Lunedi, Febbraio 28 2011 20: 15

Metalli e composti organometallici

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Metalli tossici e composti organometallici come alluminio, antimonio, arsenico inorganico, berillio, cadmio, cromo, cobalto, piombo, piombo alchilico, mercurio metallico e suoi sali, composti organici del mercurio, nichel, selenio e vanadio sono da tempo riconosciuti come comportare potenziali rischi per la salute delle persone esposte. In alcuni casi sono stati studiati studi epidemiologici sulle relazioni tra dose interna e conseguente effetto/risposta nei lavoratori professionalmente esposti, consentendo così di proporre valori limite biologici sanitari (vedi tabella 1).

Tabella 1. Metalli: valori di riferimento e valori limite biologici proposti dalla Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH), dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) e da Lauwerys e Hoet (L e H)

Metallo

Campione

Riferimento1 i valori*

Limite ACGIH (BEI).2

Limite DFG (BAT).3

Limite L e H4 (TMC)

Alluminio

Siero/plasma

Urina

<1μg/100ml

<30μg/g

 

200 μg/l (fine turno)

150 μg/g (fine turno)

Antimonio

Urina

<1μg/g

   

35 μg/g (fine turno)

Arsenico

Urina (somma di arsenico inorganico e metaboliti metilati)

<10μg/g

50 μg/g (fine della settimana lavorativa)

 

50 μg/g (se TWA: 0.05 mg/m3 ); 30 μg/g (se TWA: 0.01 mg/m3 ) (fine turno)

Berillio

Urina

<2μg/g

     

Cadmio

Sangue

Urina

<0.5μg/100ml

<2μg/g

0.5 mg/100 ml

5 mg/g

1.5 mg/100 ml

15 μg / l

0.5 mg/100 ml

5 mg/g

cromo

(composti solubili)

Siero/plasma

Urina

<0.05μg/100ml

<5μg/g

30 μg/g (fine turno, fine settimana lavorativa); 10 μg/g (aumento durante il turno)

 

30 μg/g (fine turno)

Cobalto

Siero/plasma

Sangue

Urina

<0.05μg/100ml

<0.2μg/100ml

<2μg/g

0.1 μg/100 ml (fine turno, fine settimana lavorativa)

15 μg/l (fine turno, fine settimana lavorativa)

0.5 μg/100 ml (EKA)**

60 μg/l (EKA)**

30 μg/g (fine turno, fine settimana lavorativa)

Piombo

Sangue (piombo)

ZPP nel sangue

Urina (piombo)

ALA urina

<25μg/100ml

<40 μg/100 ml di sangue

<2.5μg/gHb

<50μg/g

<4.5 mg / g

30 μg/100 ml (non critico)

femmina <45 anni:

30 mg/100 ml

maschio: 70 μg/100 ml

femmina <45 anni:

6mg/l; maschio: 15 mg/l

40 mg/100 ml

40 μg/100 ml di sangue o 3 μg/g Hb

50 mg/g

5 mg / g

Manganese

Sangue

Urina

<1μg/100ml

<3μg/g

     

Mercurio inorganico

Sangue

Urina

<1μg/100ml

<5μg/g

1.5 μg/100 ml (fine turno, fine settimana lavorativa)

35 μg/g (preturno)

5 mg/100 ml

200 μg / l

2 μg/100 ml (fine turno)

50 μg/g (fine turno)

Nichel, Ni free

(composti solubili)

Siero/plasma

Urina

<0.05μg/100ml

<2μg/g

 

45 μg/l (EKA)**

30 mg/g

Selenio

Siero/plasma

Urina

<15μg/100ml

<25μg/g

     

Vanadio

Siero/plasma

Sangue

Urina

<0.2μg/100ml

<0.1μg/100ml

<1μg/g

 

70 μg/g di creatinina

50 mg/g

* I valori delle urine sono per grammo di creatinina.
** EKA = Equivalenti di esposizione per materiali cancerogeni.
1 Preso con alcune modifiche da Lauwerys e Hoet 1993.
2 Dall'ACGIH 1996-97.
3 Da DFG 1996.
4 Concentrazioni massime ammissibili provvisorie (TMPC) tratte da Lauwerys e Hoet 1993.

Un problema nella ricerca di misurazioni precise e accurate dei metalli nei materiali biologici è che le sostanze metalliche di interesse sono spesso presenti nei mezzi a livelli molto bassi. Quando il monitoraggio biologico consiste nel prelievo e nell'analisi delle urine, come spesso accade, di solito viene eseguito su campioni “spot”; la correzione dei risultati per la diluizione delle urine è quindi generalmente consigliabile. L'espressione dei risultati per grammo di creatinina è il metodo di standardizzazione più utilizzato. Le analisi eseguite su campioni di urina troppo diluiti o troppo concentrati non sono affidabili e devono essere ripetute.

Alluminio

Nell'industria, i lavoratori possono essere esposti a composti inorganici di alluminio per inalazione ed eventualmente anche per ingestione di polvere contenente alluminio. L'alluminio è scarsamente assorbito per via orale, ma il suo assorbimento è aumentato dalla contemporanea assunzione di citrati. Il tasso di assorbimento dell'alluminio depositato nel polmone è sconosciuto; la biodisponibilità dipende probabilmente dalle caratteristiche fisico-chimiche della particella. L'urina è la principale via di escrezione dell'alluminio assorbito. La concentrazione di alluminio nel siero e nelle urine è determinata sia dall'intensità di una recente esposizione sia dal carico corporeo di alluminio. Nelle persone non professionalmente esposte, la concentrazione di alluminio nel siero è generalmente inferiore a 1 μg/100 ml e nelle urine raramente supera i 30 μg/g di creatinina. Nei soggetti con funzione renale normale, l'escrezione urinaria di alluminio è un indicatore più sensibile dell'esposizione all'alluminio rispetto alla sua concentrazione nel siero/plasma.

I dati sui saldatori suggeriscono che la cinetica dell'escrezione di alluminio nelle urine comporta un meccanismo a due fasi, la prima con un'emivita biologica di circa otto ore. Nei lavoratori che sono stati esposti per diversi anni, si verifica effettivamente un certo accumulo del metallo nel corpo e anche le concentrazioni di alluminio nel siero e nelle urine sono influenzate dal carico corporeo di alluminio. L'alluminio è immagazzinato in diversi compartimenti del corpo ed espulso da questi compartimenti a velocità diverse nel corso di molti anni. Elevato accumulo di alluminio nel corpo (ossa, fegato, cervello) è stato riscontrato anche in pazienti affetti da insufficienza renale. I pazienti sottoposti a dialisi sono a rischio di tossicità ossea e/o encefalopatia quando la loro concentrazione sierica di alluminio supera cronicamente i 20 μg/100 ml, ma è possibile rilevare segni di tossicità anche a concentrazioni inferiori. La Commissione delle Comunità Europee ha raccomandato che, per prevenire la tossicità dell'alluminio, la concentrazione di alluminio nel plasma non dovrebbe mai superare i 20 μg/100 ml; un livello superiore a 10 μg/100 ml dovrebbe comportare un aumento della frequenza dei controlli e della sorveglianza sanitaria, e una concentrazione superiore a 6 μg/100 ml dovrebbe essere considerata una prova di un accumulo eccessivo del carico corporeo di alluminio.

Antimonio

L'antimonio inorganico può entrare nell'organismo per ingestione o inalazione, ma la velocità di assorbimento è sconosciuta. I composti pentavalenti assorbiti sono principalmente escreti con l'urina e i composti trivalenti attraverso le feci. La ritenzione di alcuni composti di antimonio è possibile dopo un'esposizione a lungo termine. Le concentrazioni normali di antimonio nel siero e nelle urine sono probabilmente inferiori rispettivamente a 0.1 μg/100 ml e 1 μg/g di creatinina.

Uno studio preliminare sui lavoratori esposti all'antimonio pentavalente indica che un'esposizione media ponderata nel tempo a 0.5 mg/m3 porterebbe ad un aumento della concentrazione di antimonio urinario di 35 μg/g di creatinina durante il turno.

Arsenico inorganico

L'arsenico inorganico può entrare nell'organismo attraverso il tratto gastrointestinale e respiratorio. L'arsenico assorbito viene eliminato principalmente attraverso i reni immodificato o dopo metilazione. L'arsenico inorganico è anche escreto nella bile come complesso di glutatione.

A seguito di una singola esposizione orale a una bassa dose di arseniato, il 25 e il 45% della dose somministrata viene escreta nelle urine rispettivamente entro uno e quattro giorni.

In seguito all'esposizione ad arsenico inorganico trivalente o pentavalente, l'escrezione urinaria è costituita dal 10-20% di arsenico inorganico, dal 10 al 20% di acido monometilarsonico e dal 60 all'80% di acido cacodilico. Dopo l'esposizione professionale all'arsenico inorganico, la proporzione delle specie di arsenico nelle urine dipende dal momento del campionamento.

Gli organoarsenicali presenti negli organismi marini sono anch'essi facilmente assorbiti dal tratto gastrointestinale ma vengono escreti per la maggior parte inalterati.

Gli effetti tossici a lungo termine dell'arsenico (compresi gli effetti tossici sui geni) derivano principalmente dall'esposizione all'arsenico inorganico. Pertanto, il monitoraggio biologico mira a valutare l'esposizione ai composti inorganici dell'arsenico. A tal fine, la specifica determinazione dell'arsenico inorganico (Asi), l'acido monometilarsonico (MMA) e l'acido cacodilico (DMA) nelle urine è il metodo di scelta. Tuttavia, poiché il consumo di pesce potrebbe ancora influenzare il tasso di escrezione di DMA, i lavoratori sottoposti a test dovrebbero astenersi dal mangiare pesce durante le 48 ore precedenti la raccolta delle urine.

Nelle persone non professionalmente esposte all'arsenico inorganico e che non hanno consumato di recente un organismo marino, la somma di queste tre specie di arsenico di solito non supera i 10 μg/g di creatinina urinaria. Valori più elevati si riscontrano in aree geografiche dove l'acqua potabile contiene quantità significative di arsenico.

È stato stimato che in assenza di consumo di pesce, un'esposizione media ponderata nel tempo a 50 e 200 μg/m3 l'arsenico inorganico porta a concentrazioni urinarie medie della somma dei metaboliti (Asi, MMA, DMA) in campioni di urina post-turno rispettivamente di 54 e 88 μg/g di creatinina.

In caso di esposizione a composti di arsenico inorganico meno solubili (ad es. arseniuro di gallio), la determinazione dell'arsenico nelle urine rifletterà la quantità assorbita ma non la dose totale erogata all'organismo (polmone, tratto gastrointestinale).

L'arsenico nei capelli è un buon indicatore della quantità di arsenico inorganico assorbito durante il periodo di crescita dei capelli. L'arsenico organico di origine marina non sembra essere assorbito dai capelli nella stessa misura dell'arsenico inorganico. La determinazione della concentrazione di arsenico lungo la lunghezza dei capelli può fornire preziose informazioni sul tempo di esposizione e sulla durata del periodo di esposizione. Tuttavia, la determinazione dell'arsenico nei capelli è sconsigliata quando l'aria ambiente è contaminata da arsenico, in quanto non sarà possibile distinguere tra arsenico endogeno e arsenico depositato esternamente sui capelli. I livelli di arsenico nei capelli sono generalmente inferiori a 1 mg/kg. L'arsenico nelle unghie ha lo stesso significato dell'arsenico nei capelli.

Come per i livelli nelle urine, i livelli di arsenico nel sangue possono riflettere la quantità di arsenico recentemente assorbita, ma la relazione tra l'intensità dell'esposizione all'arsenico e la sua concentrazione nel sangue non è stata ancora valutata.

Berillio

L'inalazione è la via principale di assorbimento del berillio per le persone professionalmente esposte. L'esposizione a lungo termine può provocare l'immagazzinamento di quantità apprezzabili di berillio nei tessuti polmonari e nello scheletro, l'ultimo sito di immagazzinamento. L'eliminazione del berillio assorbito avviene principalmente attraverso le urine e solo in misura minore nelle feci.

I livelli di berillio possono essere determinati nel sangue e nelle urine, ma al momento queste analisi possono essere utilizzate solo come test qualitativi per confermare l'esposizione al metallo, poiché non è noto in che misura le concentrazioni di berillio nel sangue e nelle urine possano essere influenzate da recenti esposizione e dalla quantità già immagazzinata nel corpo. Inoltre, è difficile interpretare i limitati dati pubblicati sull'escrezione di berillio nei lavoratori esposti, perché solitamente l'esposizione esterna non è stata adeguatamente caratterizzata ei metodi analitici hanno sensibilità e precisione diverse. I normali livelli urinari e sierici di berillio sono probabilmente inferiori
rispettivamente 2 μg/g di creatinina e 0.03 μg/100 ml.

Tuttavia, il riscontro di una normale concentrazione di berillio nelle urine non è una prova sufficiente per escludere la possibilità di una passata esposizione al berillio. Non sempre, infatti, nei lavoratori è stata riscontrata un'aumentata escrezione urinaria di berillio, anche se questi sono stati esposti in passato al berillio e hanno conseguentemente sviluppato la granulomatosi polmonare, una malattia caratterizzata da granulomi multipli, cioè noduli di tessuto infiammatorio, riscontrati in i polmoni.

Cadmio

Nell'ambiente lavorativo, l'assorbimento del cadmio avviene principalmente per inalazione. Tuttavia, l'assorbimento gastrointestinale può contribuire in modo significativo alla dose interna di cadmio. Una caratteristica importante del cadmio è la sua lunga emivita biologica nel corpo, che supera
10 anni. Nei tessuti, il cadmio è principalmente legato alla metallotioneina. Nel sangue, è principalmente legato ai globuli rossi. In considerazione della proprietà di accumulo del cadmio, qualsiasi programma di monitoraggio biologico di gruppi di popolazione esposti cronicamente al cadmio dovrebbe tentare di valutare sia l'esposizione attuale che quella integrata.

Per mezzo dell'attivazione dei neutroni, è attualmente possibile eseguire in vivo misurazioni delle quantità di cadmio accumulate nei principali siti di stoccaggio, i reni e il fegato. Tuttavia, queste tecniche non vengono utilizzate di routine. Finora, nella sorveglianza sanitaria dei lavoratori dell'industria o in studi su larga scala sulla popolazione generale, l'esposizione al cadmio è stata solitamente valutata indirettamente misurando il metallo nelle urine e nel sangue.

La cinetica dettagliata dell'azione del cadmio nell'uomo non è ancora del tutto chiarita, ma per scopi pratici si possono formulare le seguenti conclusioni riguardo al significato del cadmio nel sangue e nelle urine. Nei lavoratori di nuova esposizione, i livelli di cadmio nel sangue aumentano progressivamente e dopo XNUMX-XNUMX mesi raggiungono una concentrazione corrispondente all'intensità dell'esposizione. Nelle persone con esposizione continua al cadmio per un lungo periodo, la concentrazione di cadmio nel sangue riflette principalmente l'assunzione media negli ultimi mesi. L'influenza relativa del carico corporeo di cadmio sul livello di cadmio nel sangue può essere più importante nelle persone che hanno accumulato una grande quantità di cadmio e sono state allontanate dall'esposizione. Dopo la cessazione dell'esposizione, il livello di cadmio nel sangue diminuisce in modo relativamente rapido, con un tempo di dimezzamento iniziale di due o tre mesi. Tuttavia, a seconda del carico corporeo, il livello può rimanere più elevato rispetto ai soggetti di controllo. Diversi studi sull'uomo e sugli animali hanno indicato che il livello di cadmio nelle urine può essere interpretato come segue: in assenza di sovraesposizione acuta al cadmio e fintanto che la capacità di immagazzinamento della corteccia renale non viene superata o la nefropatia indotta da cadmio non è stata superata non ancora verificatosi, il livello di cadmio nelle urine aumenta progressivamente con la quantità di cadmio immagazzinata nei reni. In tali condizioni, che prevalgono principalmente nella popolazione generale e nei lavoratori moderatamente esposti al cadmio, esiste una correlazione significativa tra cadmio urinario e cadmio nei reni. Se l'esposizione al cadmio è stata eccessiva, i siti di legame del cadmio nell'organismo si saturano progressivamente e, nonostante l'esposizione continua, la concentrazione di cadmio nella corteccia renale si stabilizza.

Da questo stadio in poi, il cadmio assorbito non può più essere trattenuto in quell'organo ed è rapidamente escreto nelle urine. Quindi, in questa fase, la concentrazione di cadmio urinario è influenzata sia dal carico corporeo che dalla recente assunzione. Se l'esposizione continua, alcuni soggetti possono sviluppare danno renale, che provoca un ulteriore aumento del cadmio urinario come risultato del rilascio di cadmio immagazzinato nel rene e depresso riassorbimento del cadmio circolante. Tuttavia, dopo un episodio di esposizione acuta, i livelli di cadmio nelle urine possono aumentare rapidamente e brevemente senza riflettere un aumento del carico corporeo.

Studi recenti indicano che la metallotioneina nelle urine ha lo stesso significato biologico. Sono state osservate buone correlazioni tra la concentrazione urinaria di metallotioneina e quella di cadmio, indipendentemente dall'intensità dell'esposizione e dallo stato della funzione renale.

I livelli normali di cadmio nel sangue e nelle urine sono generalmente inferiori a 0.5 μg/100 ml e
2 μg/g di creatinina, rispettivamente. Sono più alti nei fumatori che nei non fumatori. Nei lavoratori cronicamente esposti al cadmio, il rischio di insufficienza renale è trascurabile quando i livelli di cadmio urinario non superano mai i 10 μg/g di creatinina. Dovrebbe essere prevenuto un accumulo di cadmio nel corpo che porterebbe a un'escrezione urinaria superiore a questo livello. Tuttavia, alcuni dati suggeriscono che alcuni marcatori renali (il cui significato sanitario è ancora sconosciuto) possono diventare anormali per valori di cadmio urinario compresi tra 3 e 5 μg/g creatinina, quindi sembra ragionevole proporre un valore limite biologico inferiore di 5 μg/g creatinina . Per il sangue è stato proposto un limite biologico di 0.5 μg/100 ml per l'esposizione a lungo termine. È possibile, tuttavia, che nel caso della popolazione generale esposta al cadmio attraverso il cibo o il tabacco o negli anziani, che normalmente soffrono di un declino della funzione renale, il livello critico nella corteccia renale possa essere inferiore.

cromo

La tossicità del cromo è attribuibile principalmente ai suoi composti esavalenti. L'assorbimento dei composti esavalenti è relativamente superiore all'assorbimento dei composti trivalenti. L'eliminazione avviene principalmente attraverso le urine.

Nelle persone non professionalmente esposte al cromo, la concentrazione di cromo nel siero e nelle urine di solito non supera rispettivamente 0.05 μg/100 ml e 2 μg/g di creatinina. L'esposizione recente a sali solubili di cromo esavalente (p. es., in elettroplaccatrici e saldatori di acciaio inossidabile) può essere valutata monitorando il livello di cromo nelle urine alla fine del turno di lavoro. Studi condotti da diversi autori suggeriscono la seguente relazione: un'esposizione TWA di 0.025 o 0.05 mg/m3 il cromo esavalente è associato a una concentrazione media alla fine del periodo di esposizione rispettivamente di 15 o 30 μg/g di creatinina. Questa relazione è valida solo su base di gruppo. Dopo l'esposizione a 0.025 mg/m3 cromo esavalente, il valore limite di confidenza inferiore al 95% è di circa 5 μg/g di creatinina. Un altro studio tra saldatori di acciaio inossidabile ha rilevato che una concentrazione urinaria di cromo dell'ordine di 40 μg/l corrisponde a un'esposizione media di 0.1 mg/m3 triossido di cromo.

Il cromo esavalente attraversa facilmente le membrane cellulari, ma una volta all'interno della cellula si riduce a cromo trivalente. La concentrazione di cromo negli eritrociti potrebbe essere un indicatore dell'intensità dell'esposizione al cromo esavalente durante la vita dei globuli rossi, ma ciò non si applica al cromo trivalente.

Rimane da valutare fino a che punto il monitoraggio del cromo nelle urine sia utile per la stima del rischio per la salute.

Cobalto

Una volta assorbito, per inalazione e in parte per via orale, il cobalto (con emivita biologica di pochi giorni) viene eliminato principalmente con le urine. L'esposizione a composti di cobalto solubili porta ad un aumento della concentrazione di cobalto nel sangue e nelle urine.

Le concentrazioni di cobalto nel sangue e nelle urine sono influenzate principalmente dalla recente esposizione. Nei soggetti non professionalmente esposti, il cobalto urinario è solitamente inferiore a 2 μg/g di creatinina e il cobalto sierico/plasmatico inferiore a 0.05 μg/100 ml.

Per esposizioni TWA di 0.1 mg/m3 e 0.05 mg/m3, sono stati riportati livelli urinari medi compresi tra circa 30 e 75 μg/l e tra 30 e 40 μg/l, rispettivamente (utilizzando campioni di fine turno). Il tempo di campionamento è importante in quanto vi è un progressivo aumento dei livelli urinari di cobalto durante la settimana lavorativa.

Nei lavoratori esposti a ossidi di cobalto, sali di cobalto o polvere metallica di cobalto in una raffineria, un TWA di 0.05 mg/m3 è stato riscontrato che porta a una concentrazione media di cobalto di 33 e 46 μg/g di creatinina nelle urine raccolte alla fine del turno di lunedì e venerdì, rispettivamente.

Piombo

Il piombo inorganico, una tossina cumulativa assorbita dai polmoni e dal tratto gastrointestinale, è chiaramente il metallo che è stato più ampiamente studiato; pertanto, tra tutti i contaminanti metallici, l'affidabilità dei metodi per valutare l'esposizione recente o il carico corporeo mediante metodi biologici è maggiore per il piombo.

In una situazione di esposizione stazionaria, il piombo nel sangue intero è considerato il miglior indicatore della concentrazione di piombo nei tessuti molli e quindi dell'esposizione recente. Tuttavia, l'aumento dei livelli di piombo nel sangue (Pb-B) diminuisce progressivamente con l'aumentare dei livelli di esposizione al piombo. Quando l'esposizione professionale è stata prolungata, la cessazione dell'esposizione non è necessariamente associata a un ritorno di Pb-B a un valore pre-esposizione (di fondo) a causa del rilascio continuo di piombo dai depositi di tessuto. I normali livelli di piombo nel sangue e nelle urine sono generalmente inferiori rispettivamente a 20 μg/100 ml e 50 μg/g di creatinina. Tali livelli possono essere influenzati dalle abitudini alimentari e dal luogo di residenza dei soggetti. L'OMS ha proposto 40 μg/100 ml come massima concentrazione individuale tollerabile di piombo nel sangue per i lavoratori maschi adulti e 30 μg/100 ml per le donne in età fertile. Nei bambini, concentrazioni più basse di piombo nel sangue sono state associate ad effetti avversi sul sistema nervoso centrale. Il livello di piombo nelle urine aumenta in modo esponenziale con l'aumento di Pb-B e in una situazione di stato stazionario è principalmente un riflesso della recente esposizione.

La quantità di piombo escreta nelle urine dopo la somministrazione di un agente chelante (p. es., CaEDTA) riflette il pool di piombo mobilizzabile. Nei soggetti di controllo, la quantità di piombo escreta nelle urine entro 24 ore dalla somministrazione endovenosa di un grammo di EDTA di solito non supera i 600 μg. Sembra che in condizioni di esposizione costante, i valori di piombo chelabile riflettano principalmente il pool di piombo nel sangue e nei tessuti molli, con solo una piccola frazione derivata dalle ossa.

È stata sviluppata una tecnica di fluorescenza a raggi X per misurare la concentrazione di piombo nelle ossa (falangi, tibia, calcagno, vertebre), ma attualmente il limite di rilevamento della tecnica ne limita l'uso alle persone professionalmente esposte.

La determinazione del piombo nei capelli è stata proposta come metodo per valutare il pool di piombo mobilizzabile. Tuttavia, in ambito lavorativo, è difficile distinguere tra piombo incorporato endogeno nei capelli e quello semplicemente adsorbito sulla sua superficie.

La determinazione della concentrazione di piombo nella dentina circumpulpare dei denti decidui (denti da latte) è stata utilizzata per stimare l'esposizione al piombo durante la prima infanzia.

I parametri che riflettono l'interferenza del piombo con i processi biologici possono essere utilizzati anche per valutare l'intensità dell'esposizione al piombo. I parametri biologici attualmente utilizzati sono la coproporfirina urinaria (COPRO-U), l'acido delta-aminolevulinico urinario (ALA-U), la protoporfirina eritrocitaria (EP, o zinco protoporfirina), l'acido delta-aminolevulinico deidratasi (ALA-D), e pirimidina-5'-nucleotidasi (P5N) nei globuli rossi. In situazioni di stato stazionario, i cambiamenti di questi parametri sono correlati positivamente (COPRO-U, ALA-U, EP) o negativamente (ALA-D, P5N) con i livelli di piombo nel sangue. L'escrezione urinaria di COPRO (principalmente l'III isomero) e ALA inizia ad aumentare quando la concentrazione di piombo nel sangue raggiunge un valore di circa 40 μg/100 ml. La protoporfirina eritrocitaria inizia ad aumentare significativamente a livelli di piombo nel sangue di circa 35 μg/100 ml nei maschi e 25 μg/100 ml nelle femmine. Dopo la cessazione dell'esposizione professionale al piombo, la protoporfirina eritrocitaria rimane elevata in modo sproporzionato rispetto agli attuali livelli di piombo nel sangue. In questo caso, il livello EP è meglio correlato con la quantità di piombo chelabile escreto nelle urine che con il piombo nel sangue.

Una leggera carenza di ferro causerà anche un'elevata concentrazione di protoporfirina nei globuli rossi. Gli enzimi dei globuli rossi, ALA-D e P5N, sono molto sensibili all'azione inibitoria del piombo. Nell'intervallo dei livelli di piombo nel sangue da 10 a 40 μg/100 ml, esiste una stretta correlazione negativa tra l'attività di entrambi gli enzimi e il piombo nel sangue.

Piombo alchilico

In alcuni paesi, il piombo tetraetile e il piombo tetrametile sono usati come agenti antidetonanti nei carburanti per automobili. Il piombo nel sangue non è un buon indicatore dell'esposizione alle tetraalchillead, mentre il piombo nelle urine sembra essere utile per valutare il rischio di sovraesposizione.

Manganese

Nell'ambiente lavorativo, il manganese entra nel corpo principalmente attraverso i polmoni; l'assorbimento per via gastrointestinale è basso e probabilmente dipende da un meccanismo omeostatico. L'eliminazione del manganese avviene attraverso la bile, con solo piccole quantità escrete con l'urina.

Le normali concentrazioni di manganese nelle urine, nel sangue e nel siero o nel plasma sono generalmente inferiori a 3 μg/g di creatinina, 1 μg/100 ml e 0.1 μg/100 ml, rispettivamente.

Sembra che, su base individuale, né il manganese nel sangue né il manganese nelle urine siano correlati a parametri di esposizione esterna.

Apparentemente non esiste una relazione diretta tra la concentrazione di manganese nel materiale biologico e la gravità dell'avvelenamento cronico da manganese. È possibile che, in seguito all'esposizione professionale al manganese, si possano già rilevare effetti avversi precoci sul sistema nervoso centrale a livelli biologici vicini ai valori normali.

Mercurio metallico e suoi sali inorganici

L'inalazione rappresenta la principale via di assorbimento del mercurio metallico. L'assorbimento gastrointestinale del mercurio metallico è trascurabile. I sali di mercurio inorganico possono essere assorbiti attraverso i polmoni (inalazione di aerosol di mercurio inorganico) e attraverso il tratto gastrointestinale. È possibile l'assorbimento cutaneo del mercurio metallico e dei suoi sali inorganici.

L'emivita biologica del mercurio è dell'ordine di due mesi nel rene ma è molto più lunga nel sistema nervoso centrale.

Il mercurio inorganico viene escreto principalmente con le feci e l'urina. Piccole quantità vengono escrete attraverso le ghiandole salivari, lacrimali e sudoripare. Il mercurio può essere rilevato anche nell'aria espirata durante le poche ore successive all'esposizione ai vapori di mercurio. In condizioni di esposizione cronica esiste, almeno a livello di gruppo, una relazione tra l'intensità della recente esposizione ai vapori di mercurio e la concentrazione di mercurio nel sangue o nelle urine. Le prime indagini, durante le quali sono stati utilizzati campioni statici per monitorare l'aria generale del laboratorio, hanno mostrato che una concentrazione media di mercurio-aria, Hg-aria, di 100 μg/m3 corrisponde a livelli medi di mercurio nel sangue (Hg–B) e nelle urine (Hg–U) rispettivamente di 6 μg Hg/100 ml e 200-260 μg/l. Osservazioni più recenti, in particolare quelle che valutano il contributo del microambiente esterno a ridosso delle vie respiratorie dei lavoratori, indicano che l'aria (μg/m3)/urine (μg/g creatinina)/sangue (μg/100 ml) il rapporto mercurio è di circa 1/1.2/0.045. Diversi studi epidemiologici sui lavoratori esposti ai vapori di mercurio hanno dimostrato che per l'esposizione a lungo termine, i livelli di effetto critico di Hg-U e Hg-B sono rispettivamente di circa 50 μg/g di creatinina e 2 μg/100 ml.

Tuttavia, alcuni studi recenti sembrano indicare che i segni di effetti avversi sul sistema nervoso centrale o sul rene possono già essere osservati a un livello di mercurio urinario inferiore a 50 μg/g di creatinina.

I normali livelli urinari ed ematici sono generalmente inferiori rispettivamente a 5 μg/g di creatinina e 1 μg/100 ml. Questi valori possono essere influenzati dal consumo di pesce e dal numero di otturazioni in amalgama di mercurio nei denti.

Composti organici del mercurio

I composti organici del mercurio sono facilmente assorbiti da tutte le vie. Nel sangue si trovano principalmente nei globuli rossi (circa il 90%). Occorre però distinguere tra i composti alchilici a catena corta (principalmente metilmercurio), molto stabili e resistenti alla biotrasformazione, e i derivati ​​arilici o alcossialchilici, che liberano mercurio inorganico in vivo. Per questi ultimi composti, la concentrazione di mercurio nel sangue, oltre che nelle urine, è probabilmente indicativa dell'intensità dell'esposizione.

In condizioni di stato stazionario, il mercurio nel sangue intero e nei capelli è correlato al carico corporeo di metilmercurio e al rischio di segni di avvelenamento da metilmercurio. Nelle persone cronicamente esposte all'alchil mercurio, i primi segni di intossicazione (parestesia, disturbi sensoriali) possono verificarsi quando il livello di mercurio nel sangue e nei capelli supera rispettivamente 20 μg/100 ml e 50 μg/g.

Nichel, Ni free

Il nichel non è una tossina cumulativa e quasi tutta la quantità assorbita viene escreta principalmente attraverso le urine, con un'emivita biologica di 17-39 ore. Nei soggetti non professionalmente esposti, le concentrazioni di nichel nelle urine e nel plasma sono generalmente inferiori rispettivamente a 2 μg/g di creatinina e 0.05 μg/100 ml.

Le concentrazioni di nichel nel plasma e nelle urine sono buoni indicatori di una recente esposizione al nichel metallico e ai suoi composti solubili (p. es., durante la galvanica del nichel o la produzione di batterie al nichel). I valori all'interno degli intervalli normali di solito indicano un'esposizione non significativa e valori aumentati sono indicativi di sovraesposizione.

Per i lavoratori esposti a composti di nichel solubili, è stato provvisoriamente proposto un valore limite biologico di 30 μg/g di creatinina (fine turno) per il nichel nelle urine.

Nei lavoratori esposti a composti di nichel poco solubili o insolubili, livelli aumentati nei fluidi corporei generalmente indicano un assorbimento significativo o un rilascio progressivo della quantità immagazzinata nei polmoni; tuttavia, quantità significative di nichel possono essere depositate nel tratto respiratorio (cavità nasali, polmoni) senza alcun aumento significativo della sua concentrazione plasmatica o urinaria. Pertanto, i valori “normali” devono essere interpretati con cautela e non indicano necessariamente assenza di rischio per la salute.

Selenio

Il selenio è un oligoelemento essenziale. I composti solubili del selenio sembrano essere facilmente assorbiti attraverso i polmoni e il tratto gastrointestinale. Il selenio viene escreto principalmente nelle urine, ma quando l'esposizione è molto elevata può anche essere escreto nell'aria espirata come vapore di dimetilseleniuro. Le normali concentrazioni di selenio nel siero e nelle urine dipendono dall'assunzione giornaliera, che può variare considerevolmente nelle diverse parti del mondo, ma di solito è inferiore rispettivamente a 15 μg/100 ml e 25 μg/g di creatinina. La concentrazione di selenio nelle urine è principalmente un riflesso della recente esposizione. La relazione tra l'intensità dell'esposizione e la concentrazione di selenio nelle urine non è stata ancora stabilita.

Sembra che la concentrazione nel plasma (o nel siero) e nelle urine rifletta principalmente un'esposizione a breve termine, mentre il contenuto di selenio degli eritrociti riflette un'esposizione più a lungo termine.

La misurazione del selenio nel sangue o nelle urine fornisce alcune informazioni sullo stato del selenio. Attualmente è più spesso utilizzato per rilevare una carenza piuttosto che una sovraesposizione. Poiché i dati disponibili riguardanti il ​​rischio per la salute dell'esposizione a lungo termine al selenio e la relazione tra potenziale rischio per la salute e livelli nei mezzi biologici sono troppo limitati, non è possibile proporre alcun valore soglia biologico.

Vanadio

Nell'industria, il vanadio viene assorbito principalmente per via polmonare. L'assorbimento orale sembra basso (meno dell'1%). Il vanadio viene escreto nelle urine con un'emivita biologica di circa 20-40 ore e in misura minore nelle feci. Il vanadio urinario sembra essere un buon indicatore di esposizione recente, ma la relazione tra assorbimento e livelli di vanadio nelle urine non è stata ancora sufficientemente stabilita. È stato suggerito che la differenza tra le concentrazioni urinarie di vanadio post-turno e pre-turno consenta la valutazione dell'esposizione durante la giornata lavorativa, mentre il vanadio urinario due giorni dopo la cessazione dell'esposizione (lunedì mattina) rifletterebbe l'accumulo del metallo nel corpo . Nelle persone non professionalmente esposte, la concentrazione di vanadio nelle urine è generalmente inferiore a 1 μg/g di creatinina. È stato proposto un valore limite biologico provvisorio di 50 μg/g di creatinina (fine turno) per il vanadio nelle urine.

 

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Contenuti

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