuni stati patologici. Questa suscettibilità agli agenti ossidanti ha portato allo screening sul posto di lavoro sull'erroneo presupposto che gli individui con la A comune^- variante del deficit di G6PD sarà a rischio per inalazione di gas ossidanti. Infatti, sarebbe necessaria un'esposizione a livelli molte volte superiori ai livelli ai quali tali gas causerebbero edema polmonare fatale prima che i globuli rossi di individui con deficit di G6PD ricevano uno stress ossidativo sufficiente da destare preoccupazione (Goldstein, Amoruso e Witz 1985) . Il deficit di G6PD aumenterà la probabilità di emolisi conclamata da corpi di Heinz negli individui esposti a coloranti all'anilina e altri agenti che provocano la metaemoglobina (Tabella 1), ma in questi casi il problema clinico primario rimane la metaemoglobinemia pericolosa per la vita. Mentre la conoscenza dello stato G6PD potrebbe essere utile in questi casi, principalmente per guidare la terapia, questa conoscenza non dovrebbe essere utilizzata per escludere i lavoratori dal posto di lavoro.

Esistono molte altre forme di deficit familiare di G6PD, tutte molto meno comuni del deficit di A^- variante (Beutler 1990). Alcune di queste varianti, in particolare negli individui del bacino del Mediterraneo e dell'Asia centrale, hanno livelli molto più bassi di attività G6PD nei loro globuli rossi. Di conseguenza l'individuo affetto può essere gravemente compromesso dall'anemia emolitica in corso. Sono state segnalate anche carenze di altri enzimi attivi nella difesa contro gli ossidanti, così come emoglobine instabili che rendono i globuli rossi più suscettibili allo stress ossidativo allo stesso modo della carenza di G6PD.

Sorveglianza

La sorveglianza differisce sostanzialmente dai test clinici sia nella valutazione dei pazienti malati che nello screening regolare di individui presumibilmente sani. In un programma di sorveglianza opportunamente progettato, l'obiettivo è prevenire la malattia conclamata rilevando sottili cambiamenti precoci attraverso l'uso di test di laboratorio. Pertanto, un risultato leggermente anormale dovrebbe innescare automaticamente una risposta, o almeno una revisione approfondita, da parte dei medici.

Nella revisione iniziale dei dati di sorveglianza ematologica in una forza lavoro potenzialmente esposta a un'ematotossina come il benzene, ci sono due approcci principali che sono particolarmente utili per distinguere i falsi positivi. Il primo è il grado della differenza dal normale. Man mano che il conteggio si allontana ulteriormente dall'intervallo normale, vi è un rapido calo della probabilità che rappresenti solo un'anomalia statistica. In secondo luogo, si dovrebbe sfruttare la totalità dei dati per quell'individuo, compresi i valori normali, tenendo presente l'ampia gamma di effetti prodotti dal benzene. Ad esempio, vi è una probabilità molto maggiore di un effetto benzene se una conta piastrinica leggermente bassa è accompagnata da una conta dei globuli bianchi bassa, una conta dei globuli rossi bassa e normale e un volume corpuscolare medio dei globuli rossi normale. MCV). Al contrario, la rilevanza di questa stessa conta piastrinica per l'ematotossicità del benzene può essere scontata se le altre conte ematiche sono all'estremità opposta dello spettro normale. Queste stesse due considerazioni possono essere utilizzate per giudicare se l'individuo debba essere rimosso dalla forza lavoro in attesa di ulteriori test e se il test aggiuntivo debba consistere solo in un emocromo completo ripetuto (CBC).

Se c'è qualche dubbio sulla causa del conteggio basso, l'intero CBC dovrebbe essere ripetuto. Se la conta bassa è dovuta a variabilità di laboratorio oa qualche variabilità biologica a breve termine all'interno dell'individuo, è meno probabile che la conta ematica sia nuovamente bassa. Il confronto con il preposizionamento o altri conte ematiche disponibili dovrebbe aiutare a distinguere quegli individui che hanno una tendenza intrinseca a trovarsi all'estremità inferiore della distribuzione. Il rilevamento di un singolo lavoratore con un effetto dovuto a una tossina ematologica dovrebbe essere considerato un evento di salute sentinella, che richiede un'attenta indagine delle condizioni di lavoro e dei collaboratori (Goldstein 1988).

L'ampio intervallo dei normali valori di laboratorio per i conteggi ematici può presentare una sfida ancora maggiore poiché può esserci un effetto sostanziale mentre i conteggi sono ancora all'interno del range normale. Ad esempio, è possibile che un lavoratore esposto a benzene o radiazioni ionizzanti possa avere una diminuzione dell'ematocrito dal 50 al 40%, una diminuzione della conta dei globuli bianchi da 10,000 a 5,000 per millimetro cubo e una caduta della conta delle piastrine da da 350,000 a 150,000 per millimetro cubo, ovvero una diminuzione di oltre il 50% delle piastrine; eppure tutti questi valori rientrano nell'intervallo "normale" della conta ematica. Di conseguenza, un programma di sorveglianza che esamina esclusivamente i conteggi ematici "anormali" potrebbe perdere effetti significativi. Pertanto, le conte ematiche che diminuiscono nel tempo pur rimanendo nel range normale richiedono particolare attenzione.

Un altro problema impegnativo nella sorveglianza sul posto di lavoro è il rilevamento di una leggera diminuzione della conta ematica media di un'intera popolazione esposta, ad esempio una diminuzione della conta media dei globuli bianchi da 7,500 a 7,000 per millimetro cubo a causa di un'esposizione diffusa a benzene o Radiazione ionizzante. Il rilevamento e la valutazione appropriata di qualsiasi osservazione di questo tipo richiede un'attenzione meticolosa alla standardizzazione delle procedure dei test di laboratorio, la disponibilità di un gruppo di controllo appropriato e un'attenta analisi statistica.

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Leucemie

Le leucemie costituiscono il 3% di tutti i tumori in tutto il mondo (Linet 1985). Sono un gruppo di tumori maligni delle cellule precursori del sangue, classificati in base al tipo cellulare di origine, al grado di differenziazione cellulare e al comportamento clinico ed epidemiologico. I quattro tipi comuni sono la leucemia linfatica acuta (ALL), la leucemia linfatica cronica (CLL), la leucemia mielocitica acuta (AML) e la leucemia mielocitica cronica (LMC). ALL si sviluppa rapidamente, è la forma più comune di leucemia nell'infanzia e ha origine nei globuli bianchi nei linfonodi. La LLC insorge nei linfociti del midollo osseo, si sviluppa molto lentamente ed è più comune nelle persone anziane. L'AML è la forma comune di leucemia acuta negli adulti. Tipi rari di leucemia acuta includono leucemie monocitiche, basofile, eosinofile, plasmatiche, eritrocitarie e a cellule capellute. Queste forme più rare di leucemia acuta sono talvolta raggruppate sotto il titolo leucemia acuta non linfocitica (ANLL), dovuto in parte alla convinzione che derivino da una comune cellula staminale. La maggior parte dei casi di LMC è caratterizzata da una specifica anomalia cromosomica, il cromosoma Philadelphia. L'esito finale della LMC è spesso la trasformazione leucemica in LMA. La trasformazione in AML può verificarsi anche nella policitemia vera e nella trombocitemia essenziale, nei disturbi neoplastici con livelli elevati di globuli rossi o piastrine, nonché nella mielofibrosi e nella displasia mieloide. Ciò ha portato a caratterizzare questi disturbi come malattie mieloproliferative correlate.

Il quadro clinico varia a seconda del tipo di leucemia. La maggior parte dei pazienti soffre di affaticamento e malessere. Le anomalie della conta ematologica e le cellule atipiche sono indicative di leucemia e indicano un esame del midollo osseo. Anemia, trombocitopenia, neutropenia, conta leucocitaria elevata e numero elevato di blasti sono segni tipici della leucemia acuta.

Incidenza: L'incidenza annuale complessiva di leucemie aggiustata per l'età varia tra 2 e 12 per 100,000 negli uomini e tra 1 e 11 per 100,000 nelle donne in diverse popolazioni. Cifre elevate si riscontrano nelle popolazioni nordamericane, dell'Europa occidentale e israeliane, mentre quelle basse sono riportate per le popolazioni asiatiche e africane. L'incidenza varia a seconda dell'età e del tipo di leucemia. C'è un marcato aumento dell'incidenza della leucemia con l'età, e c'è anche un picco infantile che si verifica tra i due ei quattro anni di età. Diversi sottogruppi di leucemia mostrano diversi modelli di età. La CLL è circa due volte più frequente negli uomini che nelle donne. I dati relativi all'incidenza e alla mortalità delle leucemie dell'adulto hanno avuto la tendenza a rimanere relativamente stabili negli ultimi decenni.

Fattori di rischio: Sono stati suggeriti fattori familiari nello sviluppo della leucemia, ma l'evidenza di questo è inconcludente. Alcune condizioni immunologiche, alcune delle quali ereditarie, sembrano predisporre alla leucemia. La sindrome di Down è predittiva di leucemia acuta. Due retrovirus oncogeni (human T-cell leukemia virus-I, human T-lymphotropic virus-II) sono stati identificati come correlati allo sviluppo di leucemie. Si pensa che questi virus siano carcinogeni allo stadio iniziale e come tali non siano cause sufficienti di leucemia (Keating, Estey e Kantarjian 1993).

Le radiazioni ionizzanti e l'esposizione al benzene sono cause accertate ambientali e occupazionali di leucemie. L'incidenza della CLL, tuttavia, non è stata associata all'esposizione alle radiazioni. Le leucemie indotte da radiazioni e benzene sono riconosciute come malattie professionali in un certo numero di paesi.

In modo molto meno consistente, gli eccessi di leucemia sono stati segnalati per i seguenti gruppi di lavoratori: conducenti; elettricisti; addetti alle linee telefoniche e ingegneri elettronici; agricoltori; mugnai; giardinieri; meccanici, saldatori e metalmeccanici; lavoratori tessili; operai di cartiera; e lavoratori dell'industria petrolifera e della distribuzione di prodotti petroliferi. Alcuni agenti particolari nell'ambiente lavorativo sono stati costantemente associati ad un aumentato rischio di leucemia. Questi agenti includono butadiene, campi elettromagnetici, gas di scarico del motore, ossido di etilene, insetticidi ed erbicidi, fluidi di lavorazione, solventi organici, prodotti petroliferi (compresa la benzina), stirene e virus non identificati. È stato suggerito che le esposizioni paterne e materne a questi agenti prima del concepimento aumentino il rischio di leucemia nella prole, ma le prove in questo momento sono insufficienti per stabilire tale esposizione come causale.

Trattamento e prevenzione: Fino al 75% dei casi maschili di leucemia può essere prevenuto (International Agency for Research on Cancer 1990). Evitare l'esposizione alle radiazioni e al benzene ridurrà il rischio di leucemie, ma la potenziale riduzione a livello mondiale non è stata stimata. I trattamenti delle leucemie comprendono la chemioterapia (singoli agenti o combinazioni), il trapianto di midollo osseo e gli interferoni. Il trapianto di midollo osseo sia nella LLA che nella LMA è associato a una sopravvivenza libera da malattia compresa tra il 25 e il 60%. La prognosi è sfavorevole per i pazienti che non ottengono la remissione o che ricadono. Di coloro che hanno una ricaduta, circa il 30% ottiene una seconda remissione. La causa principale del mancato raggiungimento della remissione è la morte per infezione ed emorragia. La sopravvivenza della leucemia acuta non trattata è del 10% entro 1 anno dalla diagnosi. La sopravvivenza mediana dei pazienti con CLL prima dell'inizio del trattamento è di 6 anni. La durata della sopravvivenza dipende dallo stadio della malattia al momento della diagnosi iniziale.

Le leucemie possono verificarsi in seguito a trattamento medico con radiazioni e alcuni agenti chemioterapici di un altro tumore maligno, come la malattia di Hodgkin, linfomi, mielomi e carcinomi ovarici e mammari. La maggior parte di questi casi secondari di leucemia sono leucemie acute non linfocitiche o sindrome mielodisplastica, che è una condizione preleucemica. Le anomalie cromosomiche sembrano essere osservate più facilmente sia nelle leucemie correlate al trattamento che nelle leucemie associate all'esposizione a radiazioni e benzene. Queste leucemie acute condividono anche una tendenza a resistere alla terapia. È stato riportato che l'attivazione dell'oncogene ras si verifica più frequentemente in pazienti con AML che lavoravano in professioni ritenute ad alto rischio di esposizione a leucemogeni (Taylor et al. 1992).

Linfomi maligni e mieloma multiplo

I linfomi maligni costituiscono un gruppo eterogeneo di neoplasie che interessano principalmente i tessuti e gli organi linfoidi. I linfomi maligni sono divisi in due principali tipi cellulari: malattia di Hodgkin (HD) (classificazione internazionale delle malattie, ICD-9 201) e linfomi non-Hodgkin (NHL) (ICD-9 200, 202). Il mieloma multiplo (MM) (ICD-9 203) rappresenta un tumore maligno delle plasmacellule all'interno del midollo osseo e rappresenta solitamente meno dell'1% di tutti i tumori maligni (Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro 1993). Nel 1985, i linfomi maligni e i mielomi multipli erano al settimo posto tra tutti i tumori del mondo. Rappresentavano il 4.2% di tutti i nuovi casi di cancro stimati e ammontavano a 316,000 nuovi casi (Parkin, Pisani e Ferlay 1993).

La mortalità e l'incidenza dei linfomi maligni non rivelano un modello coerente tra le categorie socio-economiche in tutto il mondo. La MH nei bambini ha la tendenza ad essere più comune nelle nazioni meno sviluppate, mentre sono stati osservati tassi relativamente alti nei giovani adulti nei paesi delle regioni più sviluppate. In alcuni paesi, il NHL sembra essere in eccesso tra le persone appartenenti a gruppi socio-economici più elevati, mentre in altri paesi non è stato osservato un gradiente così evidente.

Le esposizioni professionali possono aumentare il rischio di linfomi maligni, ma l'evidenza epidemiologica è ancora inconcludente. Amianto, benzene, radiazioni ionizzanti, solventi di idrocarburi clorurati, polvere di legno e prodotti chimici nella produzione di pelle e pneumatici sono esempi di agenti che sono stati associati al rischio di linfomi maligni non specificati. NHL è più comune tra gli agricoltori. Ulteriori agenti occupazionali sospetti per HD, NHL e MM sono menzionati di seguito.

morbo di Hodgkin

La malattia di Hodgkin è un linfoma maligno caratterizzato dalla presenza di cellule giganti multinucleate (Reed-Sternberg). I linfonodi del mediastino e del collo sono coinvolti in circa il 90% dei casi, ma la malattia può manifestarsi anche in altre sedi. I sottotipi istologici di HD differiscono nel loro comportamento clinico ed epidemiologico. Il sistema di classificazione di Rye comprende quattro sottotipi di MH: predominanza linfocitica, sclerosi nodulare, cellularità mista e deplezione linfocitica. La diagnosi di MH viene effettuata mediante biopsia e il trattamento è la radioterapia da sola o in combinazione con la chemioterapia.

La prognosi dei pazienti con MH dipende dallo stadio della malattia al momento della diagnosi. Circa l'85-100% dei pazienti senza coinvolgimento massivo del mediastino sopravvive per circa 8 anni dall'inizio del trattamento senza ulteriori ricadute. Quando c'è un massiccio coinvolgimento mediastinico, circa il 50% dei casi subisce una ricaduta. La radioterapia e la chemioterapia possono comportare vari effetti collaterali, come la leucemia mielocitica acuta secondaria discussa in precedenza.

L'incidenza della MH non ha subito grandi cambiamenti nel tempo se non per poche eccezioni, come le popolazioni dei paesi nordici, in cui i tassi sono diminuiti (International Agency for Research on Cancer 1993).

I dati disponibili mostrano che negli anni '1980 le popolazioni di Costa Rica, Danimarca e Finlandia avevano tassi di incidenza annuale media di MH di 2.5 per 100,000 negli uomini e di 1.5 per 100,000 nelle donne (standardizzati per la popolazione mondiale); queste cifre hanno prodotto un rapporto tra i sessi di 1.7. I tassi più alti nei maschi sono stati registrati per le popolazioni in Italia, Stati Uniti, Svizzera e Irlanda, mentre i tassi più alti nelle donne sono stati negli Stati Uniti e a Cuba. Sono stati segnalati bassi tassi di incidenza per il Giappone e la Cina (Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro 1992).

Si sospetta che l'infezione virale sia coinvolta nell'eziologia della MH. La mononucleosi infettiva, che è indotta dal virus Epstein-Barr, un virus dell'herpes, ha dimostrato di essere associata ad un aumentato rischio di MH. La malattia di Hodgkin può anche raggrupparsi in famiglie e sono state osservate altre costellazioni spazio-temporali di casi, ma l'evidenza che ci sono fattori eziologici comuni dietro tali cluster è debole.

La misura in cui i fattori occupazionali possono portare ad un aumento del rischio di MH non è stata stabilita. Esistono tre agenti sospetti predominanti: solventi organici, erbicidi fenossidici e polvere di legno, ma le prove epidemiologiche sono limitate e controverse.

Linfoma non Hodgkin

Circa il 98% dei NHL sono linfomi linfocitari. Sono state comunemente utilizzate almeno quattro diverse classificazioni di linfomi linfocitici (Longo et al. 1993). Inoltre, un tumore maligno endemico, il linfoma di Burkitt, è endemico in alcune aree dell'Africa tropicale e della Nuova Guinea.

Il XNUMX-XNUMX% dei NHL è curabile con la chemioterapia e/o la radioterapia. Potrebbero essere necessari trapianti di midollo osseo.

Incidenza: Elevate incidenze annuali di NHL (oltre 12 per 100,000, standardizzato alla popolazione mondiale standard) sono state segnalate durante gli anni '1980 per la popolazione bianca negli Stati Uniti, in particolare a San Francisco e New York City, così come in alcuni cantoni svizzeri, in Canada, a Trieste (Italia) e Porto Alegre (Brasile, negli uomini). L'incidenza di NHL è generalmente più alta negli uomini che nelle donne, con un eccesso tipico negli uomini che è dal 50 al 100% maggiore rispetto alle donne. A Cuba, e nella popolazione bianca delle Bermuda, invece, l'incidenza è leggermente più alta nelle donne (International Agency for Research on Cancer 1992).

I tassi di incidenza e mortalità del NHL sono aumentati in un certo numero di paesi in tutto il mondo (Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro 1993). Nel 1988, l'incidenza media annuale negli uomini bianchi statunitensi è aumentata del 152%. In parte l'aumento è dovuto a cambiamenti nelle pratiche diagnostiche dei medici e in parte a un aumento delle condizioni immunosoppressive indotte dal virus dell'immunodeficienza umana (HIV, associato all'AIDS), da altri virus e dalla chemioterapia immunosoppressiva. Questi fattori non spiegano l'intero aumento e una parte considerevole dell'aumento residuo può essere spiegata da abitudini alimentari, esposizioni ambientali come tinture per capelli e possibilmente tendenze familiari, nonché alcuni fattori rari (Hartge e Devesa 1992).

Si sospetta che i determinanti occupazionali svolgano un ruolo nello sviluppo del NHL. Attualmente si stima che il 10% dei NHL sia correlato a esposizioni professionali negli Stati Uniti (Hartge e Devesa 1992), ma questa percentuale varia in base al periodo di tempo e alla località. Le cause professionali non sono ben accertate. Il rischio eccessivo di NHL è stato associato ai lavori nelle centrali elettriche, all'agricoltura, alla movimentazione del grano, alla lavorazione dei metalli, alla raffinazione del petrolio e alla lavorazione del legno ed è stato riscontrato tra i chimici. Le esposizioni professionali che sono state associate a un aumento del rischio di NHL includono ossido di etilene, clorofenoli, fertilizzanti, erbicidi, insetticidi, tinture per capelli, solventi organici e radiazioni ionizzanti. Sono stati segnalati numerosi risultati positivi per l'esposizione agli erbicidi dell'acido fenossiacetico (Morrison et al. 1992). Alcuni degli erbicidi coinvolti erano contaminati con 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-per-diossina (TCDD). Tuttavia, l'evidenza epidemiologica per le eziologie professionali del NHL è ancora limitata.

Mieloma multiplo

Il mieloma multiplo (MM) coinvolge prevalentemente l'osso (soprattutto il cranio), il midollo osseo e il rene. Rappresenta la proliferazione maligna delle cellule derivate dai linfociti B che sintetizzano e secernono immunoglobuline. La diagnosi viene effettuata utilizzando la radiologia, un test per la proteinuria di Bence-Jones specifica per MM, la determinazione delle plasmacellule anormali nel midollo osseo e l'immunoelettroforesi. Il MM viene trattato con trapianto di midollo osseo, radioterapia, chemioterapia convenzionale o polichemioterapia e terapia immunologica. I pazienti trattati con MM sopravvivono in media da 28 a 43 mesi (Ludwig e Kuhrer 1994).

L'incidenza di MM aumenta notevolmente con l'aumentare dell'età. Alti tassi di incidenza annuale standardizzati per età (da 5 a 10 per 100,000 negli uomini e da 4 a 6 per 100,000 nelle donne) sono stati riscontrati nelle popolazioni nere degli Stati Uniti, in Martinica e tra i Maori in Nuova Zelanda. Molte popolazioni cinesi, indiane, giapponesi e filippine hanno tassi bassi (meno di 10 per 100,000 anni-persona negli uomini e meno di 0.3 per 100,000 anni-persona nelle donne) (Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro 1992). Il tasso di mieloma multiplo è in aumento in Europa, Asia, Oceania e nelle popolazioni degli Stati Uniti bianchi e neri dagli anni '1960, ma l'aumento tende a stabilizzarsi in un certo numero di popolazioni europee (Agenzia internazionale per la ricerca sulla Cancro 1993).

In tutto il mondo c'è un eccesso quasi consistente tra i maschi nell'incidenza del MM. Questo eccesso è tipicamente dell'ordine dal 30 all'80%.

Sono stati segnalati raggruppamenti familiari e di altri casi di MM, ma le prove sono inconcludenti sulle cause di tali raggruppamenti. L'eccessiva incidenza tra la popolazione nera degli Stati Uniti rispetto alla popolazione bianca indica la possibilità di una suscettibilità differenziale dell'ospite tra i gruppi di popolazione, che può essere genetica. Disturbi immunologici cronici sono stati occasionalmente associati al rischio di MM. I dati sulla distribuzione delle classi sociali di MM sono limitati e inaffidabili per conclusioni su eventuali gradienti.

Fattori professionali: L'evidenza epidemiologica di un elevato rischio di MM nei lavoratori esposti alla benzina e nelle raffinerie suggerisce un'eziologia del benzene (Infante 1993). Un eccesso di mieloma multiplo è stato ripetutamente osservato negli agricoltori e nei lavoratori agricoli. I pesticidi rappresentano un gruppo sospetto di agenti. Le prove di cancerogenicità sono, tuttavia, insufficienti per gli erbicidi a base di acido fenossiacetico (Morrison et al. 1992). Le diossine a volte sono impurità in alcuni erbicidi a base di acido fenossiacetico. È riportato un significativo eccesso di MM nelle donne che risiedono in una zona contaminata con 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-per-diossina dopo un incidente in uno stabilimento vicino a Seveso, Italia (Bertazzi et al. 1993). I risultati di Seveso si basavano su due casi verificatisi durante dieci anni di follow-up e sono necessarie ulteriori osservazioni per confermare l'associazione. Un'altra possibile spiegazione per l'aumento del rischio negli agricoltori e nei lavoratori agricoli è l'esposizione ad alcuni virus (Priester e Mason 1974).

Ulteriori occupazioni sospette e agenti professionali che sono stati associati a un aumento del rischio di MM includono imbianchini, camionisti, amianto, scarichi di motori, prodotti per la colorazione dei capelli, radiazioni, stirene, cloruro di vinile e polvere di legno. Le prove di queste occupazioni e agenti rimangono inconcludenti.

Di ritorno

Il sistema linfoemopoietico è costituito dal sangue, dal midollo osseo, dalla milza, dal timo, dai canali linfatici e dai linfonodi. Il sangue e il midollo osseo insieme sono indicati come sistema ematopoietico. Il midollo osseo è la sede della produzione cellulare, sostituendo continuamente gli elementi cellulari del sangue (eritrociti, neutrofili e piastrine). La produzione è sotto stretto controllo di un gruppo di fattori di crescita. I neutrofili e le piastrine vengono utilizzati mentre svolgono le loro funzioni fisiologiche e gli eritrociti alla fine diventano senescenti e sopravvivono alla loro utilità. Per funzionare correttamente, gli elementi cellulari del sangue devono circolare in numero adeguato e conservare la loro integrità strutturale e fisiologica. Gli eritrociti contengono emoglobina, che consente l'assorbimento e la consegna di ossigeno ai tessuti per sostenere il metabolismo cellulare. Gli eritrociti normalmente sopravvivono in circolo per 120 giorni mantenendo questa funzione. I neutrofili si trovano nel sangue nel loro cammino verso i tessuti per partecipare alla risposta infiammatoria a microbi o altri agenti. Le piastrine circolanti svolgono un ruolo chiave nell'emostasi.

Il fabbisogno di produzione del midollo osseo è prodigioso. Ogni giorno, il midollo sostituisce 3 miliardi di eritrociti per chilogrammo di peso corporeo. I neutrofili hanno un'emivita circolante di sole 6 ore e ogni giorno devono essere prodotti 1.6 miliardi di neutrofili per chilogrammo di peso corporeo. L'intera popolazione piastrinica deve essere sostituita ogni 9.9 giorni. A causa della necessità di produrre un gran numero di cellule funzionali, il midollo è notevolmente sensibile a qualsiasi insulto infettivo, chimico, metabolico o ambientale che comprometta la sintesi del DNA o interrompa la formazione del meccanismo subcellulare vitale dei globuli rossi, dei globuli bianchi o piastrine. Inoltre, poiché le cellule del sangue sono una progenie del midollo, il sangue periferico funge da specchio sensibile e accurato dell'attività del midollo osseo. Il sangue è prontamente disponibile per il dosaggio tramite prelievo venoso e l'esame del sangue può fornire un indizio precoce di malattia indotta dall'ambiente.

Il sistema ematologico può essere visto sia come un condotto per le sostanze che entrano nel corpo sia come un sistema di organi che può essere influenzato negativamente dall'esposizione professionale ad agenti potenzialmente dannosi. I campioni di sangue possono servire come monitoraggio biologico dell'esposizione e fornire un modo per valutare gli effetti dell'esposizione professionale sul sistema linfoematopoietico e su altri organi del corpo.

Gli agenti ambientali possono interferire con il sistema emopoietico in diversi modi, tra cui l'inibizione della sintesi dell'emoglobina, l'inibizione della produzione o della funzione cellulare, la leucemogenesi e l'aumentata distruzione dei globuli rossi.

Le anomalie del numero o della funzione delle cellule del sangue causate direttamente da rischi professionali possono essere suddivise in quelle per le quali il problema ematologico è l'effetto più importante sulla salute, come l'anemia aplastica indotta dal benzene, e quelle per le quali gli effetti sul sangue sono diretti ma di meno significativo rispetto agli effetti su altri sistemi di organi, come l'anemia indotta da piombo. A volte i disturbi ematologici sono un effetto secondario di un pericolo sul posto di lavoro. Ad esempio, la policitemia secondaria può essere il risultato di una malattia polmonare professionale. La tabella 1 elenca i pericoli che sono ragionevolmente ben accettati come a dirette effetto sul sistema ematologico.

Tabella 1. Agenti selezionati implicati nella metaemoglobinemia acquisita a livello ambientale e occupazionale

• Acqua di pozzo contaminata da nitrati
• Gas nitrosi (in saldatura e silos)
• Coloranti all'anilina
• Alimenti ricchi di nitrati o nitriti
• Naftalina (contenente naftalene)
• Clorato di potassio
• Nitrobenzeni
• fenilendiammina
• Toluendiammina

Esempi di pericoli sul posto di lavoro che interessano principalmente il sistema ematologico

Benzene

Il benzene è stato identificato come un veleno sul posto di lavoro che produce anemia aplastica alla fine del XIX secolo (Goldstein 19). Ci sono buone prove che non è il benzene in sé, ma piuttosto uno o più metaboliti del benzene a essere responsabile della sua tossicità ematologica, sebbene i metaboliti esatti e i loro bersagli subcellulari debbano ancora essere chiaramente identificati (Snyder, Witz e Goldstein 1988).

Implicita nel riconoscimento che il metabolismo del benzene gioca un ruolo nella sua tossicità, così come la recente ricerca sui processi metabolici coinvolti nel metabolismo di composti come il benzene, è la probabilità che ci saranno differenze nella sensibilità umana al benzene, basate su differenze nei tassi metabolici condizionati da fattori ambientali o genetici. Ci sono alcune prove di una tendenza familiare verso l'anemia aplastica indotta dal benzene, ma ciò non è stato chiaramente dimostrato. Il citocromo P-450(2E1) sembra svolgere un ruolo importante nella formazione dei metaboliti ematotossici del benzene, e recenti studi in Cina suggeriscono che i lavoratori con attività più elevate di questo citocromo siano più a rischio. Allo stesso modo, è stato suggerito che la talassemia minore, e presumibilmente altri disturbi in cui vi è un aumento del turnover del midollo osseo, possano predisporre una persona all'anemia aplastica indotta dal benzene (Yin et al. 1996). Sebbene vi siano indicazioni di alcune differenze nella sensibilità al benzene, l'impressione generale dalla letteratura è che, a differenza di una varietà di altri agenti come il cloramfenicolo, per il quale esiste un'ampia gamma di sensibilità, includendo anche reazioni idiosincratiche che producono anemia aplastica a livelli di esposizione relativamente banali, esiste una risposta universale virtuale all'esposizione al benzene, che porta alla tossicità del midollo osseo e infine all'anemia aplastica in modo dose-dipendente.

L'effetto del benzene sul midollo osseo è quindi analogo all'effetto prodotto dagli agenti alchilanti chemioterapici usati nel trattamento della malattia di Hodgkin e di altri tumori (Tucker et al. 1988). Con l'aumentare del dosaggio c'è un progressivo declino contro tutti i degli elementi formati del sangue, che a volte si manifesta inizialmente come anemia, leucopenia o trombocitopenia. Va notato che sarebbe molto inaspettato osservare una persona con trombocitopenia che non fosse almeno accompagnata da un basso livello normale degli altri elementi del sangue formati. Inoltre, una tale citopenia isolata non dovrebbe essere grave. In altre parole, una conta dei globuli bianchi isolata di 2,000 per ml, dove il range normale va da 5,000 a 10,000, suggerirebbe fortemente che la causa della leucopenia fosse diversa dal benzene (Goldstein 1988).

Il midollo osseo ha una notevole capacità di riserva. Dopo anche un grado significativo di ipoplasia del midollo osseo come parte di un regime chemioterapico, l'emocromo di solito ritorna alla normalità. Tuttavia, gli individui che hanno subito tali trattamenti non possono rispondere producendo un numero elevato di globuli bianchi quando esposti a una sfida al loro midollo osseo, come l'endotossina, come possono fare gli individui che non sono mai stati trattati in precedenza con tali agenti chemioterapici. È ragionevole dedurre che esistono livelli di dose di un agente come il benzene che può distruggere le cellule precursori del midollo osseo e quindi influenzare la capacità di riserva del midollo osseo senza incorrere in danni sufficienti per portare a un emocromo inferiore al range di laboratorio di normale. Poiché la sorveglianza medica di routine potrebbe non rivelare anomalie in un lavoratore che potrebbe aver effettivamente subito l'esposizione, l'attenzione alla protezione del lavoratore deve essere preventiva e impiegare i principi di base dell'igiene del lavoro. Sebbene l'entità dello sviluppo della tossicità del midollo osseo in relazione all'esposizione al benzene sul posto di lavoro rimanga poco chiara, non sembra che una singola esposizione acuta al benzene possa causare anemia aplastica. Questa osservazione potrebbe riflettere il fatto che le cellule precursori del midollo osseo sono a rischio solo in alcune fasi del loro ciclo cellulare, forse quando si stanno dividendo, e non tutte le cellule saranno in quella fase durante una singola esposizione acuta. La rapidità con cui si sviluppa la citopenia dipende in parte dalla vita circolante del tipo cellulare. La completa cessazione della produzione di midollo osseo porterebbe prima a una leucopenia perché i globuli bianchi, in particolare i globuli granulocitici, persistono in circolo per meno di un giorno. Successivamente ci sarebbe una diminuzione delle piastrine, il cui tempo di sopravvivenza è di circa dieci giorni. Infine ci sarebbe una diminuzione dei globuli rossi, che sopravvivono per un totale di 120 giorni.

Il benzene non solo distrugge la cellula staminale pluripotenziale, che è responsabile della produzione di globuli rossi, piastrine e globuli bianchi granulocitici, ma è stato anche scoperto che provoca una rapida perdita di linfociti circolanti sia negli animali da laboratorio che nell'uomo. Ciò suggerisce la possibilità che il benzene abbia un effetto negativo sul sistema immunitario nei lavoratori esposti, un effetto che non è stato ancora chiaramente dimostrato (Rothman et al. 1996).

L'esposizione al benzene è stata associata all'anemia aplastica, che è spesso una malattia fatale. La morte di solito è causata da un'infezione perché la riduzione dei globuli bianchi, la leucopenia, compromette quindi il sistema di difesa dell'organismo, oppure da un'emorragia dovuta alla riduzione delle piastrine necessarie per la normale coagulazione. Un individuo esposto al benzene sul posto di lavoro che sviluppa una grave anemia aplastica deve essere considerato una sentinella per effetti simili nei colleghi di lavoro. Gli studi basati sulla scoperta di un individuo sentinella hanno spesso scoperto gruppi di lavoratori che mostrano prove evidenti di ematotossicità da benzene. Per la maggior parte, quegli individui che non soccombono in tempi relativamente brevi all'anemia aplastica di solito si riprendono dopo essere stati rimossi dall'esposizione al benzene. In uno studio di follow-up su un gruppo di lavoratori che in precedenza presentavano una significativa pancitopenia indotta dal benzene (diminuzione di tutti i tipi di cellule del sangue), dieci anni dopo erano presenti solo anomalie ematologiche residue minori (Hernberg et al. 1966). Tuttavia, alcuni lavoratori in questi gruppi, con pancitopenia inizialmente relativamente grave, sono progrediti nelle loro malattie sviluppando prima anemia aplastica, poi una fase preleucemica mielodisplastica e infine lo sviluppo finale di leucemia mieloide acuta (Laskin e Goldstein 1977). Tale progressione della malattia non è inaspettata poiché gli individui con anemia aplastica per qualsiasi causa sembrano avere una probabilità più alta del previsto di sviluppare la leucemia mieloide acuta (De Planque et al. 1988).

Altre cause di anemia aplastica

Altri agenti sul posto di lavoro sono stati associati all'anemia aplastica, il più notevole dei quali è la radiazione. Gli effetti delle radiazioni sulle cellule staminali del midollo osseo sono stati impiegati nella terapia della leucemia. Allo stesso modo, una varietà di agenti alchilanti chemioterapici produce aplasia e rappresenta un rischio per i lavoratori responsabili della produzione o della somministrazione di questi composti. Le radiazioni, il benzene e gli agenti alchilanti sembrano tutti avere un livello soglia al di sotto del quale l'anemia aplastica non si verificherà.

La protezione dell'addetto alla produzione diventa più problematica quando l'agente ha una modalità di azione idiosincratica in cui quantità minuscole possono produrre aplasia, come il cloramfenicolo. Il trinitrotoluene, che viene assorbito facilmente attraverso la pelle, è stato associato all'anemia aplastica negli impianti di munizioni. È stato segnalato che una varietà di altre sostanze chimiche è associata all'anemia aplastica, ma spesso è difficile determinarne la causalità. Un esempio è il pesticida lindano (gamma-benzene esacloruro). Sono apparsi casi clinici, generalmente a seguito di livelli di esposizione relativamente elevati, in cui il lindano è associato all'aplasia. Questa scoperta è lungi dall'essere universale negli esseri umani e non ci sono segnalazioni di tossicità del midollo osseo indotta dal lindano negli animali da laboratorio trattati con grandi dosi di questo agente. L'ipoplasia del midollo osseo è stata anche associata all'esposizione ad eteri di glicole etilenico, vari pesticidi e arsenico (Flemming e Timmeny 1993).

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Gunnar Nordberg

Evento e usi

Il bario (Ba) è abbondante in natura e rappresenta circa lo 0.04% della crosta terrestre. Le fonti principali sono i minerali barite (solfato di bario, BaSO₄) e witherite (carbonato di bario, BaCO₃). Il bario metallico viene prodotto solo in quantità limitate, mediante riduzione dell'alluminio dell'ossido di bario in una storta.

Bario è ampiamente utilizzato nella produzione di leghe per parti di nichel-bario che si trovano nelle apparecchiature di accensione per automobili e nella produzione di vetro, ceramica e cinescopi televisivi. barite (BaSO₄), o solfato di bario, viene utilizzato principalmente nella produzione di litopone, una polvere bianca contenente il 20% di solfato di bario, il 30% di solfuro di zinco e meno dell'8% di ossido di zinco. Il litopone è ampiamente impiegato come pigmento nelle vernici bianche. Solfato di bario precipitato chimicamente—bianco fisso—è utilizzato nelle vernici di alta qualità, nei lavori diagnostici ai raggi X e nell'industria del vetro e della carta. Viene anche utilizzato nella fabbricazione di carte fotografiche, avorio artificiale e cellophane. La barite grezza viene utilizzata come fango tissotropico nella perforazione di pozzi petroliferi.

Idrossido di bario (Ba(OH)₂) si trova nei lubrificanti, nei pesticidi, nell'industria dello zucchero, negli inibitori di corrosione, nei fluidi di perforazione e negli addolcitori d'acqua. Viene anche utilizzato nella fabbricazione del vetro, nella vulcanizzazione della gomma sintetica, nella raffinazione di oli animali e vegetali e nella pittura ad affresco. Carbonato di bario (BaCO₃) si ottiene come precipitato di barite ed è utilizzato nell'industria dei mattoni, della ceramica, delle vernici, della gomma, della perforazione di pozzi petroliferi e della carta. Trova impiego anche in smalti, succedanei del marmo, vetri ottici ed elettrodi.

Ossido di bario (BaO) è una polvere alcalina bianca che viene utilizzata per essiccare gas e solventi. A 450°C si combina con l'ossigeno per produrre perossido di bario (BaO₂), agente ossidante in sintesi organica e materiale sbiancante per sostanze animali e fibre vegetali. Perossido di bario viene utilizzato nell'industria tessile per la tintura e la stampa, in polvere di alluminio per la saldatura e nella pirotecnica.

Cloruro di bario (BaCl₂) si ottiene arrostendo la barite con carbone e cloruro di calcio, ed è utilizzato nella fabbricazione di pigmenti, lacche coloranti e vetro, e come mordente per coloranti acidi. È utile anche per l'appesantimento e la tintura di tessuti e nella raffinazione dell'alluminio. Il cloruro di bario è un pesticida, un composto aggiunto alle caldaie per addolcire l'acqua, e un agente conciante e finissaggio per la pelle. Nitrato di bario (Ba(NO₃)₂) è utilizzato nell'industria pirotecnica e nell'industria elettronica.

Pericoli

Il metallo di bario ha solo un uso limitato e presenta un pericolo di esplosione. I composti solubili del bario (cloruro, nitrato, idrossido) sono altamente tossici; l'inalazione dei composti insolubili (solfato) può dare origine a pneumoconiosi. Molti dei composti, compresi il solfuro, l'ossido e il carbonato, possono causare irritazione locale agli occhi, al naso, alla gola e alla pelle. Alcuni composti, in particolare il perossido, il nitrato e il clorato, presentano rischi di incendio durante l'uso e lo stoccaggio.

Tossicità

Quando i composti solubili entrano per via orale sono altamente tossici, con una dose letale del cloruro che si pensa sia compresa tra 0.8 e 0.9 g. Tuttavia, sebbene occasionalmente si verifichino avvelenamenti dovuti all'ingestione di questi composti, sono stati segnalati pochissimi casi di avvelenamento industriale. L'avvelenamento può verificarsi quando i lavoratori sono esposti a concentrazioni atmosferiche di polvere di composti solubili come possono verificarsi durante la macinazione. Questi composti esercitano una forte e prolungata azione stimolante su tutte le forme muscolari, aumentandone notevolmente la contrattilità. Nel cuore, contrazioni irregolari possono essere seguite da fibrillazione e vi è evidenza di un'azione di costrizione coronarica. Altri effetti includono la peristalsi intestinale, la costrizione vascolare, la contrazione della vescica e un aumento della tensione muscolare volontaria. I composti del bario hanno anche effetti irritanti sulle mucose e sull'occhio.

Il carbonato di bario, composto insolubile, non sembra avere effetti patologici per inalazione; tuttavia, può causare gravi avvelenamenti per assunzione orale e nei ratti compromette la funzione delle gonadi maschili e femminili; il feto è sensibile al carbonato di bario durante la prima metà della gravidanza.

pneumoconiosi

Il solfato di bario si caratterizza per la sua estrema insolubilità, proprietà che lo rende non tossico per l'uomo. Per questo motivo e per la sua elevata radiopacità, il solfato di bario viene utilizzato come mezzo opaco nell'esame radiografico dell'apparato gastrointestinale, respiratorio e urinario. È anche inerte nel polmone umano, come è stato dimostrato dalla sua assenza di effetti avversi in seguito all'introduzione deliberata nel tratto bronchiale come mezzo di contrasto nella broncografia e dall'esposizione industriale ad alte concentrazioni di polveri sottili.

L'inalazione, tuttavia, può portare alla deposizione nei polmoni di quantità sufficienti a produrre baritosi (una pneumoconiosi benigna, che si verifica principalmente nell'estrazione, macinazione e insaccamento della barite, ma è stata segnalata nella produzione di litopone). Il primo caso segnalato di baritosi era accompagnato da sintomi e disabilità, ma questi sono stati successivamente associati ad altre malattie polmonari. Studi successivi hanno messo a confronto la natura insignificante del quadro clinico e la totale assenza di sintomi e segni fisici anomali con le alterazioni radiografiche ben marcate, che mostrano opacità nodulari disseminate in entrambi i polmoni. Le opacità sono discrete ma talora così numerose da sovrapporsi e apparire confluenti. Non sono state segnalate ombre massicce. La caratteristica saliente delle radiografie è la marcata radiopacità dei noduli, comprensibile in considerazione dell'utilizzo della sostanza come mezzo radiopaco. La dimensione dei singoli elementi può variare tra 1 e 5 mm di diametro, anche se la media è di circa 3 mm o meno, e la forma è stata variamente descritta come “tonda” e “dendritica”. In alcuni casi, è stato riscontrato che un numero di punti molto densi si trova in una matrice di densità inferiore.

In una serie di casi, concentrazioni di polvere fino a 11,000 particelle/cm³ sono stati misurati sul posto di lavoro e l'analisi chimica ha mostrato che il contenuto totale di silice era compreso tra 0.07 e 1.96%, il quarzo non era rilevabile mediante diffrazione di raggi X. Gli uomini esposti fino a 20 anni e che mostravano alterazioni ai raggi X erano asintomatici, avevano un'eccellente funzionalità polmonare ed erano in grado di svolgere lavori faticosi. Anni dopo che l'esposizione è cessata, gli esami di follow-up mostrano una marcata scomparsa delle anomalie radiografiche.

Le segnalazioni di reperti post mortem nella baritosi pura sono praticamente inesistenti. Tuttavia, la baritosi può essere associata alla silicosi nell'estrazione mineraria a causa della contaminazione del minerale di barite da roccia silicea e, nella macinazione, se vengono utilizzate macine silicee.

Misure di sicurezza e salute

Dovrebbero essere forniti lavaggi adeguati e altre strutture sanitarie per i lavoratori esposti a composti di bario solubili tossici e dovrebbero essere incoraggiate misure rigorose di igiene personale. Dovrebbe essere vietato fumare e consumare cibi e bevande nelle officine. I pavimenti nelle officine dovrebbero essere fatti di materiali impermeabili e frequentemente lavati. I dipendenti che lavorano a processi come la lisciviazione della barite con acido solforico devono essere forniti di indumenti resistenti agli acidi e di un'adeguata protezione per le mani e il viso. Sebbene la baritosi sia benigna, dovrebbero comunque essere compiuti sforzi per ridurre al minimo le concentrazioni atmosferiche di polvere di barite. Inoltre, si dovrebbe prestare particolare attenzione alla presenza di silice libera nella polvere aerodispersa.

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Gunnar Nordberg

Esistono tre gruppi principali di composti dell'arsenico (As):

1. composti inorganici dell'arsenico
2. composti organici dell'arsenico
3. gas di arsina e arsina sostituita.

Evento e usi

L'arsenico si trova ampiamente in natura e più abbondantemente nei minerali di solfuro. L'arsenopirite (FeAsS) è la più abbondante.

Arsenico elementare

L'arsenico elementare è utilizzato nelle leghe per aumentarne la durezza e la resistenza al calore (ad esempio, leghe con piombo nella produzione di pallini e griglie per batterie). Viene anche utilizzato nella fabbricazione di alcuni tipi di vetro, come componente di dispositivi elettrici e come agente drogante nei prodotti allo stato solido di germanio e silicio.

Composti inorganici trivalenti

Tricloruro di arsenico (Ascl₃) è utilizzato nell'industria della ceramica e nella produzione di arsenicali contenenti cloro. Triossido di arsenico (Come₂O₃), o arsenico bianco, è utile nella purificazione del gas di sintesi e come materia prima per tutti i composti dell'arsenico. È anche un conservante per pelli e legno, un mordente tessile, un reagente nella flottazione minerale e un agente decolorante e affinante nella lavorazione del vetro. Arsenito di calcio (Ca(Come₂H₂O₄)) e acetoarsenito rameico (solitamente considerato Cu(COOCH₃)₂ 3CU (ASO₂)₂) sono insetticidi. L'acetoarsenito rameico viene utilizzato anche per dipingere navi e sottomarini. Arsenito di sodio (NaAsO₂) è impiegato come erbicida, inibitore di corrosione e come agente essiccante nell'industria tessile. Trisolfuro di arsenico è un componente del vetro a trasmissione infrarossa e un agente depilante nell'industria conciaria. Viene anche utilizzato nella produzione di articoli pirotecnici e semiconduttori.

Composti inorganici pentavalenti

Acido arsenico (H₃comeO₄·½H₂O) si trova nella fabbricazione di arseniati, nella lavorazione del vetro e nei processi di trattamento del legno. Pentossido di arsenico (Come₂O₅), un erbicida e un preservante del legno, è utilizzato anche nella fabbricazione del vetro colorato.

Arseniato di calcio (Circa₃(AsO₄)₂) è usato come insetticida.

Composti organici dell'arsenico

acido cacodilico ((C₃)₂AsOOH) è usato come erbicida e defogliante. acido arsanilico (NH₂C₆H₄AsO(OH)₂) trova impiego come esca per cavallette e come additivo nei mangimi per animali. I composti organici dell'arsenico negli organismi marini sono presenti in concentrazioni corrispondenti a una concentrazione di arsenico compresa tra 1 e 100 mg/kg in organismi marini come gamberi e pesci. Tale arsenico è principalmente costituito da arsenobetaina ed arsenocolina, composti organici di arsenico a bassa tossicità.

Gas di arsina e le arsine sostituite. Il gas arsina viene utilizzato nelle sintesi organiche e nella lavorazione di componenti elettronici a stato solido. Il gas di arsina può anche essere generato inavvertitamente nei processi industriali quando si forma idrogeno nascente ed è presente l'arsenico.

Le arsine sostituite sono composti arsenicali organici trivalenti che, a seconda del numero di gruppi alchilici o fenilici che hanno attaccato al nucleo dell'arsenico, sono noti come arsine mono-, di- o tri-sostituite. Dicloroetirsina (C₂H₅ASCL₂), o etildicloroarsina, è un liquido incolore con un odore irritante. Questo composto, come il seguente, è stato sviluppato come potenziale agente di guerra chimica.

Dicloro(2-clorovinil-)arsina (ClCH:CHAsCl₂), o clorovinildicloroarsina (lewisite), è un liquido verde oliva con un odore simile al germanio. È stato sviluppato come potenziale agente bellico ma mai utilizzato. L'agente dimercaprol o British anti-lewisite (BAL) è stato sviluppato come antidoto.

Dimetil-arsina (CH₃)₂Ash, o idruro di cacodile ed trimetilarsina (CH₃)₃Come), o trimetilarsenico, sono entrambi liquidi incolori. Questi due composti possono essere prodotti dopo la trasformazione metabolica dei composti dell'arsenico da parte di batteri e funghi.

Pericoli

Composti inorganici dell'arsenico

Aspetti generali della tossicità. Sebbene sia possibile che quantità molto piccole di alcuni composti dell'arsenico possano avere effetti benefici, come indicato da alcuni studi sugli animali, i composti dell'arsenico, in particolare quelli inorganici, sono altrimenti considerati veleni molto potenti. La tossicità acuta varia ampiamente tra i composti, a seconda del loro stato di valenza e della solubilità nei mezzi biologici. I composti trivalenti solubili sono i più tossici. L'assorbimento dei composti inorganici dell'arsenico dal tratto gastrointestinale è quasi completo, ma l'assorbimento può essere ritardato per le forme meno solubili come il triossido di arsenico in forma di particelle. Anche l'assorbimento dopo l'inalazione è quasi completo, poiché anche il materiale meno solubile depositato sulla mucosa respiratoria, sarà trasferito nel tratto gastrointestinale e successivamente assorbito.

L'esposizione professionale a composti inorganici dell'arsenico attraverso inalazione, ingestione o contatto con la pelle con successivo assorbimento può verificarsi nell'industria. Se l'esposizione è eccessiva, possono verificarsi effetti acuti al punto di ingresso. La dermatite può manifestarsi come sintomo acuto ma è più spesso il risultato di tossicità da esposizione a lungo termine, talvolta successiva a sensibilizzazione (vedere la sezione “Esposizione a lungo termine (avvelenamento cronico)”).

Avvelenamento acuto

L'esposizione a dosi elevate di composti inorganici dell'arsenico mediante una combinazione di inalazione e ingestione può verificarsi a seguito di incidenti nelle industrie in cui vengono maneggiate grandi quantità di arsenico (ad es. triossido di arsenico). A seconda della dose, possono svilupparsi vari sintomi e, quando le dosi sono eccessive, possono verificarsi casi fatali. Sintomi di congiuntivite, bronchite e dispnea, seguiti da disturbi gastrointestinali con vomito, e successivamente coinvolgimento cardiaco con shock irreversibile, possono manifestarsi nel corso di ore. È stato segnalato che l'arsenico nel sangue era superiore a 3 mg/l in un caso con esito fatale.

Con l'esposizione a dosi subletali di composti irritanti dell'arsenico nell'aria (ad es. triossido di arsenico), possono verificarsi sintomi correlati a danni acuti alle membrane mucose dell'apparato respiratorio e sintomi acuti dalla pelle esposta. In questi casi si verificano gravi irritazioni delle mucose nasali, della laringe e dei bronchi, nonché congiuntivite e dermatite. La perforazione del setto nasale può essere osservata in alcuni individui solo dopo alcune settimane dall'esposizione. Si ritiene che una certa tolleranza contro l'avvelenamento acuto si sviluppi in caso di esposizione ripetuta. Questo fenomeno, tuttavia, non è ben documentato nella letteratura scientifica.

In letteratura sono stati descritti effetti dovuti all'ingestione accidentale di arsenici inorganici, principalmente triossido di arsenico. Tuttavia, tali incidenti sono rari oggi nell'industria. I casi di avvelenamento sono caratterizzati da un profondo danno gastrointestinale, con conseguente grave vomito e diarrea, che possono provocare shock e successiva oliguria e albuminuria. Altri sintomi acuti sono edema facciale, crampi muscolari e anomalie cardiache. I sintomi possono manifestarsi entro pochi minuti dall'esposizione al veleno in soluzione, ma possono essere ritardati di diverse ore se il composto di arsenico è in forma solida o se viene assunto con un pasto. Quando ingerito come particolato, la tossicità dipende anche dalla solubilità e dalla dimensione delle particelle del composto ingerito. È stato riportato che la dose letale di triossido di arsenico ingerito varia da 70 a 180 mg. La morte può verificarsi entro 24 ore, ma il normale corso va da 3 a 7 giorni. L'intossicazione acuta da composti dell'arsenico è solitamente accompagnata da anemia e leucopenia, in particolare granulocitopenia. Nei sopravvissuti questi effetti sono generalmente reversibili entro 2 o 3 settimane. L'ingrossamento reversibile del fegato si osserva anche nell'avvelenamento acuto, ma i test di funzionalità epatica e gli enzimi epatici sono generalmente normali.

Negli individui che sopravvivono all'avvelenamento acuto, i disturbi nervosi periferici si sviluppano frequentemente poche settimane dopo l'ingestione.

Esposizione a lungo termine (avvelenamento cronico)

Aspetti generali. L'avvelenamento cronico da arsenico può verificarsi in lavoratori esposti per lungo tempo a concentrazioni eccessive di composti di arsenico presenti nell'aria. Gli effetti locali sulle membrane mucose delle vie respiratorie e sulla pelle sono caratteristiche importanti. Può verificarsi anche il coinvolgimento del sistema nervoso e circolatorio e del fegato, così come il cancro delle vie respiratorie.

Con l'esposizione a lungo termine all'arsenico attraverso l'ingestione di cibo, acqua potabile o farmaci, i sintomi sono in parte diversi da quelli dopo l'esposizione per inalazione. Vaghi sintomi addominali - diarrea o costipazione, arrossamento della pelle, pigmentazione e ipercheratosi - dominano il quadro clinico. Inoltre, potrebbe esserci un coinvolgimento vascolare, riferito in un'area che ha dato origine a cancrena periferica.

L'anemia e la leucocitopenia si verificano spesso nell'avvelenamento cronico da arsenico. Il coinvolgimento del fegato è stato osservato più comunemente nelle persone esposte per lungo tempo per ingestione orale che in quelle esposte per inalazione, in particolare nei lavoratori del vigneto che si ritiene siano stati esposti principalmente attraverso il consumo di vino contaminato. Il cancro della pelle si verifica con frequenza eccessiva in questo tipo di avvelenamento.

Disturbi vascolari. L'esposizione orale a lungo termine all'arsenico inorganico attraverso l'acqua potabile può dar luogo a disturbi vascolari periferici con fenomeno di Raynaud. In una zona di Taiwan, in Cina, si è verificata la cancrena periferica (la cosiddetta malattia dei piedi neri). Tali gravi manifestazioni di coinvolgimento vascolare periferico non sono state osservate in persone professionalmente esposte, ma sono state riscontrate lievi alterazioni con il fenomeno di Raynaud e una maggiore prevalenza di bassa pressione arteriosa periferica al raffreddamento in lavoratori esposti per lungo tempo ad arsenico inorganico aereo (dosi di l'arsenico assorbito è riportato di seguito.

Disturbi dermatologici. Le lesioni cutanee da arsenico differiscono leggermente, a seconda del tipo di esposizione. Si verificano sintomi eczematoidi di vari gradi di gravità. In caso di esposizione professionale ad arsenico prevalentemente aereo, possono verificarsi lesioni cutanee dovute a irritazione locale. Possono verificarsi due tipi di disturbi dermatologici:

1. un tipo eczematoso con eritema (arrossamento), gonfiore e papule o vescicole
2. un tipo follicolare con eritema e tumefazione follicolare o pustole follicolari.

La dermatite si localizza principalmente nelle zone maggiormente esposte, come il viso, la parte posteriore del collo, gli avambracci, i polsi e le mani. Tuttavia, può verificarsi anche sullo scroto, sulle superfici interne delle cosce, sulla parte superiore del torace e sulla schiena, sulla parte inferiore delle gambe e intorno alle caviglie. L'iperpigmentazione e le cheratosi non sono caratteristiche prominenti di questo tipo di lesioni da arsenico. I patch test hanno dimostrato che la dermatite è dovuta all'arsenico, non alle impurità presenti nel triossido di arsenico grezzo. A questo tipo di reazione iniziale possono seguire lesioni dermiche croniche, a seconda della concentrazione e della durata dell'esposizione. Queste lesioni croniche possono verificarsi dopo molti anni di esposizione professionale o ambientale. Ipercheratosi, verruche e melanosi della pelle sono i segni evidenti.

La melanosi è più comunemente osservata sulle palpebre superiori e inferiori, intorno alle tempie, sul collo, sulle areole dei capezzoli e nelle pieghe delle ascelle. Nei casi più gravi si osserva arsenomelanosi su addome, torace, schiena e scroto, insieme a ipercheratosi e verruche. Nell'avvelenamento cronico da arsenico si verifica anche depigmentazione (cioè leucoderma), specialmente nelle aree pigmentate, comunemente chiamata pigmentazione "a goccia di pioggia". Queste lesioni cutanee croniche, in particolare le ipercheratosi, possono evolvere in lesioni precancerose e cancerose. Una striatura trasversale delle unghie (le cosiddette linee di Mees) si verifica anche nell'avvelenamento da arsenico cronico. Va notato che le lesioni cutanee croniche possono svilupparsi molto tempo dopo la cessazione dell'esposizione, quando le concentrazioni di arsenico nella pelle sono tornate alla normalità.

Le lesioni della membrana mucosa nell'esposizione cronica all'arsenico sono più classicamente riportate come perforazione del setto nasale dopo l'esposizione per inalazione. Questa lesione è il risultato dell'irritazione delle mucose del naso. Tale irritazione si estende anche alla laringe, alla trachea e ai bronchi. Sia nell'esposizione per inalazione che nell'avvelenamento causato da ingestione ripetuta, la dermatite del viso e delle palpebre talvolta si estende alla cheratocongiuntivite.

Neuropatia periferica. Disturbi nervosi periferici si riscontrano frequentemente nei sopravvissuti all'avvelenamento acuto. Di solito iniziano entro poche settimane dall'avvelenamento acuto e il recupero è lento. La neuropatia è caratterizzata sia da disfunzione motoria che da parestesia, ma in casi meno gravi può verificarsi solo neuropatia sensitiva unilaterale. Spesso gli arti inferiori sono più colpiti di quelli superiori. Nei soggetti che si stanno riprendendo dall'avvelenamento da arsenico, possono svilupparsi le linee di Mees delle unghie. L'esame istologico ha rivelato la degenerazione walleriana, specialmente negli assoni più lunghi. La neuropatia periferica può verificarsi anche nell'esposizione all'arsenico industriale, nella maggior parte dei casi in una forma subclinica che può essere rilevata solo con metodi neurofisiologici. In un gruppo di lavoratori di fonderia con esposizione a lungo termine corrispondente a un assorbimento totale cumulativo medio di circa 5 g (assorbimento massimo di 20 g), c'era una correlazione negativa tra l'assorbimento cumulativo di arsenico e la velocità di conduzione nervosa. C'erano anche alcune manifestazioni cliniche leggere di coinvolgimento vascolare periferico in questi lavoratori (vedi sopra). Nei bambini esposti all'arsenico è stata segnalata perdita dell'udito.

Effetti cancerogeni. I composti inorganici dell'arsenico sono classificati dall'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) come cancerogeni per i polmoni e per la pelle. Ci sono anche alcune prove che suggeriscono che le persone esposte a composti inorganici dell'arsenico soffrano di una maggiore incidenza di angiosarcoma del fegato e possibilmente di cancro allo stomaco. Il cancro delle vie respiratorie è stato segnalato con eccessiva frequenza tra i lavoratori impegnati nella produzione di insetticidi contenenti arseniato di piombo e arseniato di calcio, nei viticoltori che irrorano insetticidi contenenti composti inorganici di rame e arsenico e nei lavoratori delle fonderie esposti a composti inorganici di arsenico e una serie di altri metalli. Il tempo di latenza tra l'inizio dell'esposizione e la comparsa del cancro è lungo, di solito tra i 15 ei 30 anni. Un'azione sinergica del fumo di tabacco è stata dimostrata per il cancro del polmone.

L'esposizione a lungo termine all'arsenico inorganico attraverso l'acqua potabile è stata associata a un'aumentata incidenza di cancro della pelle a Taiwan e in Cile. È stato dimostrato che questo aumento è correlato alla concentrazione nell'acqua potabile.

Effetti teratogeni. Alte dosi di composti di arsenico inorganico trivalente possono causare malformazioni nei criceti se iniettate per via endovenosa. Per quanto riguarda gli esseri umani non ci sono prove certe che i composti dell'arsenico causino malformazioni in condizioni industriali. Alcune prove, tuttavia, suggeriscono un tale effetto nei lavoratori in un ambiente di fusione che sono stati esposti contemporaneamente anche a una serie di altri metalli e altri composti.

Composti organici dell'arsenico

Anche gli arsenali organici usati come pesticidi o come farmaci possono dar luogo a tossicità, sebbene tali effetti avversi siano documentati in modo incompleto negli esseri umani.

Sono stati segnalati effetti tossici sul sistema nervoso in animali da esperimento in seguito all'alimentazione con alte dosi di acido arsanilico, che è comunemente usato come additivo per mangimi nel pollame e nei suini.

I composti organici dell'arsenico presenti negli alimenti di origine marina, come gamberi, granchi e pesce, sono costituiti da arsinocolina e arsinobetaina. È risaputo che le quantità di arsenico organico presenti nel pesce e nei crostacei possono essere consumate senza effetti negativi. Questi composti vengono rapidamente escreti, principalmente attraverso l'urina.

Gas di arsina e le arsine sostituite. Sono stati registrati molti casi di avvelenamento acuto da arsina e vi è un alto tasso di mortalità. L'arsina è uno dei più potenti agenti emolitici presenti nell'industria. La sua attività emolitica è dovuta alla sua capacità di provocare una diminuzione del contenuto di glutatione ridotto negli eritrociti.

Segni e sintomi di avvelenamento da arsina includono l'emolisi, che si sviluppa dopo un periodo di latenza che dipende dall'intensità dell'esposizione. L'inalazione di 250 ppm di gas arsina è letale all'istante. L'esposizione a 25-50 ppm per 30 minuti è letale e 10 ppm possono essere letali dopo esposizioni più lunghe. I segni ei sintomi dell'avvelenamento sono quelli caratteristici di un'emolisi acuta e massiva. Inizialmente c'è un'emoglobinuria indolore, disturbi gastrointestinali come nausea e possibilmente vomito. Ci possono anche essere crampi addominali e tenerezza. Successivamente si verifica ittero accompagnato da anuria e oliguria. Può essere presente evidenza di depressione midollare. Dopo un'esposizione acuta e grave, può svilupparsi una neuropatia periferica che può essere ancora presente diversi mesi dopo l'avvelenamento. Poco si sa sull'esposizione ripetuta o cronica all'arsina, ma poiché il gas arsina viene metabolizzato in arsenico inorganico nel corpo, si può presumere che vi sia un rischio di sintomi simili a quelli dell'esposizione a lungo termine ai composti inorganici dell'arsenico.

La diagnosi differenziale deve tener conto delle anemie emolitiche acute, che potrebbero essere causate da altri agenti chimici come stibina o farmaci, e delle anemie immunoemolitiche secondarie.

Le arsine sostituite non danno luogo ad emolisi come effetto principale, ma agiscono come potenti irritanti locali e polmonari e veleni sistemici. L'effetto locale sulla pelle dà origine a bolle nettamente circoscritte nel caso di dicloro(2-clorovinil-)arsina (lewisite). Il vapore induce una marcata tosse spasmodica con espettorato raggrinzito o macchiato di sangue, che progredisce fino all'edema polmonare acuto. Il dimercaprolo (BAL) è un efficace antidoto se somministrato nelle prime fasi dell'avvelenamento.

Misure di sicurezza e salute

Il tipo più comune di esposizione professionale all'arsenico è ai composti inorganici dell'arsenico e queste misure di sicurezza e salute sono principalmente correlate a tali esposizioni. Quando esiste il rischio di esposizione al gas di arsina, è necessario prestare particolare attenzione alle perdite accidentali, poiché i picchi di esposizione per brevi intervalli possono destare particolare preoccupazione.

Il miglior mezzo di prevenzione è mantenere l'esposizione ben al di sotto dei limiti di esposizione accettati. Un programma di misurazione delle concentrazioni atmosferiche di arsenico è quindi importante. Oltre all'esposizione per inalazione, deve essere osservata l'esposizione orale attraverso indumenti, mani, tabacco e così via contaminati e il monitoraggio biologico dell'arsenico inorganico nelle urine può essere utile per la valutazione delle dosi assorbite. I lavoratori devono essere dotati di indumenti protettivi adeguati, stivali protettivi e, quando vi è il rischio che il limite di esposizione all'arsenico aerodisperso venga superato, dispositivi di protezione delle vie respiratorie. Gli armadietti dovrebbero essere dotati di compartimenti separati per il lavoro e gli indumenti personali e dovrebbero essere messi a disposizione servizi igienici adiacenti di alto livello. Non dovrebbe essere consentito fumare, mangiare e bere sul posto di lavoro. Devono essere effettuate visite mediche prima dell'assunzione. Si sconsiglia l'impiego di persone con diabete preesistente, malattie cardiovascolari, anemia, allergie o altre malattie della pelle, lesioni neurologiche, epatiche o renali, nel lavoro con l'arsenico. Gli esami medici periodici di tutti i dipendenti esposti all'arsenico devono essere eseguiti con particolare attenzione ai possibili sintomi correlati all'arsenico.

La determinazione del livello di arsenico inorganico e dei suoi metaboliti nelle urine consente di stimare la dose totale di arsenico inorganico assorbita dalle varie vie di esposizione. Questo metodo è utile solo quando l'arsenico inorganico ei suoi metaboliti possono essere misurati in modo specifico. L'arsenico totale nelle urine può spesso fornire informazioni errate sull'esposizione industriale, poiché anche un singolo pasto di pesce o altri organismi marini (contenenti quantità considerevoli di composto di arsenico organico non tossico) può causare concentrazioni di arsenico urinario notevolmente elevate per diversi giorni.

Trattamento

Avvelenamento da gas di arsina. Quando vi è motivo di ritenere che vi sia stata una considerevole esposizione al gas di arsina, o all'osservazione dei primi sintomi (ad es. emoglobinuria e dolore addominale), è necessario allontanare immediatamente l'individuo dall'ambiente contaminato e consultare immediatamente un medico. Il trattamento raccomandato, in caso di evidenza di funzionalità renale compromessa, consiste in trasfusioni di sangue di sostituzione totale associate a dialisi artificiale prolungata. La diuresi forzata si è dimostrata utile in alcuni casi, mentre, a parere della maggior parte degli autori, il trattamento con BAL o altri agenti chelanti sembra avere solo un effetto limitato.

L'esposizione alle arsine sostituite dovrebbe essere trattata allo stesso modo dell'avvelenamento da arsenico inorganico (vedi sotto).

Avvelenamento da arsenico inorganico. Se c'è stata un'esposizione a dosi che si può stimare provochino un intossicazione acuta, o se nel corso di esposizioni prolungate si manifestano gravi sintomi a carico dell'apparato respiratorio, della pelle o del tratto gastrointestinale, il lavoratore deve essere immediatamente allontanato dal esposizione e trattato con un agente complessante.

L'agente classico che è stato utilizzato più ampiamente in tali situazioni è il 2,3-dimercapto-1-propanolo o l'anti-lewisite britannico (BAL, dimercaprol). La somministrazione tempestiva in questi casi è vitale: per ottenere il massimo beneficio tale trattamento dovrebbe essere somministrato entro 4 ore dall'avvelenamento. Altri prodotti farmaceutici che possono essere utilizzati sono il 2,3-dimercaptopropansolfonato di sodio (DMPS o unithiol) o l'acido meso-2,3-dimercaptosuccinico (DMSA). Questi farmaci hanno meno probabilità di dare effetti collaterali e si ritiene che siano più efficaci del BAL. La somministrazione endovenosa di N-acetilcisteina è stata segnalata in un caso utile; inoltre, è obbligatorio un trattamento generale, come la prevenzione di un ulteriore assorbimento mediante rimozione dall'esposizione e la riduzione al minimo dell'assorbimento dal tratto gastrointestinale mediante lavanda gastrica e somministrazione mediante sondino gastrico di agenti chelanti o carbone. Se possibile, può essere utilizzata una terapia generale di supporto, come il mantenimento della respirazione e della circolazione, il mantenimento dell'equilibrio idrico ed elettrolitico e il controllo degli effetti sul sistema nervoso, nonché l'eliminazione del veleno assorbito attraverso l'emodialisi e l'exanguinotrasfusione.

Le lesioni cutanee acute come la dermatite da contatto e le manifestazioni lievi di coinvolgimento vascolare periferico, come la sindrome di Raynaud, di solito non richiedono un trattamento diverso dalla rimozione dall'esposizione.

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Gunnar Nordberg

L'antimonio è stabile a temperatura ambiente ma, quando riscaldato, brucia brillantemente, emettendo densi fumi bianchi di ossido di antimonio (Sb₂O₃) con un odore simile all'aglio. È strettamente correlato, chimicamente, all'arsenico. Forma facilmente leghe con arsenico, piombo, stagno, zinco, ferro e bismuto.

Evento e usi

In natura, l'antimonio si trova in combinazione con numerosi elementi, e i minerali più comuni sono la stibnite (SbS₃), valentinite (Sb₂O₃), chermesite (Sb₂S₂O) e senarmontite (Sb₂O₃).

L'antimonio di elevata purezza viene impiegato nella produzione di semiconduttori. L'antimonio di purezza normale è ampiamente utilizzato nella produzione di leghe, alle quali conferisce maggiore durezza, resistenza meccanica, resistenza alla corrosione e un basso coefficiente di attrito; le leghe che combinano stagno, piombo e antimonio sono utilizzate nell'industria elettrica. Tra le leghe di antimonio più importanti vi sono il babbitt, il peltro, il metallo bianco, il metallo Britannia e il metallo per cuscinetti. Questi sono utilizzati per gusci di cuscinetti, piastre di accumulatori, guaine per cavi, saldature, fusioni ornamentali e munizioni. La resistenza dell'antimonio metallico agli acidi e alle basi viene messa in atto nella fabbricazione di impianti chimici.

Pericoli

Il pericolo principale dell'antimonio è quello di intossicazione per ingestione, inalazione o assorbimento cutaneo. Il tratto respiratorio è la via di ingresso più importante poiché l'antimonio si incontra così frequentemente come polvere sottile nell'aria. L'ingestione può avvenire attraverso l'ingestione di polvere o attraverso la contaminazione di bevande, cibo o tabacco. L'assorbimento cutaneo è meno comune, ma può verificarsi quando l'antimonio è a contatto prolungato con la pelle.

La polvere incontrata nell'estrazione di antimonio può contenere silice libera e casi di pneumoconiosi (definiti silico-antimoniosi) sono stati segnalati tra i minatori di antimonio. Durante la lavorazione, il minerale di antimonio, che è estremamente fragile, viene convertito in polvere fine più rapidamente rispetto alla roccia che lo accompagna, portando a concentrazioni atmosferiche elevate di polvere fine durante operazioni come la riduzione e la vagliatura. La polvere prodotta durante la frantumazione è relativamente grossolana e le restanti operazioni - classificazione, flottazione, filtrazione e così via - sono processi a umido e, di conseguenza, privi di polvere. Gli addetti alle fornaci che raffinano l'antimonio metallico e producono leghe di antimonio, e gli addetti all'impostazione dei caratteri nell'industria della stampa, sono tutti esposti a polvere e fumi metallici di antimonio e possono presentare opacità miliari diffuse nel polmone, senza segni clinici o funzionali di compromissione del assenza di polvere di silice.

L'inalazione di aerosol di antimonio può produrre reazioni localizzate delle mucose, delle vie respiratorie e dei polmoni. L'esame di minatori e lavoratori di concentratori e fonditori esposti a polveri e fumi di antimonio ha rivelato dermatiti, riniti, infiammazioni delle vie respiratorie superiori e inferiori, comprese polmoniti e persino gastriti, congiuntiviti e perforazioni del setto nasale.

La pneumoconiosi, a volte in combinazione con alterazioni polmonari ostruttive, è stata segnalata a seguito di esposizione a lungo termine nell'uomo. Sebbene la pneumoconiosi da antimonio sia considerata benigna, gli effetti respiratori cronici associati a una forte esposizione all'antimonio non sono considerati innocui. Inoltre, gli effetti sul cuore, anche mortali, sono stati correlati all'esposizione occupazionale a lungo termine al triossido di antimonio.

A volte si osservano infezioni della pelle pustolosa in persone che lavorano con antimonio e sali di antimonio. Queste eruzioni sono transitorie e colpiscono principalmente le aree della pelle in cui si è verificata l'esposizione al calore o la sudorazione.

Tossicologia

Nelle sue proprietà chimiche e nell'azione metabolica, l'antimonio ha una stretta somiglianza con l'arsenico e, poiché i due elementi si trovano talvolta in associazione, l'azione dell'antimonio può essere attribuita all'arsenico, specialmente nei lavoratori delle fonderie. Tuttavia, esperimenti con antimonio metallico di elevata purezza hanno dimostrato che questo metallo ha una tossicologia completamente indipendente; diversi autori hanno riscontrato che la dose letale media è compresa tra 10 e 11.2 mg/100 g.

L'antimonio può entrare nel corpo attraverso la pelle, ma la via principale è attraverso i polmoni. Dai polmoni, l'antimonio, e specialmente l'antimonio libero, viene assorbito e assorbito dal sangue e dai tessuti. Studi su lavoratori ed esperimenti con antimonio radioattivo hanno dimostrato che la maggior parte della dose assorbita entra nel metabolismo entro 48 ore e viene eliminata con le feci e, in misura minore, con le urine. Il resto rimane nel sangue per un tempo considerevole, con gli eritrociti che contengono parecchie volte più antimonio del siero. Nei lavoratori esposti all'antimonio pentavalente, l'escrezione urinaria di antimonio è correlata all'intensità dell'esposizione. È stato stimato che dopo 8 ore di esposizione a 500 µg Sb/m³, l'aumento della concentrazione di antimonio escreto nelle urine alla fine di un turno ammonta in media a 35 µg/g di creatinina.

L'antimonio inibisce l'attività di alcuni enzimi, lega i gruppi sulfidrilici nel siero e disturba il metabolismo delle proteine ​​e dei carboidrati e la produzione di glicogeno da parte del fegato. Esperimenti prolungati sugli animali con aerosol di antimonio hanno portato allo sviluppo di una caratteristica polmonite lipoide endogena. Sono stati segnalati anche danni cardiaci e casi di morte improvvisa in lavoratori esposti all'antimonio. Negli studi sugli animali sono stati osservati anche fibrosi focale del polmone ed effetti cardiovascolari.

L'uso terapeutico dei farmaci antimoniali ha permesso di rilevare, in particolare, la tossicità miocardica cumulativa dei derivati ​​trivalenti dell'antimonio (che vengono escreti più lentamente dei derivati ​​pentavalenti). Nell'elettrocardiogramma sono stati osservati riduzione dell'ampiezza dell'onda T, aumento dell'intervallo QT e aritmie.

Sintomi

I sintomi dell'intossicazione acuta comprendono violente irritazioni della bocca, del naso, dello stomaco e dell'intestino; vomito e feci sanguinolente; respirazione lenta e superficiale; coma talvolta seguito da morte per esaurimento e complicanze epatiche e renali. Quelli di avvelenamento cronico sono: secchezza della gola, nausea, mal di testa, insonnia, perdita di appetito e vertigini. Le differenze di genere negli effetti dell'antimonio sono state notate da alcuni autori, ma le differenze non sono ben stabilite.

Composti

Stibnite (Sb H₃), o idruro di antimonio (antimoniuro di idrogeno), è prodotto sciogliendo la lega zinco-antimonio o magnesio-antimonio in acido cloridrico diluito. Tuttavia, si verifica frequentemente come sottoprodotto nella lavorazione di metalli contenenti antimonio con acidi riducenti o nel sovraccarico degli accumulatori. La stibina è stata usata come agente fumigante. La stibina ad alta purezza viene utilizzata come drogante in fase gassosa di tipo n per il silicio nei semiconduttori. Stibine è un gas estremamente pericoloso. Come l'arsina può distruggere le cellule del sangue e causare emoglobinuria, ittero, anuria e morte. I sintomi includono mal di testa, nausea, dolore epigastrico e passaggio di urina rosso scuro dopo l'esposizione.

Triossido di antimonio (Sb₂O₃) è il più importante degli ossidi di antimonio. Quando è in volo, tende a rimanere sospeso per un tempo eccezionalmente lungo. Si ottiene dal minerale di antimonio mediante un processo di tostatura o ossidazione dell'antimonio metallico e successiva sublimazione, ed è utilizzato per la fabbricazione di tartaro emetico, come pigmento per vernici, smalti e smalti e come composto ignifugo.

Il triossido di antimonio è sia un veleno sistemico che un pericolo per le malattie della pelle, sebbene la sua tossicità sia tre volte inferiore a quella del metallo. In esperimenti su animali a lungo termine, i ratti esposti al triossido di antimonio per inalazione hanno mostrato un'alta frequenza di tumori polmonari. Un eccesso di decessi per cancro al polmone tra i lavoratori impegnati nella fusione dell'antimonio da più di 4 anni, ad una concentrazione media in aria di 8 mg/m³, è stato segnalato da Newcastle. Oltre alla polvere e ai fumi di antimonio, i lavoratori sono stati esposti agli effluenti delle piante di zircone e alla soda caustica. Nessun'altra esperienza è stata informativa sul potenziale cancerogeno del triossido di antimonio. Questo è stato classificato dalla Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH) come una sostanza chimica associata a processi industriali che si sospetta induca il cancro.

Pentossido di antimonio (Sb₂O₅) è prodotto dall'ossidazione del triossido o del metallo puro, in acido nitrico a caldo. Viene utilizzato nella produzione di vernici e lacche, vetro, ceramica e prodotti farmaceutici. Il pentossido di antimonio è noto per il suo basso grado di rischio tossico.

Trisolfuro di antimonio (Sb₂S₃) si trova come minerale naturale, l'antimonite, ma può anche essere sintetizzato. Viene utilizzato nell'industria pirotecnica, dei fiammiferi e degli esplosivi, nella produzione di vetro rubino e come pigmento e plastificante nell'industria della gomma. Un apparente aumento delle anomalie cardiache è stato riscontrato nelle persone esposte al trisolfuro. Pentasolfuro di antimonio (Sb₂S₅) ha più o meno gli stessi usi del trisolfuro e ha un basso livello di tossicità.

Tricloruro di antimonio (SbCl₃), o cloruro di antimonio (burro di antimonio), è prodotto dall'interazione di cloro e antimonio o dalla dissoluzione del trisolfuro di antimonio in acido cloridrico. Pentacloruro di antimonio (SbCl₅) è prodotto dall'azione del cloro sul tricloruro di antimonio fuso. I cloruri di antimonio sono usati per azzurrare l'acciaio e colorare alluminio, peltro e zinco, e come catalizzatori nella sintesi organica, specialmente nell'industria della gomma e farmaceutica. Inoltre, il tricloruro di antimonio viene utilizzato nelle industrie dei fiammiferi e del petrolio. Sono sostanze altamente tossiche, agiscono come irritanti e sono corrosive per la pelle. Il tricloruro ha un LD₅₀ di 2.5 mg/100 g.

Trifluoruro di antimonio (SbF₃) viene preparato sciogliendo il triossido di antimonio in acido fluoridrico e viene utilizzato nella sintesi organica. Viene anche impiegato nella tintura e nella produzione di ceramiche. Il trifluoruro di antimonio è altamente tossico e irritante per la pelle. Ha un DL₅₀ di 2.3 mg/100 g.

Misure di sicurezza e salute

L'essenza di qualsiasi programma di sicurezza per la prevenzione dell'avvelenamento da antimonio dovrebbe essere il controllo della formazione di polvere e fumi in tutte le fasi della lavorazione.

Nell'estrazione mineraria, le misure di prevenzione della polvere sono simili a quelle per l'estrazione di metalli in generale. Durante la frantumazione, il minerale deve essere spruzzato o il processo deve essere completamente racchiuso e dotato di ventilazione di scarico locale combinata con un'adeguata ventilazione generale. Nella fusione dell'antimonio, i pericoli della preparazione della carica, del funzionamento del forno, della sbavatura e del funzionamento della cella elettrolitica dovrebbero essere eliminati, ove possibile, mediante l'isolamento e l'automazione del processo. I lavoratori delle fornaci dovrebbero essere dotati di spruzzi d'acqua e di un'efficace ventilazione.

Laddove non sia possibile eliminare completamente l'esposizione, le mani, le braccia e il viso dei lavoratori devono essere protetti con guanti, indumenti antipolvere e occhiali protettivi e, laddove l'esposizione atmosferica è elevata, devono essere forniti respiratori. Dovrebbero essere applicate anche creme barriera, specialmente quando si maneggiano composti di antimonio solubili, nel qual caso dovrebbero essere combinate con l'uso di indumenti impermeabili e guanti di gomma. Le misure di igiene personale devono essere rigorosamente osservate; nei laboratori non devono essere consumati alimenti o bevande e devono essere forniti servizi igienici adeguati affinché i lavoratori possano lavarsi prima dei pasti e prima di lasciare il lavoro.

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Artigliere Nordberg

Evento e usi

L'alluminio è il metallo più abbondante nella crosta terrestre, dove si trova in combinazione con ossigeno, fluoro, silice, ecc., ma mai allo stato metallico. La bauxite è la principale fonte di alluminio. È costituito da una miscela di minerali formata dall'erosione di rocce contenenti alluminio. Le bauxiti sono la forma più ricca di questi minerali alterati, contenenti fino al 55% di allumina. Alcuni minerali lateritici (contenenti percentuali più elevate di ferro) contengono fino al 35% di Al₂O₃· I depositi commerciali di bauxite sono principalmente gibbsite (Al₂O₃· 3H₂O) e boehmite (Al₂O₃· H₂O) e si trovano in Australia, Guyana, Francia, Brasile, Ghana, Guinea, Ungheria, Giamaica e Suriname. La produzione mondiale di bauxite nel 1995 è stata di 111,064 milioni di tonnellate. La gibbsite è più facilmente solubile in soluzioni di idrossido di sodio rispetto alla boemite ed è quindi preferita per la produzione di ossido di alluminio.

L'alluminio è ampiamente utilizzato nell'industria e in quantità maggiori rispetto a qualsiasi altro metallo non ferroso; la produzione mondiale di metallo primario nel 1995 è stata stimata a 20,402 milioni di tonnellate. È legato con una varietà di altri materiali tra cui rame, zinco, silicio, magnesio, manganese e nichel e può contenere piccole quantità di cromo, piombo, bismuto, titanio, zirconio e vanadio per scopi speciali. I lingotti di alluminio e leghe di alluminio possono essere estrusi o lavorati in laminatoi, filiere, fucine o fonderie. I prodotti finiti sono utilizzati nella cantieristica navale per allestimenti interni e sovrastrutture; l'industria elettrica per fili e cavi; l'edilizia per infissi, tetti e rivestimenti; industria aeronautica per cellule e rivestimento di aeromobili e altri componenti; industria automobilistica per carrozzerie, blocchi motore e pistoni; illuminotecnica per elettrodomestici e attrezzature per ufficio e nel settore della gioielleria. Una delle principali applicazioni del foglio è nei contenitori per bevande o alimenti, mentre il foglio di alluminio viene utilizzato per l'imballaggio; una forma di particolato fine di alluminio viene impiegata come pigmento nelle vernici e nell'industria pirotecnica. Gli articoli realizzati in alluminio sono spesso dotati di una finitura superficiale protettiva e decorativa mediante anodizzazione.

Il cloruro di alluminio è utilizzato nel cracking del petrolio e nell'industria della gomma. Fuma nell'aria per formare acido cloridrico e si combina in modo esplosivo con l'acqua; di conseguenza, i contenitori devono essere tenuti ben chiusi e protetti dall'umidità.

Composti di alluminio alchilico. Questi stanno diventando sempre più importanti come catalizzatori per la produzione di polietilene a bassa pressione. Presentano un rischio tossico, di ustione e di incendio. Sono estremamente reattivi con aria, umidità e composti contenenti idrogeno attivo e quindi devono essere mantenuti sotto una coltre di gas inerte.

Pericoli

Per la produzione di leghe di alluminio, l'alluminio raffinato viene fuso in forni alimentati a petrolio oa gas. Viene aggiunta una quantità regolata di induritore contenente blocchi di alluminio con una percentuale di manganese, silicio, zinco, magnesio, ecc. La massa fusa viene quindi miscelata e fatta passare in un forno di attesa per il degassamento facendo passare o argon-cloro o azoto-cloro attraverso il metallo. L'emissione di gas risultante (acido cloridrico, idrogeno e cloro) è stata associata a malattie professionali e si dovrebbe prestare molta attenzione affinché controlli ingegneristici appropriati catturino le emissioni e impediscano anche che raggiungano l'ambiente esterno, dove possono anche causare danni. La scoria viene rimossa dalla superficie della massa fusa e posta in contenitori per ridurre al minimo l'esposizione all'aria durante il raffreddamento. Un fondente contenente sali di fluoruro e/o cloruro viene aggiunto al forno per favorire la separazione dell'alluminio puro dalle scorie. Possono essere sprigionati fumi di ossido di alluminio e fluoruro, per cui anche questo aspetto della produzione deve essere attentamente controllato. Potrebbero essere richiesti dispositivi di protezione individuale (DPI). Il processo di fusione dell'alluminio è descritto nel capitolo Industria della lavorazione dei metalli e lavorazione dei metalli. Nelle officine di fusione può verificarsi anche l'esposizione all'anidride solforosa.

Un'ampia gamma di diverse forme cristalline di ossido di alluminio viene utilizzata come materia prima per fonderie, abrasivi, refrattari e catalizzatori. Una serie di rapporti pubblicati tra il 1947 e il 1949 descriveva una fibrosi interstiziale progressiva e non nodulare nell'industria degli abrasivi di alluminio in cui venivano lavorati ossido di alluminio e silicio. Questa condizione, nota come malattia di Shaver, era rapidamente progressiva e spesso fatale. L'esposizione delle vittime (lavoratori che producono alundum) è stata a un fumo denso comprendente ossido di alluminio, silice libera cristallina e ferro. I particolati erano di una gamma di dimensioni che li rendeva altamente respirabili. È probabile che la preponderanza della malattia sia attribuibile agli effetti polmonari altamente dannosi della silice libera cristallina finemente suddivisa, piuttosto che all'ossido di alluminio inalato, sebbene l'esatta eziologia della malattia non sia compresa. La malattia di Shaver è principalmente di interesse storico ora, poiché non sono stati fatti rapporti nella seconda metà del 20 ° secolo.

Recenti studi sugli effetti sulla salute di esposizioni ad alto livello (100 mg/m³) agli ossidi di alluminio tra i lavoratori impegnati nel processo Bayer (descritto nel cap Industria della lavorazione dei metalli e lavorazione dei metalli) hanno dimostrato che i lavoratori con più di venti anni di esposizione possono sviluppare alterazioni polmonari. Questi cambiamenti sono clinicamente caratterizzati da gradi minori, prevalentemente asintomatici, di alterazioni restrittive della funzione polmonare. Gli esami radiografici del torace hanno rivelato opacità piccole, scarse, irregolari, in particolare alle basi polmonari. Queste risposte cliniche sono state attribuite alla deposizione di polvere nel paraenchima polmonare, che era il risultato di esposizioni professionali molto elevate. Questi segni e sintomi non possono essere paragonati alla risposta estrema della malattia di Shaver. Va notato che altri studi epidemiologici nel Regno Unito riguardanti esposizioni diffuse all'allumina nell'industria della ceramica non hanno prodotto alcuna prova che l'inalazione di polvere di allumina produca segni chimici o radiografici di malattia o disfunzione polmonare.

Gli effetti tossicologici degli ossidi di alluminio rimangono di interesse a causa della sua importanza commerciale. I risultati degli esperimenti sugli animali sono controversi. Un ossido di alluminio particolarmente fine (da 0.02 μm a 0.04 μm), cataliticamente attivo, non comunemente usato in commercio, può causare alterazioni polmonari negli animali dosati mediante iniezione direttamente nelle vie aeree polmonari. Non sono stati osservati effetti a dosi inferiori.

Va inoltre notato che la cosiddetta "asma da potroom", che è stata frequentemente osservata tra i lavoratori nelle operazioni di lavorazione dell'alluminio, è probabilmente attribuibile alle esposizioni ai flussi di fluoruro, piuttosto che alla stessa polvere di alluminio.

La produzione di alluminio è stata classificata come gruppo 1, situazione nota di esposizione cancerogena umana, dall'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC). Come per le altre malattie sopra descritte, la cancerogenicità è molto probabilmente attribuibile alle altre sostanze presenti (ad esempio, idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e polvere di silice), anche se il ruolo esatto delle polveri di allumina semplicemente non è compreso.

Alcuni dati sull'assorbimento di alti livelli di alluminio e danni ai tessuti nervosi si trovano tra gli individui che necessitano di dialisi renale. Questi alti livelli di alluminio hanno provocato danni cerebrali gravi, persino fatali. Questa risposta, tuttavia, è stata osservata anche in altri pazienti sottoposti a dialisi ma che non avevano un livello di alluminio cerebrale elevato simile. Gli esperimenti sugli animali non hanno avuto successo nel replicare questa risposta cerebrale, o malattia di Alzheimer, che è stata postulata anche in letteratura. Gli studi epidemiologici e clinici di follow-up su questi problemi non sono stati definitivi e nessuna prova di tali effetti è stata osservata nei numerosi studi epidemiologici su larga scala dei lavoratori dell'alluminio.

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Il materiale qui presentato si basa su un'esaustiva revisione, revisione ed espansione dei dati sui metalli trovati nella 3a edizione del Enciclopedia della salute e sicurezza sul lavoro. I membri del comitato scientifico sulla tossicologia dei metalli della Commissione internazionale per la salute sul lavoro hanno svolto gran parte della revisione. Sono elencati di seguito, insieme ad altri revisori e autori.

I revisori sono:

L.Alessio

Antero Aizio

P. Apostoli

M. Berlino

Tom W.Clarkson

CG. Elinder

Lars Friberg

Byung Kook Lee

N. Karle Mottet

DJ Nager

Kogi Nogawa

Tor Norset

CN Ong

Kensaborv Tsuchiva

Nies tsukuab.

I contributori della 4a edizione sono:

Gunnar Nordberg

Sverre Langård.

F.William Sunderman, Jr.

Jeanne Mager Stellmann

Debra Osinsky

Pia Markkanen

Bertram D.Dinman

Agenzia per le sostanze tossiche e il registro delle malattie (ATSDR).

Le revisioni si basano sui contributi dei seguenti autori della terza edizione:
A. Berlin, M. Berlin, PL Bidstrup, HL Boiteau, AG Cumpston, BD Dinman, AT Doig,
JL Egorov, CG. Elinder, HB Elkins, ID Gadaskina, J. Glrmme, JR Glover,
GA Gudzovskij, S. Horiguchi, D. Hunter, Lars Järup, T. Karimuddin, R. Kehoe, RK Kye,
Robert R. Lauwerys, S. Lee, C. Marti-Feced, Ernest Mastromatteo, O. Ja Mogilevskaja,
L. Parmeggiani, N. Perales y Herrero, L. Pilat, TA Roscina, M. Saric, Herbert E. Stokinger,
HI Scheinberg, P. Schuler, HJ Symanski, RG Thomas, DC Trainor, Floyd A. van Atta,
R. Wagg, Mitchell R. Zavon e RL Zielhuis.

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Questo capitolo presenta una serie di brevi discussioni su molti metalli. Contiene una tabella dei principali effetti sulla salute, delle proprietà fisiche e dei pericoli fisici e chimici associati a questi metalli ea molti dei loro composti (vedere tabella 1 e tabella 2). Non tutti i metalli sono trattati in questo capitolo. Il cobalto e il berillio, ad esempio, compaiono nel capitolo Sistema respiratorio. Altri metalli sono discussi in modo più dettagliato in articoli che presentano informazioni sui settori in cui predominano. Gli elementi radioattivi sono discussi nel capitolo Radiazioni, ionizzanti.

Tabella 1. Pericoli fisici e chimici

Tabella 2. Rischi per la salute

Si rimanda il lettore al Guida ai prodotti chimici nel volume IV di questo Enciclopedia per ulteriori informazioni sulla tossicità di sostanze e composti chimici correlati. Qui si trovano in particolare composti di calcio e composti di boro. Informazioni specifiche sul monitoraggio biologico sono fornite nel capitolo Monitoraggio biologico.

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