U.O. di Prevenzione e Sicurezza degli Ambienti di Lavoro Rischi per la salute e la sicurezza da condizioni microclimatiche sfavorevoli Elementi Sanitari Dr. Matteo Riccò U.O. di Prevenzione e Sicurezza degli Ambienti di Lavoro 7. Luglio 2016

INTRODUZIONE. OVVERO …

Le anomalie climatiche sono in aumento

2003

L’aumento della differenza della temperatura rispetto alla media aumenta la mortalità giornaliera in termini LINEARI. MILANO, 2010 - 2015

Michelozzi et al. Epidemiol Prev 2016; 40 (1):22-28

… recent estimates for Thailand and Cambodia indicate that in 2050 during the hottest month of the year (i.e. march) it will be too hot to work safely outdors and perform heavy labour for at least half of the working day (40 – 60% of current working hours lost) (KJELLSTROM et al, Industrial Health 2013;51:56-67)

KJELLSTROM et al, Industrial Health 2013;51:56-67

ALTE TEMPERATURE

Temperature corporee misurabili Temperatura “di nucleo” Rettale (esprime valore medio di nucleo) Esofagea (prossima alla temp. cardiaca) Timpanica (prossima alla temp. cerebrale) Orale (non attendibile) Temperatura esterna Cutanea media 35.5°C + 0.21 fronte + 0.17 addome + 0.11 torace + 0.10 dorso + 0.15 coscia + 0.08 polpaccio + 0.12 braccio + 0.06 avambraccio

STRESS TERMICO vs. STRAIN TERMICO https://www.inail.it/cs/internet/attivita/prevenzione-e-sicurezza/conoscere-il-rischio/agenti-fisici/stress-termico.html 7. Luglio 2016

??? … è lo STRAIN che provoca lo STRESS … … o è lo STRESS che provoca lo STRAIN …

Ricordate… è lo STRESS [causa] che provoca lo STRAIN [effetto] FORZA MODULO di elasticità DEFORMAZIONE (misurabile) Ricordate… è lo STRESS [causa] che provoca lo STRAIN [effetto] AGENTE STRESS STRAIN

STRESS Vs. STRAIN F = kX (legge di Hooke) La forza (F) necessaria per estendere o comprimere una struttura elicoidale per una determinata distanza (X) è proporzionale a quella distanza. In inglese: “the strain (deformation) of an elastic object or material is proportional to the stress applied to it”

STRESS TERMICO La carica netta di calore cui un lavoratore può essere esposto dal contributo combinato dell’attività metabolica, fattori ambientali (i.e. temperatura dell’aria, umidità, calore radiante…) ed abiti indossati. (Australian Institute of Occupational Hygienist, 2003) L’effetto dell’esposizione a elevati livelli di calore e può variare da un leggero discomfort fino a patologie potenzialmente mortali. (Taylor 2005)

STRAIN TERMICO L’impatto fisiologico dello stress termico sul corpo, espresso come cambiamento nella temperatura tissutale e come alterazioni compensatorie nell’attività dei sistemi fisiologici (sudorazione, frequenza cardiaca, flusso sanguigno cutaneo) (Taylor, 2005) La risposta fisiologica allo stress termico (ICOH 2003)

STRESS vs. STRAIN Zona Definizione A Il corpo è in stato di omeostasi B Con l’aumentare dell’esposizione , aumenta l’eliminazione di calore tramite la sudorazione C Aumenta l’esposizione, ma la sudorazione non è in grado di aumentare l’eliminazione di calore WHO, 1969

In condizioni ottimali, l’organismo umano genera calore al fine di mantenere costante al suo interno una temperatura di 37°C La temperatura corporea è determinata dall’energia che si sviluppa dal metabolismo di ossigeno e glucosio ricavati dalla respirazione e dal cibo

 37°C IPERTERMIA [MORTE] 42.2°C 38.2°C 33.2°C 28.2°C 27.2°C Blocco della sintesi DNA Denaturazione proteine Danno cerebrale 38.2°C  37°C 33.2°C Alterazione della permeabilità delle membrane cellulari 28.2°C Danni muscolari Danni cardiovascolari 27.2°C IPOTERMIA [MORTE] Tansey EA, Johnson CD. Adv Physiol Educ 2015;39:139-148

TOLLERANZA Abiti pesanti, DPI respiratori Calore ambientale Esercizio fisico intenso Aumento della temperatura di nucleo TOLLERANZA Aumentata sudorazione Aumentato flusso del sangue alla cute Aumentato flusso del sangue ai muscoli Perdita di sali Perditadi liquidi Riduzione della pressione sistemica Assunzione acqua Riduzione della concentrazione dei Sali Minerali SINCOPE ESAURIMENTO COLPO DA CALORE CRAMPI Morimoto 1987, modificata

Adattamento al microclima Produzione di calore endogeno Capacità termica dell’acqua Scambio termico con l’ambiente Centro termoregolatore

Controllo della temperatura corporea Termocettori (cute, tessuti, SNC) Ipotalamo Vasodilatazione Sudorazione Alterazioni idroelettrolitiche Disidratazione Alterazione FC Alterazione FR TEMPERATURA DI NUCLEO Stimolo dei meccanismi di controllo della temperatura Vasocostrizione Brividi Erezione del pelo Diuresi Alterazione FC Alterazione FR

In condizioni normali il flusso capillare è di 0 In condizioni normali il flusso capillare è di 0.3 L/min A sfinteri precapillari aperti è di 8 L/min Istamina Prostaglandine Donatori di NO Attivatori NO (+) L’apertura degli sfinteri precapillari consente il funzionamento delle ghiandole sudoripare eccrine e aumenta la dispersione di calore per convezione e irraggiamento.

In realtà questa è una ghiandola sudoripara apocrina La sudorazione rappresenta uno dei più importanti adattamenti evolutivi del genere Homo Maggiore capacità di dissipare calore Maggiore adattabilità ai climi freddi L’albero respiratorio può essere usato per emettere suoni articolati (liberi di non crederci) In realtà questa è una ghiandola sudoripara apocrina

Perspiratio sensibilis Fino a 1,000 mL/h nei soggetti non allenati Oltre i 2,000 mL/h nei soggetti allenati Fino a 3,000 mL/h Respirazione 200-400 mL/die + 30°C Perspiratio insensibilis 600 – 1,000 mL/die 25°C Nessuna sudorazione

Peso medio maschio italiano in età lavorativa: 74.1 kg (ISTAT 2013) Per cui: 74.1*68/100 = 50.4 L di acqua 8 h di turno – pause = 7 h circa di lavoro in caso di esposizione ad alte temperature + Perspiratio sensibilis 2,000 mL * 7 = 14 L + Perspiratio insensibilis 800 mL / 24*7 = 0,23 L + Respirazione 400 mL / 24*7 = 0,12 L TOTALE = 14,35 L di liquidi persi in un turno di lavoro (POTENZIALE) 66-70 % H2O

Disidratazione Note < 3% Nella norma 3 – 5% Le performance fisiche e cognitive iniziano a deteriorarsi (45’ di lavoro intenso senza reintegrazione di liquidi) 5 – 10% Grave degrado delle performance fisiche e cognitive (75’ di lavoro intenso senza reintegrazione di liquidi) 10 – 15% Compromissione del circolo sistemico (150’ di lavoro intenso senza reintegrazione di liquidi) > 15% Aumento progressivo del rischio di decesso > 20% Elevato rischio di decesso per disidratazione (difficilmente raggiunta per sudorazione, usualmente per fenomeni diarroici) Taylor et al, 2005

Disidratazione Taylor et al, 2005

L’acclimatamento nell’organismo umano richiede fra i 7 ed i 10 giorni L’acclimatamento può essere definito come l’insieme di cambiamenti fisiologici e comportamentali che si manifestano nell’ambito del ciclo vitale di un organismo in modo da ridurre l’impatto specifico esibito dall’ambiente naturale, sia in termini stagionali che geografici (IUPS 2001) L’acclimatamento nell’organismo umano richiede fra i 7 ed i 10 giorni

ACCLIMATAMENTO HEAT LAG Semenza JC, McCullough JE, Flanders WD, McGeehin MA, Lumpkin JR. Excess Hospital Admissions Duringthe July 1995 Heat Wave in Chicago. Am J Prev Med. 1999 May 4;16(4):269–77. ACCLIMATAMENTO HEAT LAG

Naughton M et al Naughton et al. Heat related mortality During a 1999 Heat wave in Chicago. Am J Prev Med 2002

L’effetto dell’esposizione a calore non è solo immediato! Nel loro studio (popolazione generale), Poupart et al hanno rilevato un incremento di morbilità fino a 3 giorni dopo il picco di calore Adam-Poupart A, et al. Environmental Research. 2014;134:339–44.

LA MORTALITA’ E’ INFERIORE ALL’ATTESO NEI MESI SUCCESSIVI UN’ONDATA DI CALORE LA MORTALITA’ E’ INFERIORE ALL’ATTESO

NORMALE RANGE DI TEMPERATURE NORMALE RANGE DI TEMPERATURE ONDATA DI CALORE NORMALE RANGE DI TEMPERATURE ONDATA DI CALORE mortalità NORMALE RANGE DI TEMPERATURE tempo 3 giorni 7 giorni

Epidemiologia delle patologie da calore sui luoghi di lavoro stima complessa uso più frequente di proxy (ricoveri durante l’attività lavorativa in corrispondenza delle ondate di calore)

In realtà gli studi sugli effetti dell’esposizione ad alte temperature sui luoghi di lavoro sono molto pochi. “Manual workers who are exposed to extreme heat or work in hot environments may be at risk of heat stress, especially those in low-middle income countries in tropical regions. At risk workers include farmers, construction workers, fire-fighters, miners, soldiers, and manufacturing workers working around process-generated heat. The potential impacts of workplace heat exposure are to some extent underestimated due to the underreporting of heat illnesses. “

Qualche numero (ad esempio negli Stati Uniti) Our analysis of CFOI record data from 2000 to 2010, identified 359 worker deaths reported due to exposure to environmental heat in the US. There were five volunteers and 15 military personnel included in this total. Gubernot A et al. AMERICAN JOURNAL OF INDUSTRIAL MEDICINE 58:203–211 (2015)

Epidemiologia delle patologie da calore sui luoghi di lavoro Durante ondate di calore Senza Ondate di calore IRR (95%CI) P value Donne 2,249 37,880 0.935 (0.897-0.974) 0.001 Agricoltura, pesca 71 1,059 1.447 (1.125-1.861) 0.004 Servizio elettrico 67 886 1.297 (1.049-1.604) 0.016 Servizi in generale 2,061 34,769 0.931 (0.878-0.986) 0.015 Pubblica amministrazione 192 3,719 0.839 (0.722-0.975) 0.022 Xiang J, Bi P, Pisaniello D, Hansen A. The impact of heatwaves on workers׳ health and safety in Adelaide, South Australia. Environmental Research. 2014;133:90–5.

Varie condizioni sanitarie alterano la tolleranza alle elevate temperature Wexler RK. Evaluation and treatment of heat- related illnesses. Am Fam Physician. 2002;65(11)2307-2314.

Varie terapie farmacologiche alterano la tolleranza alle elevate temperature Wexler RK. Evaluation and treatment of heat- related illnesses. Am Fam Physician. 2002;65(11)2307-2314.

Madrigano J, Ito K, Johnson S, Kinney PL, Matte T Madrigano J, Ito K, Johnson S, Kinney PL, Matte T. A Case-Only Study of Vulnerability to Heat Wave–Related Mortality in New York City (2000–2011). Environ Health Perspect. 2015 Mar 17;:1–7.

L.R. Leon / Journal of Thermal Biology 31 (2006) 67–81 CRAMPI HEAT EXHAUSTION HEAT STROKE T(core) > 41°C Rischio di morte Anomalie del SNC (delirio, convulsioni, coma) T(core) > 37°C Deplezione idrosalina Riduzione dell’output cardiaco Normale T(core) Crampi muscolari intermittenti DURATA DELL’ESPOSIZIONE INTENSITÀ DELL’ESPOSIZIONE L.R. Leon / Journal of Thermal Biology 31 (2006) 67–81

HEAT RASH Conseguenza dell’esposizione continuativa a calore umido della pelle, che rimane umida a causa del sudore che non riesce ad evaporare Ne risulta ingolfamento della ghiandole sudoripare, che possono gondiarsi, infiammarsi e determinare irritazione cutanea. Lugo-Amador NM, Rothenhaus T, Moyer P. Heat-related illness. Emergency Medicine Clinics of North America. 2004 May;22(2):315–27.

CRAMPI DA CALORE Spasmi muscolari dolori in uno o più gruppi muscolari scheletrici. Tipici di soggetti che sudano profusamente in ambienti caldi senza sostituire i Sali minerali persi o personale non acclimatato con grande concentrazioni di sale nel sudore. Lugo-Amador NM, Rothenhaus T, Moyer P. Heat-related illness. Emergency Medicine Clinics of North America. 2004 May;22(2):315–27.

COLLASSO DA CALORE Conseguenza dell’esposizione di un soggetto già carente di fluidi ad un ambiente caldo. Ne consegue la transizione di grandi quantità di sangue alla cute nel tentativo di disperdere il calore eccessivo. Ne risulta una significativa riduzione della quantità di sangue che raggiunge il cervello. Lugo-Amador NM, Rothenhaus T, Moyer P. Heat-related illness. Emergency Medicine Clinics of North America. 2004 May;22(2):315–27.

COLLASSO DA CALORE Disturbo dovuto ad un carico di calore con mantenimento della termoregolazione. Si verifica in seguito ad un'eccessiva perdita di acqua e sali, tale da determinare una vera e propria disidratazione. - Ipotensione ortostatica - Cute arrossate e sudata - Sete intensa - Debolezza generalizzata - Crampi muscolari - Tachipnea e tachicardia - Temperatura corporea normale o leggermente aumentata

COLLASSO DA CALORE COSA FARE Trasporta il paziente in ambiente fresco Evitare ogni tipo di sforzo fisico al paziente Valutare costantemente i parametri vitali

ESAURIMENTO DA CALORE Condizione clinica caratterizzata da una cute umida, relativamente fresca, astenia o sensazione di grande fatica; nausea, vertigini, bassa pressione sistemica con polso accelerato. Rimane una condizione grave, ma inizialmente meno severa di un colpo di calore. Può precedere il colpo di calore. Fattori di rischio: Riduzione del volume ematico per disidratazione Inadeguata assunzione di acqua e sali Lugo-Amador NM, Rothenhaus T, Moyer P. Heat-related illness. Emergency Medicine Clinics of North America. 2004 May;22(2):315–27.

COLPO DI CALORE Il COLPO DI CALORE è dovuto ad un aumento della temperatura corporea a causa del clima caldo e umido. L'organismo accusa il malore perché assorbe più calore di quanto riesce a cederne all'esterno con la sudorazione. Il COLPO DI SOLE è un caso particolare di colpo di calore causato da una eccessiva esposizione diretta al sole che provoca un aumento della temperatura. Conseguentemente si verifica una eccessiva vasodilatazione con calo pressorio fino ad uno stato di shock.

COLPO DI CALORE Condizioni caratterizzata da una temperatura di nucleo superiore a 40°C e accompagnata da cute calda e secca e anomalie del SNC: delirio, convulsioni, coma. Può essere determinata dall’esposizione a alte temperature ambientali (colpo di calore “classico” o “non da esercizio”) o da sforzo fisico intenso (colpo di calore da esercizio) Knochel & Reed, 1995 Una variante di ipertermia associata ad una risposta infiammatoria sistemica con conseguente disfunzione multiorgano dominata da un’encefalopatia. Bouchama & Knochel, 2002

Il colpo di calore è più frequente in certe stagioni e in certi soggetti ma è sempre possibile Wu X et al, Injury Epidemiology 2014;1:8

Maeda T, Kaneko S-Y, Ohta M, Tanaka K, Sasaki A, Fukushima T Maeda T, Kaneko S-Y, Ohta M, Tanaka K, Sasaki A, Fukushima T. Risk Factors for Heatstroke among Japanese Forestry Workers. J Occup Health. 2006 Jul 27;48:223–9.

COLPO DI CALORE Alterazioni del SNC (cefalea, vertigini, alterazioni della coscienza, allucinazioni, irritabilità, confusione mentale, convulsioni, ecc.) Temperatura corporea > 40 °C Debolezza generalizzata Volto arrossato Sete intensa Cute calda e mucose asciutte Astenia (sensazione di generale debolezza) Crampi muscolari Riduzione della quantità di urine Nausea e vomito. Epistassi (soprattutto nei bambini)

COLPO DI CALORE

COLPO DI CALORE Posizionare la vittima all’ombra e al fresco Slacciare o togliere gli abiti stretti Avvolgere la vittima in un lenzuolo/telo freddo e umido Fare assumere liquidi alla vittima Abbassare la temperatura corporea il più rapidamente possibile, immergendo l'infortunato in una vasca di acqua moderatamente fresca/tiepida Evitare sforzi fisici alla vittima per favorire il suo recupero di liquidi e sali Valutare e monitorizzare costantemente i parametri vitali Tempestiva ospedalizzazione

COLPO DI CALORE VS. COLLASSO DA CALORE

Giramento di testa, vertigini Cefalea Sudore eccessivo No sudore Cute fresca e umida Cute secca e calda (oltre i 40°) e arrossata Nausea o vomito Nausea, no vomito Polso debole e accelerato Polso forte e accelerato Crampi muscolari Può perdere conoscenza 1. Trasferite in luogo fresco (possibilmente con aria condizionata) 2. Bere acqua (se cosciente) 3. Fare subito una doccia fresca o bagnare con pezze fresche CHIAMA SUBITO IL 118 RIANIMAZIONE CARDIO POLMONARE SE NECESSARIA

ALLONTANARE IMMEDIATAMENTE IL LAVORATORE ATTIVO IN AMBIENTI SERVERI NEL CASO IN CUI … [Frequenza cardiaca] – [Età del paziente] > 180 Temperatura di nucleo > 38.5°C (soggetti acclimatati) Temperatura di nucleo > 38°C (soggetti non acclimatati) FC > 120 bpm dopo 60’’ di riposo assoluto Lamenti astenia profusa, nausea, fotofobia, vertigini

VALUTARE ACCURATAMENTE IL LAVORATORE ATTIVO IN AMBIENTI SERVERI NEL CASO IN CUI … Manifesti sudorazione intensa e profusa per oltre 1h La sudorazione complessiva nel corso del turno di lavoro sia > 1.5% del peso corporeo (e.g. un lavoratore di 85 kg = 1.3 kg) Escrezione di Sodio Urinario < 50 mmoli/24h

Dress code e benessere microclimatico

Nel corso delle ultime stagioni estive, la temperatura nei treni svedesi (che non prevedono che un blando impianto di climatizzazione estiva) ha raggiunto e superato i 35°C. E le FS svedesi non prevedevano l’uso di una divisa “estiva”.

BASSE TEMPERATURE

Esposizione ad ambienti freddi Effetti sanitari: lesioni locali L’esposizione a basse temperature di parti superficiali conduce al congelamento dei tessuti per alterazione della concentrazione dei sali nei liquidi circostanti e delle componenti fosfolipidiche delle membrane e per stasi venosa associata a liberazione di sostanze istamino-simili, che portano a fenomeni trombotici-occlusivi fino alla gangrena

Esposizione ad ambienti freddi Effetti sanitari: lesioni locali Morso da freddo (frost bite) Congelamento dei liquidi corporei, ha l’aspetto di una macchia bianca sulla cute ed è tipico delle estremità. Piede da trincea Possibile per esposizione a temperature 1-15°, è conseguenza del ridotto flusso apporto di sangue e si caratterizza come neuropatia periferica grave

DOLORE INTENSO EDEMA TISSUTALE COMPARSA DI BOLLE

IL DOLORE SCOMPARE TESSUTO COMPATTO NECROSI ESTESA

Esposizione ad ambienti freddi Effetti sanitari: lesioni locali Trasferisci la vittima in un ambiente protetto Rimuovi gli indumenti bagnati o stretti. Se possibile rimuovi anelli e altri accessori metallici Metti il distretto corporeo colpito a contatto con un’altra superficie corporea calda (es. mani sotto le ascelle) Protezione termica (telini e coperte termiche) Immobilizza e posiziona declive la parte colpita Su indicazione 118 immergi la parte colpita in acqua tiepida a 30-40 ° con aggiunta di un blando antisettico (Amuchina®), se disponibile

Esposizione ad ambienti freddi Effetti sanitari: lesioni locali NON FARE PER NESSUNA RAGIONE: Massaggiare e frizionare (rischio di ledere i tessuti) Somministrare bevande alcoliche Bucare eventuali bolle (flittene) MA SOPRATTUTTO NON INIZIARE MAI MANOVRE DI RISCALDAMENTO SE NON SI E’ SICURI DI POTERLA SOSTENERE NEL TEMPO FINO ALL’ARRIVO DEI SOCCORSI

Ipotermia “any condition in which the temperature of a body drops below the level required for normal metabolism and/or bodily function to take place”

Ipotermia Level Signs / Symptoms Mild Hypothermia 36.5 – 32.0°C Shivering Lack of coordination, stumbling, fumbling hand Slurred speech Memory loss Pale, cold skin Moderate Hypothermia 31.9 – 30.0°C Shivering stops Unable to walk or stand Confused or irrational Severe Hypothermia 29.9 – 25.5°C Severe muscle stiffness Very sleepy or unconscious Ice cold Skin Death

Ipotermia Rimuovere gli indumenti bagnati e/o stretti Proteggere la vittima dalla perdita di calore (e.g. uso di telini protettivi: avvolgere la vittima completamente, testa compresa) Mantenere la vittima in posizione supina Iniziare il riscaldamento

Ipotermia Applicare impacchi caldi sulle aree maggiormente vascolarizzate (collo, ascelle, inguine, poplite, gomiti) Utilizzare dispositivi di riscaldamento esterni se disponibili Monitorare costantemente i parametri vitali in quanto il rischio evolutivo è molto elevato

Ipotermia In caso di ipotermia severa tutte le funzioni vitali sono progressivamente rallentate Non si rileva brivido La coscienza è assente Il soggetto assume posizione fetale Le attività cardiaca e respiratoria possono rallentare progressivamente fino all’arresto cardiocircolatorio

Ipotermia Evitare i movimenti bruschi Garantire supporto respiratorio e cardiaco (massaggio cardiaco / respirazione bocca a bocca) Monitorare costantemente la vittima

Temperatura di nucleo Note 46.5°C Massima temperatura di nucleo mai registrata in un soggetto poi sopravvissuto 43.0°C Danni tissutali (cervello, fegato) 41.0°C Interruzione della sudorazione 39.0°C Soglia dell’ipertermia 36.8°C Normale temperatura di nucleo 35.0°C Soglia dell’ipotermia 33.0°C Ridotta funzione muscolare, introversione, riduzione dell’attività intellettiva 30.0°C Interruzione dei brividi, perdita di coscienza 28.0°C Elevata probabilità di fibrillazione ventricolare 26.0°C Bradicardia, bradipnea 24.0°C Impossibilità di ripristino autonomo della temperatura di nucleo, eventuale decesso 14.4°C Minima temperatura di nucleo mai registrata in un soggetto poi sopravvissuto Taylor et al, 2005

Temperatura cutanea Note > 50°C Ustione di secondo grado > 45°C Danno tissutale 41 – 43°C Dolore urente della cute esposta 39 – 41°C Dolore della cute esposta 33 – 39°C Innalzamento della temperatura cutanea (possibile discomfort) 28 – 33°C Comfort termico 25 – 28°C Abbassamento della temperatura cutanea 20°C Riduzione della sensibilità cutanea 15°C Dolore 10°C Abolizione della sensibilità cutanea 5°C Lesione da freddo senza congelamento (tempo dipendente; sempre possibile fra 17 e 0.55°C) < 0.55°C Lesione da freddo (frostbite) Taylor et al, 2005

FINE!