C.d.L in Tecnico della prevenzione negli ambienti di vita e lavoro Solventi C.d.L in Tecnico della prevenzione negli ambienti di vita e lavoro

Idrocarburi aromatici Le sostanze chimiche appartenenti a questo gruppo contengono nella loro molecola uno o più nuclei benzenici. I composti principali (benzene, toluene, xilene, etilbenzene, stirene e cumene), trovano largo impiego come materie prime, prodotti intermedi nei processi di sintesi industriale e come solventi. I solventi industriali sono composti organici in grado di sciogliere un gran numero di sostanze senza interagire con le medesime e, di conseguenza, senza alterarne le proprietà.   I solventi hanno molteplici applicazioni nel campo industriale ma trovano largo impiego anche nell’ambito non professionale In l'Italia, il 50% di questi sono utilizzati utilizzate in prodotti vernicianti e diluenti, in colle, inchiostri, profumi; il 20% nell'industria della gomma; il 20% in quella dei pesticidi. Nei prodotti vernicianti il 50% circa dei solventi e costituito da toluene e xilene.

Solventi industriali Usi e Consumi        Lavaggio a secco Sgrassamento Impermeabilizzazione tessuti Fabbricazione e riparazione tessuti impermeabili Calzaturifici Uso di inchiostri, rotocalcografia Uso di colle e mastici, lavorazione gomma Uso di cementi Verniciatura Decapaggio

Italia Usi e Consumi 50% prodotti        Vernicianti     Diluenti     Inchiostri     Profumi  20% industria gomma  20% industria pesticidi  9% grassaggio dei metalli e pulitura a secco  1% industria esplosivi

Aspetti tossicocinetici generali I solventi possono penetrare nell'organismo per via respiratoria, cutanea e digestiva. Nell'attivita lavorativa è prevalente la prima. La via digestiva e in genere coinvolta in casi di infortunio. In parte possono essere eliminati all'esterno con l'aria espirata, per la più immodificati, o prevalentemente con le urine, in forma metabolizzata. Come tutti gli xenobiotici sono metabolizzati prevalentemente a livello microsomiale epatico. Dal punto di vista tossicologico, presentano caratteristiche simili per quanto concerne gli effetti acuti, esercitando un'azione depressiva sul SNC.

Aspetti tossicocinetici generali Gli effetti a lungo termine, invece hanno un andamento differente per i diversi composti; in particolare il benzene è un potente mielotossico, mentre i suoi omologhi non sono dotati di tale attività. L'esposizione protratta agli idrocarburi aromatici può produrre danni neurologici sia centrali che periferici, azione irritativa sulla cute e sulle mucose una sintomatologia flogistico-irritativa a carico delle prime vie aeree. Alcuni idrocarburi aromatici sembrano svolgere un ruolo importante nella genesi della glomerulonefrite cronica. Alcuni composti hanno mostrato potere cancerogeno.

BENZENE Produzione ed usi Il benzene si ottiene per distillazione dal catrame di carbon fossile o dal petrolio e per dealchilazione dal toluene. In passato è stato usato come solvente nell'industria del caucciù, nella produzione degli impermeabili, delle colle, delle vernici, degli inchiostri, delle lacche di acetil e nitrocellulosa, nel decapaggio di metalli e nell'estrazione dei grassi. L'uso degli idrocarburi aromatici è stato regolamentato in Italia dalla legge n. 254 del 1963. La normativa vieta l'uso di solventi contenenti benzolo e regolamenta, nei diversi settori lavorativi, l'impiego dei suoi omologhi; secondo quanto la normativa prescrive, la presenza di benzolo come impurità nelle formulazioni commerciali dei solventi è tollerata fino al 2% in peso del solvente. Con il DM 707 del 1996 viene consentita la presenza in tracce del benzene < 0,1%.

BENZENE Il benzene viene attualmente utilizzato nella sintesi di prodotti chimici come Fenolo Nitrobenzene Clorobenzene reagente nella raccolta, preparazione ed estrazione delle essenze naturali (nei laboratori di chimica e di biologia) Il benzene è stato rilevato nell'atmosfera di aree considerate incontaminate. Pertanto il problema dell'esposizione, che per anni ha riguardato solo popolazioni lavorative, si pone anche per la popolazione generale. Il composto entra nella composizione dei carburanti, fornendo un grosso contributo all'inquinamento degli ambienti extralavorativi attraverso l'evaporazione della benzina, la sua incompleta combustione le emissioni dei tubi di scappamento dei veicoli e degli impianti di riscaldamento. La riduzione della quantità di piombo contenuto nella benzina può comportare un aumento della frazione aromatica degli idrocarburi, fino al 10-17% da benzene. Il benzene è presente nel fumo di sigaretta in quantità non trascurabili ed anche in alcuni tipi di cibo.

Tossicocinetica Il benzene penetra nell'organismo essenzialmente per via inalatoria; tuttavia l'assorbimento per via cutanea può non essere trascurabile. Viene liberato immodificato con l'aria espirata (in percentuale variabile dallo 0 al 50% ) nelle urine in quantità minima <1 %. La parte restante viene metabolizzata. La prima tappa metabolica subita dal tossico è catalizzata dal sistema delle monossigenasi microsomiali epatiche e consiste nella trasformazione del benzene in benzene-epossido (responsabile della tossicità del benzene sul tessuto midollare; il quale può stabilire un legame covalente con strutture macromolecolari come quelle degli acidi nucleici, dando origine ad aggregati definiti addotti del DNA e addotti del RNA. Il benzene epossido subisce successivamente trasformazioni non enzimatiche con formazione di derivati idrossilati quali il fenolo, il catecolo, il chinolo (o idrochinone). In piccola percentuale (circa 1%), l'anello benzenico subisce una scissione ossidativa e dà origine ad un metabolita urinario ad anello aperto, l'acido trans, trans-muconico.

Tossicocinetica Le vie metaboliche che, quindi, conducono a prodotti finali eliminati per via urinaria, sono: - La via fenolica (circa il 40% ). L’utilizzo di metaboliti fenolici finali come biomarker è limitato a livelli di esposizione esterna superiori a 6-10 ppm, ormai infrequenti nelle attività lavorative. - L'acido trans,trans-muconico (T,T-MA) (solo il 2%). Nelle basse esposizioni che oggi riscontriamo nelle attività lavorative è il "biomarker" da utilizzarsi. Vi è una significativa correlazione tra benzene presente nell'aria ed escrezione di T,T-MA persino a livelli di 0,5 ppm.

Effetti tossici cronici 1 Aplasia del midollo osseo. - progressiva riduzione del numero delle piastrine, dei globuli bianchi e quindi degli eritrociti. L'aplasia è verosimile conseguenza della riduzione dell'attività replicativa e/o maturativa delle cellule staminali. Il quadro clinico, il decorso e la prognosi della aplasia indotta dal benzene non differiscono da quelli delle forme ad eziologia diversa. l'evoluzione progressiva è verso un quadro pancitopenico midollare. diatesi emorragica (porpora, sanguinamento gengivale, epistassi, ecchimosi, emorragie cerebrali) infettiva (con sviluppo di gengiviti, stomatiti, angine catarrali) sintomatologia connessa con lo stato anemico (cefalea, vertigini, pallore, astenia, anoressia, irritabilità).

Effetti tossici cronici 2 Il rischio di sviluppare aplasia midollare è stato stimato come molto elevato quando si verificano esposizioni a concentrazioni ambientali superiori a 40-50 ppm per lunghi periodi. Sembra inoltre documentata una significativa correlazione fra esposizione a benzene e leucemia mieloide cronica, leucemia linfoide cronica, morbo di Hodgkin ed emoglobinuria parossistica notturna.

Prevenzione 1 sostituire il benzene con solventi dotati di minore tossicità (toluene, xilene, cic1oesano, metilcloroformio ecc.) quando tale sostituzione non è possibile, adottare adeguati sistemi di ventilazione generale ed aspirazione localizzata nel­l'ambiente realizzare lavorazioni a ciclo chiuso adozione di mezzi di protezione personale. esecuzione periodica del monitoraggio ambientale Formazione (informazioni igienico-sanitarie sulle norme di comportamento in ambito lavorativo. esame emocromocitometrico, la formula leucocitaria e la conta delle piastrine.

Prevenzione 2 Per valutare l'entità dell'esposizione a benzene l'ACGIH (1991-92) suggerisce di utilizzare: Il dosaggio del fenolo totale (libero e coniugato) nelle urine e la concentrazione di benzene nell' aria espirata. (lavoratori esposti a concentrazioni ambientali di benzene pari al TLV-TWA (10 ppm, 30 mg/mc), sono in grado di metabolizzare circa 50-80 mg del tossico. Circa un 30% del benzene assorbito viene ossidato a fenoli. Valore limite per il fenolo urinario 20 mg/l alla fine del turno di lavoro; nel caso questo valore venga superato, si rendono utili indagini supplementari quali ad esempio il dosaggio del fenolo urinario all'inizio del turno di lavoro e dopo 48 ore dal termine, o la valutazione di una possibile esposizione concomitante di natura extraprofessionale. La concentrazione di benzene nell'aria espirata riflette l'entità di un'esposizione recente. Il limite biologico proposto dall'ACGIH è 0,08 ppm nell'aria espirata media e 0,12 ppm dell'aria alveolare, per campioni prelevati 16 ore dopo un turno di lavoro e prima dell'inizio del successivo.

Prevenzione 3 Fra gli altri tests proposti si ricorda: L'acido muconico è un metabolita urinario del benzene più sensibile e specifico dei fenoli, utilizzabile come indicatore di esposizione. Tuttavia l'esposizione simultanea a miscele di benzene e toluene ne riduce notevolmente l'eliminazione urinaria. Il dosaggio del benzene nel sangue, pur evidenziando l'esposizione, non risulta utile nel definire l'entità della stessa, in quanto, cessata l'esposizione, la concentrazione ematica decresce rapidamente. Per quanto riguarda la valutazione del rischio cancerogeno, i metodi attualmente allo studio sono rappresentati dal dosaggio nelle urine degli «addotti» del benzene con gli acidi nucleici; in particolare la fenilguanina è stata recentemente studiata nell'animale da esperimento come indicatore di rischio leucemogeno.

TOLUENE Produzione ed usi Il toluene è un ottimo solvente, dotato di proprietà simili a quelle del benzene, al quale può essere sostituito. È’ pertanto impiegato come solvente di oli, resine, gomma naturale e sintetica, catrame, asfalto diluente di pitture, vernici ed inchiostri la fabbricazione di esplosivi, di coloranti e per la sintesi di fenolo; per le sue proprietà antidetonanti viene utilizzato nella produzione di carburante per automobili e per aerei. Tossicocinetica Assorbimento : via inalatoria; minore importanza spetta alla via cutanea. Circa il 20% del toluene assorbito viene eliminato immodificato con l'aria espirata. La restante parte viene trasformata a livello degli epatociti con la produzione di acido ippurico che viene eliminato con le urine. L'emivita biologica del toluene nel sangue e nell'aria espirata è di circa 20 ore.

TOLUENE Effetti tossici acuti Dotato di tossicità potenziale minore rispetto al benzene, in quanto meno volatile Può determinare irritazione delle mucose delle prime vie aeree, fino al possibile manifestarsi di polmonite chimica e di edema polmonare. In corso di intossicazione acuta sistemica prevalgono i segni a carico del sistema nervoso centrale (astenia, vertigine, sonnolenza, disturbi dell'equilibrio e della coordinazione motoria) Meccanismo d'azione sovrapponibile a quello dei sedativi-ipnotici-ansiolitici. Sono stati descritti casi isolati di morte improvvisa in persone che facevano uso inalatario di tipo voluttuario del solvente, probabilmente dovuti a fibrillazione ventricolare indotta da un'aumentata suscettibilità miocardica alle catecolamine endogene.

TOLUENE Effetti tossici cronici Effetto irritativo cronico sulla cute dei lavoratori esposti per lunghi periodi Strettamente correlata ad alterazioni neurologiche e psicologiche (apatia e senso di colpa sono di frequente riscontro nei consumatori cronici) A seguito dell'abuso cronico del toluene, così come anche di altri solventi, sono state osservate atrofia cerebrale generalizzata e demielinizzazione diffusa. E' stato suggerito che alterazioni visive e dei potenziali evocati possano essere segni precoci di lesioni neurologiche indotte dai solventi. L’epilessia temporale, il parkinsonismo e la demenza sono tra le conseguenze cliniche più gravi del danno neurologico. Il toluene è stato, inoltre, associato alla comparsa di sindromi psico-organiche quali turbe amnesiche, alterazioni delle facoltà intellettive, disturbi dell’affettività e disturbi di personalità.

TOLUENE Prevenzione Valgono per il toluene le indicazioni di ordine generale formulate per il benzene. Monitoraggio biologico: dosaggio del toluene nel sangue venoso e nell'aria espirata ed inoltre dei suoi metaboliti acido ippurico, acido benzoico e orto-cresolo nelle urine. Buona correlazione fra la concentrazione ematica del toluene, urinaria dell’acido ippurico e livello di esposizione ambientale. La concentrazione di toluene nell'aria espirata, in corso di esposizione, è un parametro ben correlabile con l'intensità stessa dell'esposizione. L'acido ippurico viene completamente eliminato con le urine dopo circa 48 ore dal termine dell'esposizione lavorativa a toluene; pertanto sarebbe corretto dosarlo su campioni urinari raccolti a fine turno e a distanza di due giorni dal termine dell'esposizione. Il dosaggio dell'acido ippurico nelle urine si dimostra un test discretamente sensibile nel gruppo omogeneo, anche per esposizione a concentrazioni di toluene inferiori al TLV; esso rappresenta quindi lo strumento di monitoraggio biologico di più vasta applicazione nella sorveglianza sanitaria degli esposti. Il monitoraggio individuale, invece, fornisce valori di incerta interpretazione, in quanto l'eliminazione urinaria del metabolita può essere influenzata da fattori diversi.

XILENE Produzione ed usi Lo xilene è un ottimo solvente, dotato di proprietà simili a quelle del toluene. È’ pertanto impiegato come solvente di oli, resine, gomma naturale e sintetica, catrame, asfalto diluente di pitture, vernici ed inchiostri la fabbricazione di esplosivi, di coloranti e per la sintesi di fenolo; per le sue proprietà antidetonanti viene utilizzato nella produzione di carburante per automobili e per aerei. Tossicocinetica Assorbimento : via inalatoria; minore importanza spetta alla via cutanea. Circa il 3-6% del toluene assorbito viene eliminato immodificato con l'aria espirata. La restante parte viene trasformata a livello degli epatociti con la produzione di acido toluico, coniugato ed eliminato con le urine come acido metilippurico.

XILENE Effetti tossici acuti Analoghi a quelli del toluene. Dotato di tossicità potenziale minore rispetto al benzene, in quanto meno volatile Può determinare irritazione delle mucose delle prime vie aeree, fino al possibile manifestarsi di polmonite chimica e di edema polmonare. I vapori sono molto irritanti, e quindi facilmente avvertibili; inoltre la soglia olfattiva è più bassa degli altri solventi. Fare attenzione alla fatica olfattiva.

XILENE Effetti tossici cronici Effetto irritativo cronico sulla cute dei lavoratori esposti per lunghi periodi Strettamente correlata ad alterazioni neurologiche e psicologiche (apatia e senso di colpa sono di frequente riscontro nei consumatori cronici)

XILENE Prevenzione L'eliminazione urinaria dei metaboliti dello xilene raggiunge il massimo livello al termine della gior­nata lavorativa. Gli esami più utili ai fini del monitoraggio biologico degli esposti sono il dosaggio dell'acido metilippurico nelle urine ed il dosaggio dello xilene nel sangue e nell'aria espirata; quest'ultimo è un buon indicatore di esposizione recente. Da tenere presente che l'assunzione di etanolo può interferire con l'eliminazione urinaria di acido metilippurico e con la concentrazione ematica di xilene.