Effetti biologici delle Radiazioni non Ionizzanti

Presentazione sul tema: "Effetti biologici delle Radiazioni non Ionizzanti"— Transcript della presentazione:

1 Effetti biologici delle Radiazioni non Ionizzanti

2 Comprendono: (Radiazioni Ottiche : UV, visibile e IR) Microonde (MW):  = 300 GHz MHz Radiofrequenze (RF):  = 300 MHz Hz ELF:  = Hz (Campi Magnetici Statici:  < 30 Hz)

3 PARAMETRI FISICI RADIAZIONI OTTICHE: potenza o irradianza (W/m2)
energia o esposizione irradiante (J/ m2) RADIOFREQUENZE, ELF, CAMPI STATICI: CAMPO ELETTRICO E (V/m) CAMPO MAGNETICO H (A/m o T) DENSITA’ DI POTENZA (W/m2 , solo per radiofrequenze)

4 SORGENTI ESPOSITIVE RADIAZIONI OTTICHE:
UV: sole, campo medico (fototerapia, trattamenti estetici, sterilizzazione di liquidi e superfici), applicazioni industriali e artigiane (lavorazione metalli, saldatura ad arco, forgiatura, etc.) VISIBILE: illuminazione IR: manipolazione oggetti caldi e necessità di sostare presso forni ad altissima temperatura ( lavorazione vetro, fonderie, preparazione dei cibi)

5 PRINCIPALI EFFETTI SULLA SALUTE
RADIAZIONI OTTICHE PRINCIPALI EFFETTI SULLA SALUTE RADIAZIONE IR: EFFETTI TERMICI = innalzamento di T° OCCHIO: “Cataratta da radiazione”: opacità localizzata al polo posteriore del cristallino legata all’innalzamento della T° CUTE: lesioni cutanee fino alle ustioni VISIBILE: OCCHIO: danno retinico (per effetto termico se esposizioni brevi; per effetto fotochimico per esposizioni più lunghe fotoretiniti) RADIAZIONE UV: EFFETTI TERMICI E STOCASTICI OCCHIO: fotocheratocongiuntivite, opacità del cristallino fino alla cataratta; danno retinico CUTE: fotoinvecchiamento cutaneo, eritema, fino a tumori quali basalioma o melanoma

6 MISURE DI PREVENZIONE RADIAZIONI OTTICHE
RADIAZIONE INFRAROSSA: DPR 303/56: riduzione della fonte, mezzi di protezione oculare, ristretti accessi alle sorgenti VISIBILE nessuna normativa specifica ULTRAVIOLETTO DPR 303/56: schermi ed occhiali con adeguata trasmissione nel visibile e minima nello spettro UV + limitazione all’accesso ai solo addetti, predisposizione di segnaletica adeguata, necessità di mantenersi ad opportuna distanza dalla sorgente, evitare riflessi UV da superfici metalliche e riflettenti

7 CAMPI ELETTROMAGNETICI
Onde elettromagnetiche con energia < 12 eV  > 1 X 10-7 m  < 3 X Hz non provocano la ionizzazione degli atomi

8 RADIOFREQUENZE E MICROONDE:
- fondo naturale: emissioni di terra, sole (3-300 GHz) e corpi celesti o durante i temporali (elevata entità) - fondo artificiale: più elevato di un fattore presente in molteplici attività umane Accanto ad un numero limitato di soggetti ben identificabili potenzialmente o effettivamente esposti a CEM intensi, esistono vastissime categorie di lavoratori esposti a campi più bassi, difficilmente quantificabili e confrontabili tra loro

9 applicazioni mediche:
domestiche: forni a microonde, telefonia mobile, sistemi antifurto e di allarme, schermi televisivi. applicazioni mediche: fisioterapia (radarterapia, marconiterapia) applicazioni correnti elettriche attraverso elettrodi conduttori per stimolazioni e riabilitazione, diagnostica e monitoraggio elettronico in sala operatoria e terapia intensiva, R.M.N., terapia chirurgica (radiobisturi), terapia ipertermica tumorale, acceleratori di particelle (ciclotrone, betatrone) Negli ambienti domestici il livello di fondo dei campi RF dovuto agli elettrodomestici è basso, nell’ordine di poche decine di W/m2

10 sistemi di telecomunicazione radiotelevisivi:
600 kHz-3 MHz = emissione radio AM, radionavigazione, telecomunicazioni 3 MHz-30 MHz = emissione radio CB 30 MHz-3 GHz = emissioni radio FM e TV, radar per traffico aereo, radar metereologici, telemetria, telefoni cellulari ( MHz) 3 GHz-30 GHz = radar per navigazione marittima e aerea, comunicazioni via satellite, ponti radio a microonde, altimetria L’esposizione a RF dovuta ad impianti di telecomunicazione è generalmente inferiore a quella dovuta all’emittenza radio o TV. Uno studio condotto negli Stati Uniti ha trovato che, nelle grandi città, i livelli medi di fondo erano 50W/m2; circa 1% delle persone che vivono nelle grandi città sono esposte a campi RF che superano i 10 mW/m2, campi magnetici più elevati ci possono essere in aree situate vicino a trasmettitori o sistemi radar. I sistemi radar rilevano la presenza, la direzione o la distanza di aerei, navi o altri oggetti, generalmente in movimento; sono largamente utilizzati per la navigazione, per il volo aereo, per la difesa nazionale e per le previsioni metereologiche. La potenza emessa dai sistemi radar varia da pochi milliwatt (radar per controllo traffico) a molti chilowatt (radr di identificazione a largo raggio) tuttavia: i radar funzionano ad impulsi quindi la potenza media è molto inferiore alla potenza del picco dell’impulso; sono direzionali , quindi al di fuori del fascio principale, i livelli si riducono molto rapidamente e le concentrazioni sono migliaia di volte più basse, molti radar hanno antenne che ruotano continuamente o che cambiano con un moto oscillatorio, le aree a concentrazioni pericolose sono normalmente inaccessibili al personale non autorizzato livelli relativamente alti di esposizione a campi RF possono presentarsi nel caso di operatori del settore delle trasmissioni, dei trasporti e delle comunicazioni quando questi lavorano nelle immediate vicinanze di antenne trasmittenti a RF e di sistemi Radar, un sottoinsieme importante di questi lavoratori è costituito dal personale militare.

11 applicazioni lavorative:
Monitor e apparecchi con schermo video (3-30 kHz) - Industriali(possibile esposizione di parti del corpo del lavoratore es. mani): 100 kHz-3 MHz = saldatura, tempera, fusione, sterilizzazione (industria della plastica o del legno) 3 MHz- 300 MHz = essicamento, polimerizzazione, riscaldamento, incollaggio, sterilizzazione di dielettrici 300 MHz-3 GHz = processi utilizzati in industrie alimentari; processi utilizzati in industrie elettroniche Sono potenzialmente possibili esposizioni eccessive del personale addetto a questi sistemi, specialmente in industrie che sfruttano processi di riscaldamento o incollaggio con microonde o nelle unità di diatermia in campo medico). I campo RF vicino agli apparati nei posto di lavoro possono superare le decine di W/m2.

12 Extremely Low Frequency
non occupazionali: (50-60 Hz) elettrodomestici, trasmissione e distribuzione energia elettrica (linee elettriche, elettrodotti ad alta tensione), linee telefoniche occupazionali: 50/60 Hz = altoforni e fonderie 10 kHz = saldatrici elettriche 2-25 kHz = apparecchi per riscaldamento a induzione 50/60 Hz e kHz = videoterminali

13 CAMPI ELETTROMAGNETICI STATICI:
campi che non variano nel tempo (frequenza = 0), che sono prodotti da distribuzioni stazionarie di cariche e di correnti non occupazionali: campo terrestre, temporali linee elettriche ad alta tensione in corrente continua come trasporti elettrificati quali treni, tram, convogli della metropolitana (questi ultimi generano anche campi magnetici ELF con possibile esposizione dei macchinisti)

14 occupazionali: celle elettrolitiche e bagni galvanici per alluminio acceleratori di alta energia operano magneti per la guida e la deflessione dei fasci e dei magneti per la rivelazione delle particelle elementari es. camere a bolle, spettrometri, calorimetri adronici; esposizione possibile: messa a punto e taratura del magnete esercizio della macchina con magnete in funzione accesso all’interno di magneti in funzione reattori a fusione apparecchiatura di ricerca treni a levitazione magnetica operatori di Risonanza Magnetica Nucleare esposizione combinata anche a radiofrequenza

15 INTERNATIONAL EMF PROJECTS (WHO)
Progetto avviato nel 1996 dall’OMS per analizzare i problemi sanitari associati all’esposizione a campi elettromagnetici. Revisione critica dei risultati delle ricerche e analisi della letteratura.

16 EFFETTI Quando un organismo interagisce con un campo elettromagnetico, il suo equilibrio viene perturbato, ma ciò non si traduce automaticamente in un effetto biologico apprezzabile e ancor meno in un effetto sanitario = differenza tra interazione, effetto biologico, effetto sanitario

17 Interazione e i conseguenti effetti sulle strutture biologiche su 3 livelli:
livello al quale le strutture biologiche elementari, piccole o grandi strutture molecolari, risultano perturbate senza effetti clinici o soggettivi apprezzabili livello di effetto biologico, modificazioni reversibili sia sul piano morfologico e funzionale in strutture superiori rispetto alle molecolari, evidenziabili strumentalmente o anche clinicamente o percepite soggettivamente che cessano subito o poco dopo la cessazione dello stimolo livello di danno biologico, manifesto sul piano clinico, che persiste per tempi lunghi o permanentemente dopo la cessazione dello stimolo e che si manifesta con modificazioni morfologiche o funzionali quando l’effetto biologico superi i limiti di efficacia e di compenso dell’organismo

18 RADIOFREQUENZE (300 kHz- 300 GHz)
Le strutture biologiche possono essere considerate essenzialmente degli aggregati di particelle portatrici di carica elettrica su cui campo elettrico e campo magnetico esercitano delle forze = correnti elettriche. Interazione tra RF e tessuti  alterazioni della struttura biologica  induzione di dipoli, rotazione di molecole polari, oscillazioni di cariche libere Questi fenomeni provocano assorbimento di energia elettromagnetica  trasformazione in calore  aumento della temperatura del sistema esposto Tra le NIR è il settore più studiato

19 Gli effetti biologici dipendono da:
Tipo di radiazione (profondità di penetrazione), modalità e durata di esposizione Frequenza, durata, intensità , contenuto di acqua dei tessuti (maggiore, minore assorbimento e penetrazione) Contenuto di lipidi (riflessioni e risonanze) Meccanismi di termoregolazione Grado di vascolarizzazione (condiziona gli scambi con l’ambiente) Frequenza delle mitosi e grado di differenziazione cellulare (sensibilità del tessuto)

20 È stato possibile quantificare con discreta approssimazione l’assorbimento di energia elettromagnetica da parte degli organismi biologici, introducendo la grandezza SAR (specific absorption rate) = W/M (potenza assorbita in un certo volume)/ (massa di esso) espressa in W/m2

21 RADIOFREQUENZE (> 10 GHz)
Effetti acuti termici:  innalzamento della temperatura La produzione di calore può dare un aumento generalizzato di T° fino allo shock termico se viene superata la capacità di termoregolazione dell’organismo Riscaldamenti circoscritti: danno agli organi più sensibili al calore come il cristallino (non vascolarizzato) (cataratta), testicoli (sterilità). Sono possibili anche danni cutanei con ustioni, fino alla necrosi Esposizioni a RF > 10 GHz e dosi rilevanti (densità di potenza = W/m2) per tempi di esposizioni piuttosto prolungati. Affinché si verifichino effetti di danno alla salute di questo tipo per effetto dell’esposizione a RF > 10 GHz occorrono densità di potenza superiori a 1000 W/m Questi livelli non si riscontrano nella vita quotidiana ma esistono nelle immediate vicinanze di radar di potenza (la attuali normative di esposizione impediscono la presenza dell’uomo in queste aree): la potenza emessa dai sistemi radar varia da pochi mW (radar per il controllo del traffico) a molti kW (radar per le identificazioni a largo raggio) Testicoli poco irrorati

22 RADIOFREQUENZE (1 MHz-10GHz)
Effetti termici: cataratta e infertilità maschile Effetti cronici non termici:  per bassi livelli di esposizione (decine V/m) per molti anni. Descritti in categorie di lavoratori addetti ai radar ed alle radio e telecomunicazioni, a carico di SNC, sistema neurovegetativo e del sistema cardio circolatorio Sono caratterizzati da alterazioni biologiche, modificazioni transitorie di proprietà elettriche e magnetiche di molecole e cellule, senza chiara e dimostrabile manifestazione di danno. Per gli effetti termici a queste frequenze per SAR di almeno 4 W/kg Lo studio di questi effetti è reso difficoltoso da molteplici fattori , tra i quali come detto in precedenza le dimensioni, la composizione tissutale, le caratteristiche del sistema termoregolatore, che rende difficile estrapolare all’uomo dati ottenuti in sistemi biologici diversi. La sperimentazione su volontari d’altronde non è in grado di fornire informazioni sufficienti sugli effetti delle esposizione croniche, siano esse professionali che della popolazione generale. Vi sono numerose indagine epidemiologiche ma carenze metodologiche che riguardano i gruppi di controllo e l’analisi statistica dei dati, il problema principale è la quantificazione dell’energia assorbita, poiché non esistono dosimetri quindi questo parametro viene stimato attraverso la misura dell’energia incidente, cioè la densità di potenza del campo in diverse posizioni ambientali. Tuttavia ciò non è esauriente e quindi nonostante la notevole mole di studi effettuati negli ultimi 50 anni, la patologia da RF e MW non è ancora del tutto conosciuta. Per la popolazione generale non vi sono indagini statistiche rilevanti..c’è da dire inoltre che molti di questi effetti sono prevalentemente di natura psicologica e comportamentale ed è quindi difficile distinguere le conseguenze di un’esposizione effettiva da quelle secondarie a reazioni emotive, individuali o di massa rifeirite alla percezione del rischio

23 RADIOFREQUENZE (1 MHz-10GHz)
Perturbazione della funzione bioelettrica del cervello con alterazioni della permeabilità di cellule nervose con aumento dell’efflusso degli ioni calcio OMS ritiene che lo studio degli effetti biologici per esposizione cronica, a lungo termine e a basse dosi, necessita di ulteriori approfondimenti e ricerche Per gli effetti termici a queste frequenze per SAR di almeno 4 W/kg Lo studio di questi effetti è reso difficoltoso da molteplici fattori , tra i quali come detto in precedenza le dimensioni, la composizione tissutale, le caratteristiche del sistema termoregolatore, che rende difficile estrapolare all’uomo dati ottenuti in sistemi biologici diversi. La sperimentazione su volontari d’altronde non è in grado di fornire informazioni sufficienti sugli effetti delle esposizione croniche, siano esse professionali che della popolazione generale. Vi sono numerose indagine epidemiologiche ma carenze metodologiche che riguardano i gruppi di controllo e l’analisi statistica dei dati, il problema principale è la quantificazione dell’energia assorbita, poiché non esistono dosimetri quindi questo parametro viene stimato attraverso la misura dell’energia incidente, cioè la densità di potenza del campo in diverse posizioni ambientali. Tuttavia ciò non è esauriente e quindi nonostante la notevole mole di studi effettuati negli ultimi 50 anni, la patologia da RF e MW non è ancora del tutto conosciuta.

24 RADIOFREQUENZE (< 1 MHz)
Non producono un riscaldamento significativo Effetti non termici

25 RADIOFREQUENZE Qui vengono riportate le principali situazioni morbose attribuite a RF e MW desunte dalla letteratura sono indicate quelle comunemente accettate come quelle da effetti termici cataratta e oligo azospermia ma anche quelli di non univoca accettazione) L’occhio è particolarmente sensibile spt alle MW e il cristallino sembra essere la struttura maggiormente interessata perché superficiale con notevole contenuto d’acqua e assenza di vascolarizzazione. Da studi su animali (coniglio), si è dimostrato che la catarattogenicità dipende dalla frequenza, la localizzazione è sottocapsulare, latenza variabile. Per l’uomo i dati disponibili riguardano praticamente addetti a radar di alta potenza, che indicano una dose soglia a circa 100mW/cm2 e di una latenza inversamente proporzionale alla dose assorbita e una progressività della lesione.

26 RADIOFREQUENZE Le gonadi maschili; nell’animale da esperimento sono state descritti edema, necrosi tubulare, fibrosi ed atrofia a carico dei testicoli per esposizioni oltre i 50 mW/cm2. La sdr, astenico veg deriva da studi condotti in russia e peraltro scarsamente condivisi dagli autori occidentali. Alla base ci sarebbero questi meccanismi NON termici per densità di potenze molto basse, responsabili della malattia da radioonde che si articola in 3 sindromi caratterizzate da stadi di gravità crescente. La sdr. astenica: tipica degli stadi iniziali, si manifesterebbe con sintomi soggettivi, segni quali ipotensione e bradicardia e desincronizzazione dell’EEG. Nella sdr astenico vegetativa ipertensione arteriosa, alterazioni EEG più marcate. La sdr ipotalamica .. grande variabilità individuale …la comunità scientifica occidentale è per lo più restia a riconoscere l’esistenza di questa sindrome anche per la mancata conferma di questi risultati in ricerche analoghe Relativamente ai sintomi soggettivi sono effetti neuropsichici in soggetti ipersensibili Le gonadi maschili risentono in modo molto accentuato degli effetti da rialzo termico; nell’animale da esperimento sono descritti edema, necrosi tubulare, fibrosi ed atrofia testicolare per esposizione oltre i 50 mW/cm2, per quanto riguarda l’uomo sono stati segnalati disturbi funzionali a carico della funz. Ormonale, gametogenica, e sessuale in soggetti professionalmente esposti (la maggior parte di questi studi risalgono alla metà degli anni 70 e riguardano operatori radar…poi negli anni sono stati fatti studi soprattutto su animali, l’anno scorso però è uscito uno studio cinese che ha preso in considerazione 289 uomini sposati radar operatori (gruppo di controllo era di 148 uomini sposati non esposti)= riduzione della natalità.

27 Effetti ritardati di natura tumorale STUDI EPIDEMIOLOGICI
Il numero degli studi epidemiologici in questo settore è molto ridotto e le differenze nelle modalità di esposizione sono molto più marcate Un limitato numero di studi epidemiologici ha suggerito una connessione tra esposizione a campi elettromagnetici a RF in ambiente di vita e lavoro e aumentato rischio di leucemia e cancro

28 Ipotesi di agenti promotori di neoplasie in bambini e adulti in vicinanza di antenne per trasmissioni televisive e popolazioni di lavoratori o militari Effetti oncogeni o stocastici: trasduzione endocellulare energetica e interazione con radicali liberi  si suppone per via ipotetica-preventiva NON vi siano delle dosi soglia

29 STUDI SPERIMENTALI Numerosi sull’influenza delle microonde sulla promozione dei tumori effettuati nell’ultimo decennio: Valutazione degli effetti genotossici e mutageni sulle cellule esposte a RF e trattate con agenti cancerogeni chimici o fisici (raggi X) oltre che esposte a RF

30 STUDI SPERIMENTALI Vari studi in vitro non hanno dimostrato alcun effetto sul DNA, in particolare nessun effetto sul DNA di lieviti e cellule di topo, né aberrazioni cromosomiche in linfociti umani Solo due studi in vivo su roditori suggeriscono che i campi elettromagnetici a RF possano avere effetti diretti sul DNA (in particolare riarrangiamento strutturale delle cellule cerebrali e quelle dei testicoli e aumento delle rotture di una singola elica nel DNA cerebrale di questi animali) Uno studio su topi transgenici esposti a 900 MHz campi pulsati o modulati delle RF ha dimostrato un raddoppio della frequenza di linfomi rispetto al gruppo di controllo In particolare questi roditori erano esposi a cem di frequenza di 2,45 GHz, potenza pari a 10 W/m2 per 2 ore al giorno per 120, 150, 200 giorni Tuttavia studi più recenti sia in vitro che in vivo disegnati allo scopo di replicare questi risultati hanno fornito risposte negative.

31 Effetti ritardati di natura tumorale
Considerata globalmente l’evidenza suggerisce che l’esposizione a RF non sia mutagena ed è quindi improbabile che agisca come iniziatore di cancro. L’eventuale effetto cocancerogeno o l’effetto di promozione o progressione non sono stati dimostrati con sufficiente associazione statistica. (OMS ed organismi scientifici internazionali) Per effetti tumorali non vi è al momento sufficiente evidenza scientifica né diffuso consenso. Necessari ulteriori studi spt per esposizioni a bassi livelli

32 STUDI SULLA TELEFONIA MOBILE
Gli attuali sistemi di telefonia mobile operano tra gli 800 e i 1800 MHz Nel 2005 si sono stimati circa 1 miliardo e 600 milioni di abbonati ai servizi di telefonia mobile (20% popolazione generale)

33 STUDI SULLA TELEFONIA MOBILE
I limiti principali di questa ricerca è l’inadeguatezza del tempo trascorso dall’inizio della diffusione della telefonia mobile  difficoltà di analisi a breve termine del rischio di effetti cancerogeni eventualmente associati all’esposizione

34 STUDI SULLA TELEFONIA MOBILE
I telefonini sono trasmettitori a radiofrequenza a bassa potenza che emettono potenze massime tra 0.2 e 0.6 Watt. L’intensità del campo decresce rapidamente con l’aumentare della distanza dal telefonino Le stazioni radiobase trasmettono a livelli di potenza che vanno da pochi watt sino a 100 Watt a seconda dell’ampiezza della regione o cella.

35 STUDI SULLA TELEFONIA MOBILE
L’esposizione a RF dei telefonini è localizzata in particolare all’emisfero cerebrale dal lato in cui si usa di più il telefono e soprattutto al lobo temporale (50-60%) e nel cervelletto (2-10%) e decresce con l’aumentare della profondità soprattutto alle frequenze più alte (Cardis E. Distribution of RF energy emitted by mobile phones in anatomical structures of the brain- Phys Med Biol 2008 May, 53 (11): )

36 STUDI SULLA TELEFONIA MOBILE
Valentini E., Curcio G., Moroni F., Ferrara M., De Gennaro and Bertini Neurophysiological effects of mobile phone electromagnetic fields on humans: a comprehensive review. Bioelectromagnetics 28: (2007) 32 pubblicazioni sugli effetti acuti da esposizione a Global System for Mobile communication (GSM) degli ultimi 10 anni (49 pubblicazioni ma 17 eliminate perché non confacenti)

37 STUDI SULLA TELEFONIA MOBILE
Valentini E., Curcio G., Moroni F., Ferrara M., De Gennaro and Bertini Neurophysiological effects of mobile phone eletromagnetic fields on humans: a comprehensive review. Bioelectromagnetics 28: (2007) Alterazioni EEG: aumento delle onde α durante lo stato di veglia e delle onde α e ε durante i primi cicli di fase REM Risposte oscillatorie EEG delle bande α e θ Aumentato metabolismo cerebrale ed eccitabilità nelle aree cerebrali direttamente esposte Pochi studi (4) hanno studiato gli effetti da MP esposizione sul metabolismo cerebrale e l’eccitabilità corticale. Gli studi hanno investigato il flusso di sangue cerebrale attraverso la PET

38 STUDI SULLA TELEFONIA MOBILE
Valentini E., Curcio G., Moroni F., Ferrara M., De Gennaro and Bertini Neurophysiological effects of mobile phone eletromagnetic fields on humans: a comprehensive review. Bioelectromagnetics 28: (2007) Conclusioni: l’esposizione a MP può influenzare la normale fisiologia attraverso cambiamenti dell’eccitabilità corticale e nel transfer attraverso la membrana ionicadepolarizzazione delle membrane e attivazione neuronale

39 DNA: la maggior parte degli studi non dimostrano effetti
Valberg PA, deventer E., Repacholi MH.: Workgroup Report: Base stations and Wireless Networks-radiofrequency (RF) exposures and Health Consequences. Environmental Health Perspectives vol 115, n 3, march 2007 CANCER DNA: la maggior parte degli studi non dimostrano effetti ANIMALI: non aumentato rischio di cancro POPOLAZIONE: nessuna associazione tra uso (numero di chiamate e ore accumulate) di telefonino e incidenza di tumore al cervello o al collo (INTERPHONE COLLABORATION – IARC); risultati simili per tumori cerebrali quali glioma o meningioma Si suggerisce di proseguire la ricerca sugli effetti biologici

40 NON CANCER HEALTH EFFECTS
Valberg PA, deventer E., Repacholi MH.: Workgroup Report: Base stations and Wireless Networks-radiofrequency (RF) exposures and Health Consequences. Environmental Health Perspectives vol 115, n 3, march 2007 NON CANCER HEALTH EFFECTS . Alterazioni funzionalità cardiovascolare (operatori di stazioni radiotrasmittenti): scarsa associazione con la bassa esposizione di stazioni base Sindrome da ipersensibilità (sonnolenza, affaticamento, vertigini, disturbi digestivi e difficoltà di concentrazione)(Fox 2006, Rubin et al. 2005, WHO Fact sheet n°296 december 2005): non dimostrata Relativamente alla sdr. da ipersensibilità gli autori citano in cui complessivamente non viene dimostrata realmente questa ipersensibilità ad apprezzare la presenza di EMF,

41 STUDI SULLA TELEFONIA MOBILE
Valberg PA, deventer E., Repacholi MH.: Workgroup Report: Base stations and Wireless Networks-radiofrequency (RF) exposures and Health Consequences. Environmental Health Perspectives vol 115, n 3, march 2007 “..l’esposizione a stazioni base a radiofrequenza non sembrano dare conseguenze sulla salute in particolar modo ai livelli tipici della tecnologia della telefonia mobile.” E’ rassicurante sottolineare come nonostante stazioni radio – TV siano presenti > 50 anni, nessun effetto sulla salute è stato statisticamente dimostrato

42 Extremely Low Frequency
campi elettromagnetici sinusoidali a frequenze comprese fra i 30 e i 300 Hz La frequenza di maggior rilevanza protezionistica è la frequenza di rete = 50 Hz (in Italia ed Europa) e 60 Hz (Stati Uniti e Canada) campi elettrici e magnetici sono presenti ovunque l’energia elettrica venga generata, trasmessa o distribuita attraverso linee o cavi, o venga utilizzata per le applicazioni Negli ultimi 30 anni le pubblicazioni su questo tema sono cresciute enormemente (circa lavori)

43 Campi magnetici residenziali: 0.025 T e 0.07 T in Europa
ELF Campi magnetici residenziali: 0.025 T e 0.07 T in Europa 0.055 T e 0.11 T in USA E: qualche decina V/m Linee elettriche circa 20 T, V/m Esposizioni professionali: elettricisti-ingegneri elettrici T lavoratori addetti alle linee ad alta tensione 1.0 T saldatori, macchinisti di treni elettrici, addetti alla cucitura industriale oltre 3 T conduttori ad alta tensione fino a 10 mT E = fino a 30 kV/m Le esposizioni a campi magnetici a frequenza industriale

44 ELF In ogni organismo umano esistono campi elettrici e correnti elettriche di natura endogena che svolgono un ruolo in complessi meccanismi di controllo fisiologico, quali attività neuromuscolare, secrezione ghiandolare, funzioni della membrana cellulare, sviluppo, crescita e riparazioni tessuti. L’esposizione del corpo umano a campi elettrici e magnetici a frequenze ELF provoca l’induzione di correnti e campi elettrici all’interno del corpo Per quanto concerne gli effetti biologici degli elf bisogna tener presente che…

45 Meccanismi biofisici diretti:
ELF Meccanismi biofisici diretti: Induzione di campi elettrici nelle reti neuronali cioè l’esposizione stimola direttamente le singole fibre nervose rivestite di mielina per intensità di pochi V/m; campi più deboli possono influenzare la trasmissione sinaptica della rete neurale (valori di soglia V/m) Formazione di coppie di radicali liberi reattivi per esposizioni a campi magnetici Interazione con cristalli di magnetite, ovvero piccoli cristalli ferromagnetici di varie specie di ossido di ferro, che si trovano in tracce nei tessuti umani ed animali Nessuno di questi 3 meccanismi sembra una causa plausibile di aumenti dell’incidenza di patologie, ai normali livelli di esposizione degli individui, essi infatti diventano plausibili a livelli di grandezza superiori

46 Meccanismi biofisici indiretti:
ELF Meccanismi biofisici indiretti: In un conduttore esposto a campi elettromagnetici (ad es. un’automobile o una recinzione metallica) sono indotte correnti che possono trasmettersi all’uomo che venga in contatto con questo = stimolazione di muscoli e nervi periferici fino a microscosse dolorose Il campo elettrico e magnetico possono interferire con dispositivi elettromedicali impiantati (es pacemaker) fino alla cessazione della stimolazione. I meccanismi indiretti non sono ancora stati sufficientemente investigati, la mancanza di un plausibile meccanismo specifico non esclude la possibilità di effetti nocivi per la salute, ma richiede più solidi dati biologici ed epidemiologici.

47 EFFETTI Percezione del disturbo attraverso effetti di carica elettrica di superficie: alternanza di cariche elettriche sulla superficie del corpo che danno vibrazione di peli e capelli nel soggetto esposto (anche dolore) retina: percezione di magnetofosfeni (lampi di luce nel campo visivo) La percezione dipende dall’intensità del campo, dalle condizioni ambientali e dalla sensibilità individuale. La soglia di percezione diretta è compresa tra 2 e 20 (per esposizioni di cariche elettriche superiori a 20 kV/m nel 10 dei volontari La funzionalità della retina (parte del SNC), può essere alterata da un’esposizione diretta agli ELF molto più deboli di quelli che provocano una stimolazione nervosa diretta. Una lieve sensazione di sfarfallio detta magnetofosfene deriva dall’interazione tra il campo elettrico indotto e le cellule elettricamente eccitabili della retina per valori stimati tra 10 e 100 mV/m a 20 Hz.

48 EFFETTI SU SNC Effetti sul sistema nervoso centrale, neurocomportamentali e sulla psiche: Effetti sui potenziali visivi evocati Effetti sui potenziali uditivi EEG:incrementi della frequenza media e potenza spettrale nelle bande alfa e beta Tempi di reazione: 10-12% decrementi di risposta Ipersensibilità (Electric Hypersensitivity Syndrome) Suicidi e depressione: suggerita un’associazione con le linee elettriche ad alto voltaggio, in particolare con esposizione cumulativa Nel complesso l’evidenza di effetti sull’uomo è inadeguata Sono meno chiari i risultati degli studi su volontari riguardo a gli effetti neurocomportamentali come quelli di attività elettrice del cervello, sulla sfera cognitiva, sul sonno, sull’ipersensibilità e sull’umore. In generale sono studi condotti a livelli inferiori a quelli richiesti per l’induzione di effetti descritti in precedenza e hanno fornito spt effetti sottili e transitori. Alterazioni anche sull’accuratezza nell’effettuare alcuni compiti cognitivi. Alcuni soggetti dichiarano di essere ipersensibili ai CEM in generale, tuttavia i dati forniti da studi di provocazione in doppio cieco suggeriscono che i sintomi descritti non siano correlati all’esposizione a campi elettromagnetici. E’ stato suggerito che i sintomi siano legati ad una situazione di stress legata al posto di lavoro o alla consapevolezza di essere esposti a cem o a situazioni preesistenti

49 ANIMALI : CEM sono percepiti dagli animali come effetti di carica di superficie che possono provocare stimoli temporanei o lievi stress: dati convincenti Modulazione delle funzioni del sistema oppioide e colinergico con modifiche dello svolgimento di compiti di memoria spaziale e relative prestazioni Nei ratti la soglia di percezione è compresa tra i 3-13 kV/m, i roditori intorno ai 50 kV/m

50 ALTRI EFFETTI Effetti sul sistema endocrino:
riduzione e soppressione di melatonina Alterazione produzione ormoni correlati allo stress dell’asse pituitario- adrenalinico Nel complesso l’evidenza che i CEM alterino il sistema neuroendocrino in modo tale da influire negativamente sulla salute umana è definita inadeguata La melatonina è un ormone rilasciato dalla ghiandola pineale, ormone collegato ai ritmi giorno-notte sembra esserci anche un’interferenza cogli ormoni rilasciati dalla ghiandola pituitaria e coinvolti nel metabolismo e nei processi fisiologici; tuttavia è molto difficile eliminare un possibile confondenti da parte dei diversi fattori ambientali e stili di vita Studi di laboratorio su volontari non sembra evidenziare effetti sui livelli notturni di m. ma molti studi su animali, hanno indicato una soppressione notturna per esposizioni fino ai 100 kV/m e H 5 microt e 5 mT. Studi in VITRO su cellule isolate dimostrano in effetti un ‘interferenza con l’azione della melatonina

51 ALTRI EFFETTI Malattie neurodegenerative:
morbo di Parkinson e sclerosi multipla Morbo di Alzheimer e sclerosi laterale amiotrofica (ALS) Nel complesso l’evidenza di effetti è inadeguata Sono riportate in letteratura ma numero di studi piccolo per parkinson e sclerosi multipla, maggiori studi su alz e sla, in particolare soggetti che svolgono lavori elettrici sembrano avere un maggior rischio tuttavia nessun meccanismo biologico sembra in grado di spiegare l’associazione= nel complesso l’evidenza è cmq giudicata inadeguata (lo stesso per alzehimer)

52 ALTRI EFFETTI Effetti sul sistema immunitario ed ematologico
Cellule natural killer Conta dei Globuli Bianchi Nel complesso l’evidenza di effetti è inadeguata In qualche studio sull’uomo con campi variabili tra 10 μT e 2 mT sono state osservate variaizoni nelle cellule natural killer sia in senso di diminuzione che aumento sul numero delle cellule; su ANIMALI riduzione dell’attività cellule natural killer nella femmina di topo ma non nel maschio né in ratti di entrambi i sessi. Anche sui globuli bianchi studi con risultati diversi. La difficoltà di interpretazione di questi dati per quanto riguarda il potenziale impatto sulla salute, è dovuta alla grande variabilità delle condizioni di esposizione ed ambientali, al numero relativamente piccolo di soggetti esaminati e all’ampia gamma di parametri in esame.

53 ALTRI EFFETTI Effetti sul sistema cardiovascolare: variazioni della frequenza cardiaca in volontari esposti Nel complesso l’evidenza suggerisce che i CEM non causino questi effetti ai livelli di esposizione comunemente riscontrati in ambito ambientale o professionale Rischi in gravidanza e sullo sviluppo del feto: la maggior parte degli studi non depone per una connessione tra aborti ed esposizione Studi sperimentali relativi all’esposizione sia a breve che a lungo termine mostrano che mentre la scossa elettrica costituisce ovviamente un rischio per la salute è improbabile che i livelli di esposizione comunemente riscontrati in ambito ambientale o professionale si verifichino altri effetti cardiovascolari correlati ai campi elf. In letteratura sono segnalati casi di var.. ma nel complesso i dati non confortano un’associazione tra esposizione a campi ELF e malattie cardiovascolari. Effetti in gravidanza:aumentato rischio di aborto per esposizione della madre= evidenze inadeguate; nei mammiferi con esposizione fino a 150 kV/m diverse specie e con esposizioni per diverse generazioni con risultati di alcun effetto nocivo. L’esposizione a campi oltre i 20 mT sembra dare delle malformazioni interne e scheletriche spt in ratti e topi ma di scarsa importanza. Studi su modelli sperimentali diversi dai mammiferi (embrioni di pollo, pesci, ricci di mare e insetti) hanno indicato che i campi elf possono disturbare il primo sviluppo già a livelli di microtesla; tuttavia studi su specie diverse dai mammiferi hanno un peso minore dei corrispondenti su mammiferi = nell’insieme indaguata

54 ELF EFFETTI CANCEROGENI (probabilistici, non dose dipendente) studi molto discordanti sia per esposizioni professionali che residenziali.

55 - carcinoma della mammella nell’uomo
ELF PROFESSIONALI: viziati nella misura dell’esposizione e in alcuni casi nella contemporanea esposizione ad altri agenti cancerogeni; sono riportati in letteratura: - leucemie - tumori cerebrali - carcinoma della mammella nell’uomo Settore

56 - leucemie infantili (linfatica acuta)* - tumori SNC (infantili)
ELF RESIDENZIALI: evidenza scientifica contraddittoria e complessa sotto il profilo epidemiologico, biologico e dosimetrico; sono riportati in letteratura: - leucemie infantili (linfatica acuta)* - tumori SNC (infantili) controversi gli studi sugli adulti *Albhom et al. Br J Cancer 2000, 83: raddoppio del rischio relativo di leucemia infantile per esposizioni residenziali > 0.4 T Questa autorevole metanalisi ha riguardato i 9 migliori studi del settore e pur evidenziando l’esistenza di un eccesso di rischio significativo per la leucemia infantile in relazione all’esposizione residenziale ai campi ELF a Hz, ha condotto ad una correzione di precedenti stime indicando un raddoppio del rischio relativo per esposizioni prolungate a valori medi di induzione magnetica pari o > 0.4 microt. Sono staiti combinati insieme gli studi di danim, finl, germania, Norvegia, regno unito svesia più canada nuova zelanda e usa…considerando globalmente 3247 casi di leucemia a fronte di controlli scelti dalla popolazione generale tutti di età inferiore a 14 anni. La valutazione dell’esposizione è stata fatta o misurando direttamente (entro 1 anno dalla diagnosi) oppure calcolando la distanza tra la casa e la linea di alimentazione della corrente elettrica. In conclusione la quota molto esigua (99.2% dei bambini sono esposti al di sotto dei 0.4 microtesla), 0.8% di bambini con età < 14 anni che sperimenta un’esposizione > o = 0.4 microt presentava una frequenza di leucemia doppia rispetto ai bambini con esposizione inferiore

57 Nessuna evidenza di rischio per tumori cerebrali e tumori solidi
ELF giugno 2001: la IARC (Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro) ha classificato i campi magnetici di 50/60 Hz come possibili cancerogeni umani (classe 2 b, la più debole delle categorie di evidenza cancerogena) solo per la leucemia infantile e per bambini con un’esposizione residenziale superiore a 0.4 T. Nessuna evidenza di rischio per tumori cerebrali e tumori solidi Nessuna evidenza di rischio cancerogeno in adulti né per esposizioni residenziali né professionali. POSSIBILE = LIMITATA EVIDENZA DI CANCEROGENICITAì NEGLI STUDI SULLUOMO, MENTRE INSUFFICIENTE SULGLI ANIMALI una limitata evidenza di cancerogenicità nell'uomo ed un'evidenza meno che sufficiente negli animali da esperimento

58 Evidenza di altri tumori infantili resta inadeguata
ELF dopo il 2001 (Extremely Low Frequency Fields Environmental Health Criteria Monograph No.238 ) Epidemiologia: Evidenza di altri tumori infantili resta inadeguata Studi sul rischio di cancro al seno in donne adulte = negativi Studi su tumori cerebrali e leucemie negli adulti: non hanno modificato nel complesso l’evidenzia inadeguata di un’associazione tra campi ELF e rischio di sviluppare tali patologie.

59 ELF dopo il 2001 (Extremely Low Frequency Fields Environmental Health Criteria Monograph No.238 ) Esperimenti di laboratorio su animali: Non esiste un modello animale adeguato per la più diffusa forma di leucemia infantile, cioè la linfatica acuta La maggior parte degli studi su modelli di roditori non riporta alcun effetto dei campi magnetici ELF su leucemie e linfomi Notevole quantità di studi su contemporanea esposizione ad ELF e altri agenti cancerogeni (ag, chimici e tumore al seno, radiazioni ionizzanti e leucemia/linfomi, radiazione UV e tumori della pelle)= Aumento nelle rotture di filamenti di DNA in tessuti cerebrali a seguito di esposizione in vivo Complessivamente non vi è evidenza che l’esposizione a campi ELF da sola provochi il cancro e risulta anche inadeguata l’associazione con altri agenti cancerogeni.

60 Effetti genotossici per esposizioni > 50 mT
ELF dopo il 2001 (Extremely Low Frequency Fields Environmental Health Criteria Monograph No.238 ) Studi in vitro Effetti genotossici per esposizioni > 50 mT Recenti studi dimostrano danni al DNA già ad un’intensità di 35 μT Relativamente ai danni al DNA ci sono crescenti indicazioni che i campi possano interagire con agenti che danneggiano il DNA.non ci sono ancora chiare indicazioni di attivazione da parte degli ELF, di geni legati al controllo del ciclo cellulare. Devono però essere ancora compiuti studi sistematici che analizzando la risposta dell’intero genoma. Molti altri studi ad esempio sulla proliferazione cellulare, sull’apoptosi, sulla trasmissione dei segnali del calcio e su trasformazioni maligne hanno prodotto risultati inconsistenti e non definitivi

61 RACCOMANDAZIONI DELL’OMS
ELF RACCOMANDAZIONI DELL’OMS I governi e l’industria dovrebbero seguire lo sviluppo degli studi e promuovere programmi di ricerca per ridurre ulteriormente le incertezze scientifiche sugli effetti sanitari dell’esposizione a campi ELF Si incoraggiano gli stati membri a mettere in atto dei programmi di comunicazione efficace e aperta tra tutte le parti coinvolte, così da permettere decisioni su base informata. Nel costruire nuovi impianti e nel progettare nuove apparecchiature, compresi gli elettrodomestici, si possono ricercare soluzioni per una riduzione a basso costo delle esposizioni SI SITMA CHE A QUESTA ESPOSIZONE CI SIA DALL1% AL 4% DEI BAMBINI..circa nuovi casi per anno di leucemia in percentuale %

62 ELF conclusioni globali (Extremely Low Frequency Fields Environmental Health Criteria Monograph No.238 ) I nuovi studi sull’uomo, su animali e in vitro, pubblicati dopo la monografia IARC del 2002, non cambiano la classificazione complessiva dei campi magnetici ELF come un possibile agente cancerogeno per l’uomo. I dati scientifici delineano un quadro abbastanza coerente dal punto di vista epidemiologico con aumento del rischio di leucemia infantile per esposizione cronica a campi magnetici a frequenza industriale di bassa intensità (> T) tuttavia permangono delle incertezze: - valutazione dell’esposizione - dati di laboratorio: tutti i dati o i meccanismi di interazione NON forniscono sostegno a questa associazione Nel complesso, l’evidenza non è quindi abbastanza forte da far considerare come causale la relazione, ma è abbastanza forte da rimanere motivo di attenzione SI SITMA CHE A QUESTA ESPOSIZONE CI SIA DALL1% AL 4% DEI BAMBINI..circa nuovi casi per anno di leucemia in percentuale %

63 CAMPI ELETTROMAGNETICI STATICI
CAMPI ELETTRICI ACUTI: lievi scosse o stimolazione dei peli cutanei CRONICI: poco indagati

64 CAMPI MAGNETICI STATICI
Meccanismi d’azione: Effetto magneto meccanico: forza su materiali ferromagnetici, determinandone lo spostamento per rotazione o traslazione Effetto magnetoidrodinamico: azione su cariche in movimento (es. elettroliti del sangue) alterandone i parametri di flusso Effetto paramagnetico: azione su specie chimiche che presentano elettroni spaiati, influenzandone la reattività chimica. Rilevanza sanitaria

65 CAMPI MAGNETICI STATICI
Effetti biologici: Influenza in funzione dell’intensità dell’attività elettrica dei tessuti eccitabili come SNC e muscolare e parametri emodinamici Per esposizioni > 2 T Vertigini, nausea, sapore metallico, fosfeni indotti dal movimento della testa Aumento della pressione arteriosa del 2% Per esposizioni > 5T Depolarizzazione del nodo SA Rilevanza sanitaria

66 CAMPI MAGNETICI STATICI
I pochi studi condotti sull’uomo riguardanti in genere lavoratori esposti nell’industria a campi statici ad intensità variabile sono deboli sul piano metodologico e hanno fornito risultati frammentari e contradditori Gli studi condotti sull’animale non hanno fornito alcuna coerente evidenza di effetto a livello nervoso, comportamentale, cardiovascolare e riproduttivo per esposizione al corpo intero a campi inferiori ai 2 T anche se la probabilità di insorgenza aumenta al progressivo aumentare dei valori di campo oltre tale soglia.

67 CAMPI MAGNETICI STATICI
Gli effetti diretti sui tessuti vanno distinti da quelli legati all’azione esercitata sui dispositivi ferromagnetici o elettronici impiantati tipo pace maker, clips vascolari, protesi metalliche che si verificano a livelli di molto inferiori rispetti a quelli necessari per indurre effetti diretti.

68 Paracelso: tra i primi medici ad introdurre in occidente la terapia con magnete per affezioni morbose "dosis sola facet venenum"

69 D. Lgs 81/2008 CAPO IV art 207 DEFINIZIONI

70 D. Lgs 81/2008 CAPO IV art 209 VALUTAZIONE DEL RISCHIO basata su:
riconoscimento dei problemi, identificazione e valutazione dei fattori causali, identificazione delle attività lavorative caratterizzate dall’esposizione al rischio con coinvolgimento dei lavoratori individuazione dei lavoratori esposti da effettuarsi con dati oggettivi di misure di campo elettrico e magnetico: misuratore di campo connesso a varie sensori con differenti campi di frequenza CAPO IV art 209 VALUTAZIONE DEL RISCHIO

71 VALUTAZIONE DEL RISCHIO :
nel caso delle più comuni sorgenti ambientali, i tipici livelli di esposizione non sono così elevati da comportare misure di protezione da effetti acuti in numerose attività lavorative ci può essere esposizione più elevata

72 D. Lgs 81/2008 CAPO IV art 211 SORVEGLIANZA SANITARIA

73 D.LGS 81/08 ALLEGATO XXXVI

74 D.LGS 81/08 ALLEGATO XXXVI

75 MISURE DI PREVENZIONE COLLETTIVA: interventi di carattere organizzativo, procedurale e impiantistico (progettazione dei posti di lavoro, individuazione delle sorgenti emittenti, idonee schermature) INDIVIDUALE: parte della corretta integrazione tra ambiente e lavoratore

76 MISURE DI PREVENZIONE (2)
Informazioni relative ai livelli espositivi a CEM potranno essere ricavati anche dalle informazioni che i fabbricanti di apparecchi e dispositivi generanti campi elettrici e magnetici, in particolare di uso lavorativo, sono tenuti a fornire agli utenti, ai lavoratori mediante apposite etichettature o schede informative (art. 12 Legge Quadro n. 36/2001)

77 MISURE DI PREVENZIONE RADIOFREQUENZE E MICROONDE
TECNICHE: schermatura: pannelli metallici ostacolano la trasmissione per riflessione e dissipazione dell’energia interfaccia aria-metallo. L’attenuazione aumenta con lo spessore e con la superficie dello schermo; lo schermo va installato il più possibile lontano dalla sorgente collegamento a terra delle RF

78 MISURE DI PREVENZIONE CAMPI MAGNETICI STATICI
raccomandazioni di linee-guida elaborate per la protezione da Laboratori di ricerca internazionali (CERN, LLNL, ORNL, etc.). a) per le zone con campi superiori a 0,5 – 1 mT: - esclusione dell’accesso per i portatori di pacemaker; - esclusione dall’esposizione di portatori di presidi metallici (clips vascolari), di grandi protesi metalliche (anche, cranio) e di presidi elettronici;

79 MISURE DI PREVENZIONE CAMPI MAGNETICI STATICI
b) per campi intorno a 50 mT: - controllo per scopi antinfortunistici del movimento di utensili magnetizzabili; - esclusione dall’esposizione di donne gestanti, di persone con storia di disturbi psichici o con affezioni del sistema nervoso centrale o con affezioni cardiovascolari (fibrillazione atriale permanente); c) per campi superiori a 50 mT: - preclusione dell’accesso alle persone affette da anemia falciforme (il fenomeno di orientamento macromolecolare è stato indotto da un campo magnetico di 350 mT su emazie falciformi in direzione perpendicolare al campo stesso).

80 MISURE DI PREVENZIONE ELF
Protezione collettiva tramite interventi di carattere organizzativo e impiantistico: - progettazione posti di lavoro - individuazione sorgenti emittenti - adeguato controllo della sorgente (accertamento della copertura da parte delle norme di omologazione e dotazione delle prescrizioni di sicurezza)