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7. Sistema nervoso

Editor del capitolo: Donna Merger


Sommario

Tabelle e figure

Sistema nervoso: panoramica
Donna Mergler e José A. Valciukas

Anatomia e fisiologia
Josè A. Valciukas

Agenti Chimici Neurotossici
Peter Arlien-Søborg e Leif Simonsen

Manifestazioni di avvelenamento acuto e precoce cronico
Donna Merger

Prevenire la neurotossicità sul lavoro
Barry Johnson

Sindromi cliniche associate a neurotossicità
Robert G. Feldmann

Misurazione dei deficit neurotossici
Donna Merger

Diagnosi
Anna Maria Seppäläinen

Neuroepidemiologia occupazionale
Olav Axelson

tavoli

Fare clic su un collegamento sottostante per visualizzare la tabella nel contesto dell'articolo.

  1. Nomi e funzioni principali di ciascuna coppia di nervi cranici
  2. Raggruppamento degli effetti neurotossici per quanto riguarda la neurotossicità
  3. Gas associati ad effetti neurotossici
  4. Metalli neurotossici e loro composti inorganici
  5. Monomeri neurotossici
  6. Solventi organici associati a neurotossicità
  7. Classi di comuni pesticidi neurotossici
  8. Altre sostanze chimiche associate alla neurotossicità
  9. Lista di controllo dei sintomi cronici
  10. Effetti neurofunzionali dell'esposizione ad alcune neurotossine
  11. Esposizioni chimiche e sindromi neurotossiche associate
  12. Alcune batterie "core" per valutare i primi effetti neurotossici
  13. Albero decisionale per la malattia neurotossica
  14. Effetti neurofunzionali coerenti dell'esposizione in cantiere ad alcune delle principali sostanze neurotossiche

Cifre

Punta su una miniatura per vedere la didascalia della figura, fai clic per vedere la figura nel contesto dell'articolo.

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Giovedi, 17 febbraio 2011 21: 55

Sistema nervoso: panoramica

La conoscenza del sistema nervoso in generale e del cervello e del comportamento umano in particolare sono di fondamentale importanza per coloro che si dedicano a un ambiente sano e sicuro. Le condizioni di lavoro e le esposizioni che influenzano direttamente le operazioni del cervello, influenzano la mente e il comportamento. Valutare le informazioni, prendere decisioni e reagire in modo coerente e ragionevole alle percezioni del mondo richiede che il sistema nervoso funzioni correttamente e che il comportamento non sia danneggiato da condizioni pericolose, come incidenti (per es. scala) o l'esposizione a livelli pericolosi di sostanze chimiche neurotossiche.

I danni al sistema nervoso possono causare cambiamenti nell'input sensoriale (perdita della vista, dell'udito, dell'olfatto, ecc.), possono ostacolare la capacità di controllare il movimento e le funzioni del corpo e/o possono influenzare la capacità del cervello di trattare o immagazzinare informazioni. Inoltre, il funzionamento alterato del sistema nervoso può causare disturbi comportamentali o psicologici. I cambiamenti dell'umore e della personalità sono un evento comune a seguito di danni fisici o organici al cervello. Man mano che la nostra conoscenza si sviluppa, stiamo imparando di più sul modo in cui i processi del sistema nervoso vengono modificati. Le sostanze neurotossiche possono attraversare la barriera naturale del cervello e interferire direttamente con il suo intricato funzionamento. Sebbene alcune sostanze abbiano una particolare affinità con determinate aree del sistema nervoso, la maggior parte delle neurotossine ha effetti diffusi, mirando ai processi cellulari coinvolti nel trasporto di membrana, nelle reazioni chimiche cellulari interne, nella liberazione di sostanze secretorie e così via.

Il danno ai vari componenti del sistema nervoso può verificarsi in diversi modi:

  • lesioni fisiche dirette dovute alla caduta di oggetti, collisioni, colpi o indebita pressione sui nervi
  • cambiamenti nell'ambiente interno, come ossigeno insufficiente a causa di asfissianti ed esposizione al calore
  • interferenza nei processi cellulari attraverso l'azione chimica di sostanze quali metalli, solventi organici e pesticidi

 

Lo sviluppo insidioso e multiforme di molte patologie del sistema nervoso richiede agli operatori del settore della medicina del lavoro approcci diversi ma complementari allo studio, alla comprensione, alla prevenzione e alla cura del problema. Le alterazioni precoci possono essere rilevate in gruppi di lavoratori attivi ed esposti utilizzando misure sensibili di menomazione. L'identificazione della disfunzione iniziale può portare ad azioni preventive. Nelle ultime fasi è richiesta una buona conoscenza clinica e la diagnosi differenziale è essenziale per il trattamento e la cura adeguati dei lavoratori disabili.

Sebbene le sostanze chimiche vengano per lo più esaminate una per una, va ricordato che in molti luoghi di lavoro vengono utilizzate miscele di sostanze chimiche potenzialmente neurotossiche, esponendo i lavoratori a quello che può essere definito un “cocktail”. In processi come la stampa, la verniciatura, la pulizia, negli uffici scarsamente ventilati, nei laboratori, nell'applicazione di pesticidi, nella microelettronica e in molti altri settori, i lavoratori sono esposti a miscele chimiche. Sebbene possano esserci informazioni su ciascuna delle sostanze separatamente, dobbiamo considerare la nocività combinata e i possibili effetti additivi o addirittura sinergici sul sistema nervoso. In alcuni casi di esposizione multipla, ciascuna particolare sostanza chimica può essere presente in quantità molto ridotte, anche al di sotto del livello di rilevamento delle tecniche di valutazione dell'esposizione; tuttavia, quando vengono sommati tutti insieme, la concentrazione totale può essere molto elevata.

Il lettore dovrebbe essere consapevole di tre difficoltà principali nel riesaminare i fatti sul sistema nervoso nell'ambito di questo Enciclopedia.

In primo luogo, la comprensione delle malattie professionali che colpiscono il sistema nervoso e il comportamento è cambiata sostanzialmente con lo sviluppo di nuovi approcci alla visualizzazione delle relazioni cervello-comportamento. L'interesse principale della caratterizzazione dei cambiamenti morfologici grossolani che si verificano a causa di traumi meccanici al sistema nervoso - in particolare, ma non esclusivamente al cervello - è stato seguito da un interesse per l'assorbimento di agenti neurotossici da parte del sistema nervoso; interesse per lo studio dei meccanismi cellulari della patologia del sistema nervoso; e infine, la ricerca delle basi molecolari di questi processi patologici cominciò a crescere. Questi approcci coesistono oggi e tutti forniscono informazioni per valutare le condizioni di lavoro che influenzano il cervello, la mente e il comportamento.

In secondo luogo, le informazioni generate dai neuroscienziati sono sbalorditive. La terza edizione del libro Principi di scienze neurali edito da Kandel, Schwartz e Kessell, apparso nel 1991 - una delle recensioni più preziose del settore - pesa 3.5 kg ed è lungo più di 1,000 pagine.

In terzo luogo, è molto difficile rivedere le conoscenze sull'organizzazione funzionale del sistema nervoso in quanto si applicano a tutte le nicchie della salute e sicurezza sul lavoro. Fino a circa 25 anni fa, le opinioni teoriche che davano supporto agli esperti sanitari interessati specializzati nell'individuazione, nel monitoraggio, nella prevenzione e nel trattamento clinico di un lavoratore che ha assorbito un agente neurotossico a volte non si sovrapponevano alle opinioni teoriche riguardanti la condizione dei lavoratori trauma cerebrale e le manifestazioni comportamentali di danno cerebrale minimo. Le manifestazioni comportamentali che si diceva fossero la conseguenza dell'interruzione di specifici percorsi chimici nel cervello erano territorio esclusivo del neurotossicologo; sia il danno strutturale del tessuto di regioni specifiche del cervello, sia le strutture neurali distanti legate all'area in cui si sono verificate le lesioni, sono state le spiegazioni invocate dai neurologi. È solo negli ultimi anni che stanno emergendo punti di vista convergenti.

Con questo in mente, questo capitolo affronta questioni importanti per la comprensione del sistema nervoso e gli effetti delle condizioni del posto di lavoro sul suo funzionamento. Inizia con una descrizione dell'anatomia e della fisiologia, seguita da una sezione sulla neurotossicità, che esamina l'esposizione, gli esiti e la prevenzione.

Poiché il sistema nervoso è fondamentale per il benessere del corpo, anche molti rischi non chimici possono influire sul suo normale funzionamento. Molti di questi sono considerati in diversi capitoli che trattano questi pericoli. Le lesioni traumatiche alla testa sono incluse in Pronto Soccorso, lo stress da calore è considerato nell'articolo "Effetti dello stress da calore e lavoro nel caldo" e la malattia da decompressione è esaminata nell'articolo "Stress gravitazionale". Vibrazione mano-braccio (“Vibrazione trasmessa dalla mano”) e movimento ripetitivo (“Esiti cronici, muscolo-scheletrici”) nel capitolo Sistema muscoloscheletrico, che sono fattori di rischio per le neuropatie periferiche, sono anch'essi considerati in queste sezioni del Enciclopedia.

Il capitolo si conclude con una rassegna di questioni speciali e le prospettive per le future vie di ricerca.

 

Di ritorno

Giovedi, 17 febbraio 2011 21: 59

Anatomia e fisiologia

Le cellule nervose sono le unità funzionali del sistema nervoso. Si ritiene che il sistema nervoso abbia diecimila milioni di tali cellule, chiamate neuroni e glia, la glia essendo presente in numero maggiore rispetto ai neuroni.

Il Neurone

La figura 1 è un diagramma idealizzato di un neurone con le sue tre caratteristiche strutturali più importanti: il corpo cellulare, i dendriti e il terminale dell'assone.

Figura 1. L'anatomia del neurone

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I dendriti sono processi finemente ramificati che sorgono vicino al corpo cellulare di un neurone. I dendriti ricevono effetti eccitatori o inibitori tramite messaggeri chimici chiamati neurotrasmettitori. Il citoplasma è il materiale del corpo cellulare in cui si trovano gli organelli, compreso il nucleo cellulare, e altre inclusioni Figura 2. Il nucleo contiene la cromatina della cellula, o materiale genetico.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 2. Gli organelli

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Il nucleo della cellula nervosa è atipico rispetto a quello di altre cellule viventi in quanto, sebbene contenga il materiale genetico acido desossiribonucleico (DNA), il DNA non è coinvolto nel processo di divisione cellulare; cioè, dopo aver raggiunto la maturità, le cellule nervose non si dividono. (Un'eccezione a questa regola sono i neuroni nel rivestimento del naso (epitelio olfattivo).) Il nucleo è ricco di acido ribonucleico (RNA), necessario per la sintesi delle proteine. Sono stati identificati tre tipi di proteine: le proteine ​​citosoliche, che costituiscono gli elementi fibrillari della cellula nervosa; proteine ​​intracondriali, che generano energia per l'attività cellulare; e proteine ​​che formano membrane e prodotti secretori. I neuroni sono ora concepiti come cellule secretorie modificate. Si formano granuli secretori, immagazzinati nelle vescicole sinaptiche e successivamente rilasciati come sostanze neurotrasmettitrici, i messaggeri chimici tra le cellule nervose.

Gli elementi fibrillari, che costituiscono lo scheletro del neurone, partecipano alla funzione trofica del neurone, fungendo da veicoli di trasmissione. Il trasporto assonale può essere anterogrado (dal corpo cellulare al terminale dell'assone) e retrogrado (dal terminale dell'assone al corpo cellulare). Dal più spesso al più sottile si riconoscono tre tipi di elementi fibrillari: microtubuli, neurofilamenti e microfilamenti.

Cellule gliali

A differenza dei neuroni, le cellule gliali non trasportano di per sé messaggi elettrici. Esistono due tipi di cellule gliali: le macroglia e la microglia. La macroglia è un nome dato ad almeno tre tipi di cellule: astrociti, oligodendrociti e cellule ependimali. Le cellule microgliali sono principalmente cellule scavenger per rimuovere i detriti dopo che si è verificato un danno neurale o un'infezione.

Le cellule gliali hanno anche caratteristiche distintive microscopiche e ultramicroscopiche. Le cellule gliali supportano fisicamente i neuroni, ma ora si comincia a comprendere anche una serie di proprietà fisiologiche. Tra le più importanti interazioni neurone-glia c'è il ruolo della cellula gliale nel fornire nutrienti ai neuroni, rimuovere frammenti di neuroni dopo la loro morte e, cosa più importante, contribuire al processo di comunicazione chimica. Le cellule gliali, in netto contrasto con i neuroni, possono dividersi e quindi riprodursi. I tumori del sistema nervoso, ad esempio, derivano da una riproduzione anomala delle cellule gliali.

Mielina

Ciò che appare nell'osservazione macroscopica del tessuto neurale come “materia grigia” e “materia bianca” ha una base microscopica e biochimica. Microscopicamente, la materia grigia contiene i corpi cellulari neuronali, mentre la sostanza bianca è dove si trovano le fibre neurali o gli assoni. L'aspetto “bianco” è dovuto a una guaina – composta da una sostanza grassa chiamata mielina – che ricopre queste fibre. La mielina dei nervi periferici origina dalla membrana della cellula di Schwann che avvolge l'assone. La mielina delle fibre nel sistema nervoso centrale è fornita dalle membrane degli oligodendrociti (una varietà di cellule gliali). Gli oligodendrociti di solito mielinizzano diversi assoni, mentre la cellula di Schwann è associata a un solo assone. Una discontinuità della guaina mielinica, designata come nodi di Ranvier, esiste tra cellule di Schwann continue o oligodendrociti. Si stima che nella via motoria centrale più lunga, fino a 2,000 cellule di Schwann formino la copertura mielinica. La mielina, il cui ruolo è quello di facilitare la propagazione del potenziale d'azione, può essere un bersaglio specifico di agenti neurotossici. Una classificazione morfologica delle sostanze neurotossiche descrive i caratteristici cambiamenti neuropatologici della mielina come mielinopatie.

Funzione trofica del neurone

Le normali funzioni del neurone includono la sintesi proteica, il trasporto assonale, la generazione e la conduzione del potenziale d'azione, la trasmissione sinaptica e la formazione e il mantenimento della mielina. Alcune delle funzioni trofiche di base del neurone sono state descritte già nel XIX secolo sezionando gli assoni (assotomia). Tra i processi scoperti, uno dei più importanti fu la degenerazione walleriana, dopo Waller, il fisiologo inglese che la descrisse.

La degenerazione walleriana offre una buona opportunità per descrivere i ben noti cambiamenti negli organelli come risultato di danni traumatici o tossici. Tra parentesi, i termini usati per descrivere la degenerazione walleriana prodotta da assotomia traumatica sono gli stessi usati per descrivere i cambiamenti derivanti da agenti neurotossici. A livello cellulare, i cambiamenti neuropatologici risultanti da un danno tossico al tessuto neurale sono molto più complessi di quelli che si verificano a seguito di un danno traumatico. È solo di recente che sono stati osservati cambiamenti nei neuroni colpiti da agenti neurotossici.

Ventiquattro ore dopo il taglio dell'assone, la caratteristica più distintiva è il gonfiore di entrambi i lati del trauma meccanico. Il gonfiore deriva dall'accumulo di fluidi ed elementi membranosi su entrambi i lati del sito della lesione. Questi cambiamenti non sono dissimili da quelli osservati in una strada a doppio senso allagata dalla pioggia con veicoli fermi su entrambi i lati dell'area allagata. In questa analogia, i veicoli fermi sono il rigonfiamento. Dopo alcuni giorni, avviene la rigenerazione degli assoni rivestiti, cioè quelli ricoperti di mielina. I germogli crescono dal moncone prossimale muovendosi al ritmo di 1-3 mm al giorno. In condizioni favorevoli, i germogli raggiungono il moncone distale (più lontano dal corpo cellulare). Quando la innervazione - l'unione dei monconi - è completata, le caratteristiche di base della normale trasmissione sono state ristabilite. Il corpo cellulare del neurone danneggiato subisce profondi cambiamenti strutturali nella sintesi proteica e nel trasporto assonale.

Se si dice che la neurobiologia molecolare è una disciplina giovane, la neurobiologia dei processi neurotossici lo è ancora di più, e ancora agli inizi. È vero, la base molecolare dell'azione di molte neurotossine e agenti farmacologici è ora ben compresa. Ma con alcune notevoli eccezioni (ad esempio piombo, metilmercurio, acrilammide) la base molecolare della tossicità della stragrande maggioranza degli agenti ambientali e neurotossici è sconosciuta. Ecco perché, invece di descrivere la neurobiologia molecolare di un gruppo selezionato di agenti neurotossici occupazionali e ambientali, siamo ancora costretti a fare riferimento alle strategie e agli esempi relativamente abbondanti della neurofarmacologia classica o del lavoro nella moderna produzione di farmaci.

Neurotrasmettitori

Un neurotrasmettitore è una sostanza chimica che, quando viene rilasciata dai terminali degli assoni dal potenziale d'azione, produce il cambiamento momentaneo del potenziale elettrico quando viene stimolata un'altra fibra nervosa. I neurotrasmettitori stimolano o inibiscono i neuroni adiacenti o gli organi effettori come i muscoli e le ghiandole. I neurotrasmettitori noti e i loro percorsi neurali vengono ora studiati intensamente e ne vengono costantemente scoperti di nuovi. Si ritiene ora che alcuni disturbi neurologici e psichiatrici siano causati da cambiamenti chimici nella neurotrasmissione, ad esempio la miastenia grave, il morbo di Parkinson, alcune forme di disturbi affettivi come la depressione, gravi distorsioni dei processi mentali come nella schizofrenia e il morbo di Alzheimer. Sebbene siano stati pubblicati eccellenti rapporti isolati sull'effetto di numerosi agenti neurotossici ambientali e occupazionali sulla neurotrasmissione, il corpus di conoscenze è scarso rispetto a quello esistente per le malattie neuropsichiatriche. Gli studi farmacologici sui farmaci fabbricati richiedono una comprensione di come i farmaci influenzano la neurotrasmissione. La produzione di farmaci e la ricerca sulla neurotrasmissione sono quindi intimamente correlate. Le mutevoli visioni dell'azione della droga sono state riassunte da Feldman e Quenzer (1984).

Gli effetti degli agenti neurotossici sulla neurotrasmissione sono caratterizzati da dove agiscono nel sistema nervoso, dai loro recettori chimici, dall'andamento temporale dei loro effetti, se gli agenti neurotossici facilitano, bloccano o inibiscono la neurotrasmissione, o se gli agenti neurotossici alterano la terminazione o la rimozione del azione farmacologica del neurotrasmettitore.

Una difficoltà incontrata dai neuroscienziati è la necessità di collegare processi noti che si verificano a livello molecolare nel neurone con eventi a livello cellulare, che a loro volta possono spiegare come si verificano cambiamenti neuropsicologici normali e patologici, come chiaramente affermato nel seguito che ad un si applica ancora in larga misura: “(A) a livello molecolare, è spesso possibile una spiegazione dell'azione di un farmaco; a livello cellulare a volte è possibile una spiegazione, ma a livello comportamentale la nostra ignoranza è abissale” (Cooper, Bloom e Roth 1986).

I componenti principali del sistema nervoso

La conoscenza dei principali componenti del sistema nervoso è essenziale per la comprensione delle manifestazioni neuropsicologiche grossolane della malattia neurotossica, il razionale per l'uso di tecniche specifiche per la valutazione delle funzioni del sistema nervoso e la comprensione dei meccanismi farmacologici dell'azione neurotossica. Da un punto di vista funzionale, il sistema nervoso può essere suddiviso in due compartimenti principali: Il sistema nervoso somatico trasmette informazioni sensoriali (tatto, temperatura, dolore e posizione degli arti, anche quando gli occhi sono chiusi) dai segmenti corporei e trasporta i percorsi neurali che innervano e controllano il movimento dei muscoli scheletrici, come quelli delle braccia, delle dita, delle gambe e dita dei piedi. Il sistema nervoso viscerale controlla gli organi interni che normalmente non sono sotto l'influenza dei vasi sanguigni, la dilatazione e la costrizione delle pupille degli occhi e così via.

Dal punto di vista anatomico, occorre identificare quattro componenti principali: il del sistema nervoso centrale, la sistema nervoso periferico compresi i nervi cranici, il sistema autonomo e la sistema neuroendocrino.

Il sistema nervoso centrale

Il sistema nervoso centrale contiene il cervello e il midollo spinale Figura 3. Il cervello si trova nella cavità cranica ed è protetto dalle meningi. È diviso in tre componenti principali; in ordine ascendente, cioè dalla parte caudale (coda) a quella cervicale (testa) del sistema nervoso, sono il rombencefalo (chiamato anche rombencefalo), il mesencefalo (mescencefalo) e il prosencefalo (proscencefalo).

Figura 3. Le divisioni centrale e periferica del sistema nervoso

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Il rombencefalo

I tre componenti principali del rombencefalo sono il midollo allungato, il ponte e il cervelletto (figura 4).

Figura 4. Il cervello mostrato da un lato.

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Il midollo allungato contiene strutture neurali che controllano la frequenza cardiaca e la respirazione, a volte bersaglio di agenti neurotossici e farmaci che causano la morte. Situato tra il midollo allungato e il mesencefalo, il ponte (ponte) prende il nome dal gran numero di fibre che attraversano il suo aspetto anteriore in rotta verso gli emisferi cerebellari. Il cervelletto - in latino, piccolo cervello - ha un caratteristico aspetto ondulato. Il cervelletto riceve informazioni sensoriali e invia messaggi motori essenziali per la coordinazione motoria. È responsabile (tra le altre funzioni) dell'esecuzione di movimenti fini. Questa programmazione, o programmazione, richiede la tempistica adeguata degli input sensoriali e delle risposte motorie. Il cervelletto è spesso il bersaglio di numerosi agenti neurotossici, ad esempio bevande alcoliche, molti solventi industriali, piombo, che influenzano le risposte motorie.

Il mesencefalo

Il mesencefalo è una parte ristretta del cervello che collega il rombencefalo al proencefalo. Le strutture del mesencefalo sono l'acquedotto cerebrale, il tetto, i peduncoli cerebrali, la substantia nigra e il nucleo rosso. L'acquedotto cerebrale è un canale che collega il terzo con il quarto ventricolo (cavità del cervello piene di liquido); il liquido cerebrospinale (CSF) scorre attraverso questa apertura.

Il cervello anteriore

Questa parte del cervello è suddivisa in diencefalo ("tra il cervello") e il cervello. Le principali regioni del diencefalo sono il talamo e l'ipotalamo. “Thalamus” significa “stanza interna”. I talami sono costituiti da raggruppamenti neuronali, chiamati nuclei, che hanno cinque funzioni principali:

  • ricevere informazioni sensoriali e inviarle alle aree primarie della corteccia cerebrale
  • inviare informazioni sul movimento in corso alle aree motorie della corteccia cerebrale
  • inviare informazioni sull'attività del sistema limbico ad aree della corteccia cerebrale relative a questo sistema
  • inviare informazioni sull'attività intratalamica alle aree associative della corteccia cerebrale
  • inviare informazioni sull'attività di formazione reticolare del tronco encefalico ad aree diffuse della corteccia cerebrale.

 

Il nome ipotalamo significa "sotto il talamo". Costituisce la base del terzo ventricolo, un importante punto di riferimento per l'imaging del cervello. L'ipotalamo è una struttura neurale complessa e minuscola responsabile di molti aspetti del comportamento come le pulsioni biologiche di base, la motivazione e l'emozione. È il collegamento tra il sistema nervoso e quello neuroendocrino, da rivedere di seguito. La ghiandola pituitaria (chiamata anche ipofisi) è collegata dai neuroni ai nuclei ipotalamici. È ben noto che le cellule nervose ipotalamiche svolgono molte funzioni neurosecretorie. L'ipotalamo è collegato a molte altre importanti regioni del cervello, tra cui il rinencefalo, la corteccia primitiva originariamente associata all'olfatto, e il sistema limbico, compreso l'ippocampo.

La corteccia cerebrale è il componente più grande del cervello, costituito da due emisferi cerebrali collegati da una massa di sostanza bianca chiamata corpo calloso. La corteccia cerebrale è lo strato superficiale di ciascun emisfero cerebrale. I solchi profondi nella corteccia cerebrale, il solco centrale e il solco laterale Figura 4, sono presi come punti di riferimento per separare le regioni anatomiche del cervello. Il lobo frontale si trova di fronte al solco centrale. Il lobo parietale inizia nella parte posteriore del solco centrale e si trova accanto al lobo occipitale, che occupa la porzione posteriore del cervello. Il lobo temporale inizia ben all'interno del ripiegamento del solco laterale e si estende negli aspetti ventrali degli emisferi cerebrali. Due componenti importanti del cervello sono i gangli della base e il sistema limbico.

I gangli della base sono nuclei, cioè gruppi di cellule nervose, situati verso il centro del cervello. I gangli della base comprendono i principali centri del sistema motorio extrapiramidale. (Il sistema piramidale, a cui il termine è contrapposto, è coinvolto nel controllo volontario del movimento.) Il sistema extrapiramidale è influenzato selettivamente da molti agenti neurotossici (p. es., manganese). Negli ultimi due decenni sono state fatte importanti scoperte riguardo al ruolo che questi nuclei svolgono in diverse malattie neurodegenerative (ad esempio, morbo di Parkinson, corea di Huntington).

Il sistema limbico è composto da strutture neurali contorte che si ramificano in molte direzioni e stabiliscono connessioni con molte "vecchie" regioni del cervello, in particolare con l'ipotalamo. È coinvolto nel controllo dell'espressione emotiva. Si ritiene che l'ippocampo sia una struttura in cui si verificano molti processi di memoria.

Il midollo spinale

Il midollo spinale è una struttura biancastra situata all'interno del canale vertebrale. È diviso in quattro regioni: cervicale, toracica, lombare e sacrale-coccissale. Le due caratteristiche più facilmente riconoscibili del midollo spinale sono la materia grigia contenente i corpi cellulari dei neuroni e la sostanza bianca contenente gli assoni mielinizzati dei neuroni. La regione ventrale della materia grigia del midollo spinale contiene cellule nervose che regolano la funzione motoria; la regione centrale del midollo spinale toracico è associata alle funzioni autonomiche. La porzione dorsale riceve informazioni sensoriali dai nervi spinali.

Il sistema nervoso periferico

Il sistema nervoso periferico comprende quei neuroni che si trovano al di fuori del sistema nervoso centrale. Il termine periferico descrive la distribuzione anatomica di questo sistema, ma funzionalmente è artificiale. I corpi cellulari delle fibre motorie periferiche, ad esempio, si trovano all'interno del sistema nervoso centrale. Nella neurotossicologia sperimentale, clinica ed epidemiologica, il termine sistema nervoso periferico (PNS) descrive un sistema selettivamente vulnerabile agli effetti di agenti tossici e capace di rigenerarsi.

I nervi spinali

Le radici ventrale e dorsale sono dove i nervi periferici entrano ed escono dal midollo spinale per tutta la sua lunghezza. Le vertebre adiacenti contengono aperture per consentire alle fibre della radice che formano i nervi spinali di lasciare il canale spinale. Esistono 31 paia di nervi spinali, che prendono il nome dalla regione della colonna vertebrale a cui sono associati: 8 cervicali, 12 toracici, 5 lombari, 5 sacrali e 1 coccigeo. Una metamera è una regione del corpo innervata da un nervo spinale figura 5.

Figura 5. La distribuzione segmentale dei nervi spinali (la metamera).

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Esaminando attentamente le funzioni motorie e sensoriali delle metamere, i neurologi possono dedurre la posizione delle lesioni in cui si è verificato il danno.

 

 

 

 

 

 

 

Tabella 1. Nomi e funzioni principali di ciascuna coppia di nervi cranici

Nervo1 Conduce impulsi funzioni
I. Olfattivo Dal naso al cervello Senso dell'olfatto
II. Ottico Dall'occhio al cervello Vision
III. Oculomotore Dal cervello ai muscoli oculari Movimenti oculari
IV. Trocleare Dal cervello ai muscoli oculari esterni Movimenti oculari
V. Trigemino
(o trifacciale)
Dalla pelle e dalle mucose della testa e dai denti al cervello; anche dal cervello ai muscoli masticatori Sensazioni di viso, cuoio capelluto e denti; movimenti masticatori
VI. Abducente Dal cervello ai muscoli oculari esterni Volgendo gli occhi verso l'esterno
VII. Facciale Dalle papille gustative della lingua al cervello; dal cervello ai muscoli facciali Senso del gusto; contrazione dei muscoli dell'espressione facciale
VIII. Acustico Dall'orecchio al cervello Udito; senso di equilibrio
IX. Glossofaringeo Dalla gola e dalle papille gustative della lingua al cervello; anche dal cervello ai muscoli della gola e alle ghiandole salivari Sensazioni di gola, gusto, movimenti di deglutizione, secrezione di saliva
X. Vago Dalla gola, dalla laringe e dagli organi nelle cavità toraciche e addominali al cervello; anche dal cervello ai muscoli della gola e agli organi nelle cavità toraciche e addominali Sensazioni della gola, della laringe e degli organi toracici e addominali; deglutizione, produzione della voce, rallentamento del battito cardiaco, accelerazione della peristalsi
XI. Accessorio spinale Dal cervello ad alcuni muscoli delle spalle e del collo Movimenti della spalla; movimenti di rotazione della testa
XII. Ipoglosso Dal cervello ai muscoli della lingua Movimenti della lingua

1 Le prime lettere delle parole della frase seguente sono le prime lettere dei nomi dei nervi cranici: "Sulle piccole cime del vecchio Olimpo un finlandese e un tedesco hanno visto del luppolo". Molte generazioni di studenti hanno usato questa o una frase simile per aiutarli a ricordare i nomi dei nervi cranici.

 

I nervi cranici

Stem del cervello è un termine comprensivo che designa la regione del sistema nervoso che comprende il midollo, il ponte e il mesencefalo. Il tronco cerebrale è una continuazione del midollo spinale verso l'alto e in avanti (ventralmente). È in questa regione dove la maggior parte dei nervi cranici fa le loro uscite e le loro entrate. Ci sono 12 paia di nervi cranici; La tabella 1 descrive il nome e la funzione principale di ciascuna coppia e la figura 6 mostra l'ingresso e l'uscita di alcuni nervi cranici nel cervello.

Figura 6. Il cervello mostrato dal basso con l'entrata e l'uscita di molti nervi cranici.

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Il sistema nervoso autonomo

Il sistema nervoso autonomo è quella parte del sistema nervoso che controlla l'attività dei componenti viscerali del corpo umano. Si chiama “autonomo” perché svolge le sue funzioni automaticamente, il che significa che il suo funzionamento non può essere facilmente controllato a piacimento. Da un punto di vista anatomico, il sistema autonomo ha due componenti principali: il sistema nervoso simpatico e il sistema nervoso parasimpatico. I nervi simpatici che controllano l'attività viscerale originano dalle porzioni toracica e lombare del midollo spinale; i nervi parasimpatici originano dal tronco encefalico e dalla porzione sacrale del midollo spinale.

Da un punto di vista fisiologico, non si può fare una singola generalizzazione che si applichi al modo in cui i sistemi nervoso simpatico e parasimpatico controllano i diversi organi del corpo. Nella maggior parte dei casi, gli organi viscerali sono innervati da entrambi i sistemi e ciascun tipo ha un effetto opposto in un sistema di controlli ed equilibri. Il cuore, ad esempio, è innervato dai nervi simpatici la cui eccitazione produce un'accelerazione del battito cardiaco, e dai nervi parasimpatici la cui eccitazione produce un rallentamento del battito cardiaco. Entrambi i sistemi possono stimolare o inibire gli organi che innervano. In altri casi, gli organi sono controllati prevalentemente o esclusivamente da un sistema o dall'altro. Una funzione vitale del sistema nervoso autonomo è il mantenimento dell'omeostasi (stato di equilibrio stabile) e l'adattamento del corpo animale al suo ambiente esterno. L'omeostasi è lo stato di equilibrio delle funzioni corporee raggiunto da un processo attivo; il controllo della temperatura corporea, dell'acqua e degli elettroliti sono tutti esempi di processi omeostatici.

Dal punto di vista farmacologico, non esiste un singolo neurotrasmettitore associato alle funzioni simpatiche o parasimpatiche, come si credeva un tempo. La vecchia visione che l'acetilcolina fosse il trasmettitore predominante del sistema autonomo dovette essere abbandonata quando furono scoperte nuove classi di neurotrasmettitori e neuromodulatori (ad esempio, dopamina, serotonina, purine e vari neuropeptidi).

I neuroscienziati hanno recentemente rilanciato il punto di vista comportamentale del sistema nervoso autonomo. Il sistema nervoso autonomo è coinvolto nella reazione istintiva di lotta o fuga ancora presente nell'uomo, che è, per la maggior parte, la base delle reazioni fisiologiche causate dallo stress. Le interazioni tra il sistema nervoso e le funzioni immunologiche sono possibili attraverso il sistema nervoso autonomo. Le emozioni che provengono dal sistema nervoso autonomo possono essere espresse attraverso i muscoli scheletrici.

Il controllo autonomo dei muscoli lisci

I muscoli delle viscere, ad eccezione del cuore, sono i muscoli lisci. Il muscolo cardiaco ha caratteristiche sia del muscolo scheletrico che di quello liscio. Come i muscoli scheletrici, anche i muscoli lisci contengono le due proteine ​​actina e, in proporzioni minori, miosina. A differenza dei muscoli scheletrici, non presentano la regolare organizzazione dei sarcolemi, l'unità contrattile della fibra muscolare. Il cuore è unico in quanto può generare attività miogenica: anche dopo che le sue innervazioni neurali sono state recise, può contrarsi e rilassarsi per diverse ore da solo.

L'accoppiamento neuromuscolare nei muscoli lisci differisce da quello dei muscoli scheletrici. Nei muscoli scheletrici, la giunzione neuromuscolare è il collegamento tra il nervo e le fibre muscolari. Nella muscolatura liscia non c'è giunzione neuromuscolare; le terminazioni nervose entrano nel muscolo, diffondendosi in tutte le direzioni. Gli eventi elettrici all'interno del muscolo liscio sono quindi molto più lenti di quelli nei muscoli scheletrici. Infine, la muscolatura liscia ha la caratteristica unica di esibire contrazioni spontanee, come quella esibita dall'intestino. In larga misura, il sistema nervoso autonomo regola l'attività spontanea della muscolatura liscia.

I componenti centrali del sistema nervoso autonomo

Il ruolo principale del sistema nervoso autonomo è quello di regolare l'attività della muscolatura liscia, del cuore, delle ghiandole del tratto digerente, delle ghiandole sudoripare, delle ghiandole surrenali e di altre ghiandole endocrine. Il sistema nervoso autonomo ha una componente centrale, l'ipotalamo, situato alla base del cervello, dove sono integrate molte funzioni autonomiche. Ancora più importante, i componenti centrali del sistema autonomo sono direttamente coinvolti nella regolazione delle pulsioni biologiche (regolazione della temperatura, fame, sete, sesso, minzione, defecazione e così via), motivazione, emozione e in larga misura nelle funzioni "psicologiche" come stati d'animo, affetti e sentimenti.

Sistema neuroendocrino

Le ghiandole sono gli organi del sistema endocrino. Sono chiamate ghiandole endocrine perché i loro messaggi chimici vengono consegnati all'interno del corpo, direttamente nel flusso sanguigno (in contrasto con le ghiandole esocrine, come le ghiandole sudoripare, le cui secrezioni compaiono sulla superficie esterna del corpo). Il sistema endocrino fornisce un controllo lento ma duraturo su organi e tessuti attraverso messaggeri chimici chiamati ormoni. Gli ormoni sono i principali regolatori del metabolismo corporeo. Ma, a causa degli intimi legami tra il sistema nervoso centrale, periferico e autonomo, il sistema neuroendocrino- un termine che cattura collegamenti così complessi - è ora concepito come un potente modificatore della struttura e della funzione del corpo umano e del comportamento.

Gli ormoni sono stati definiti come messaggeri chimici che vengono rilasciati dalle cellule nel flusso sanguigno per esercitare la loro azione sulle cellule bersaglio a una certa distanza. Fino a poco tempo fa, gli ormoni erano distinti dai neurotrasmettitori, discussi sopra. Questi ultimi sono messaggeri chimici rilasciati dai neuroni su una sinapsi tra le terminazioni nervose e un altro neurone o un effettore (cioè muscolo o ghiandola). Tuttavia, con la scoperta che i classici neurotrasmettitori come la dopamina possono agire anche come ormoni, la distinzione tra neurotrasmettitori e ormoni è ormai sempre meno netta. Pertanto, sulla base di considerazioni puramente anatomiche, gli ormoni derivati ​​dalle cellule nervose possono essere chiamati neuro-ormoni. Da un punto di vista funzionale, il sistema nervoso può essere pensato come un vero e proprio sistema neurosecretorio.

L'ipotalamo controlla le funzioni endocrine attraverso un collegamento con la ghiandola pituitaria (chiamata anche ipofisi, una minuscola ghiandola situata alla base del cervello). Fino alla metà degli anni '1950 le ghiandole endocrine erano viste come un sistema separato governato dalla ghiandola pituitaria, spesso chiamata “ghiandola maestra”. A quel tempo, fu avanzata un'ipotesi neurovascolare che stabiliva il ruolo funzionale dei fattori ipotalamici/ipofisari nel controllo della funzione endocrina. In questa prospettiva, l'ipotalamo endocrino fornisce l'ultima via neuroendocrina comune nel controllo del sistema endocrino. Ora è stato fermamente stabilito che il sistema endocrino è esso stesso regolato dal sistema nervoso centrale e dagli input endocrini. Così, neuroendocrinologia è ormai un termine appropriato per descrivere la disciplina che studia i ruoli reciprocamente integrati del sistema nervoso e di quello endocrino nel controllo dei processi fisiologici.

Con la crescente comprensione della neuroendocrinologia, le divisioni originali si stanno sgretolando. L'ipotalamo, che si trova sopra e collegato alla ghiandola pituitaria, è il collegamento tra il sistema nervoso e quello endocrino e molte delle sue cellule nervose svolgono funzioni secretorie. È anche collegato ad altre importanti regioni del cervello, tra cui il rinencefalo - la corteccia primitiva originariamente associata all'olfatto o al senso dell'olfatto - e il sistema limbico, associato alle emozioni. È nell'ipotalamo che vengono prodotti gli ormoni rilasciati dalla ghiandola pituitaria posteriore. L'ipotalamo produce anche sostanze chiamate ormoni di rilascio e inibizione. Questi agiscono sull'adenoipofisi, inducendola a potenziare o inibire la produzione di ormoni della ghiandola pituitaria anteriore, che agiscono su ghiandole localizzate altrove (tiroide, corteccia surrenale, ovaie, testicoli e altre).

 

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Giovedi, 17 febbraio 2011 22: 30

Agenti Chimici Neurotossici

Definizione di Neurotossicità

neurotossicità si riferisce alla capacità di indurre effetti avversi nel sistema nervoso centrale, nei nervi periferici o negli organi di senso. Una sostanza chimica è considerata neurotossica se è in grado di indurre un modello coerente di disfunzione neurale o un cambiamento nella chimica o nella struttura del sistema nervoso.

La neurotossicità si manifesta generalmente come un continuum di sintomi ed effetti, che dipendono dalla natura della sostanza chimica, dalla dose, dalla durata dell'esposizione e dalle caratteristiche dell'individuo esposto. La gravità degli effetti osservati, così come l'evidenza di neurotossicità, aumenta attraverso i livelli da 1 a 6, mostrati nella Tabella 1. L'esposizione a breve termine o a basse dosi a una sostanza chimica neurotossica può provocare sintomi soggettivi come mal di testa e vertigini, ma l'effetto di solito è reversibile. Con l'aumentare della dose, possono manifestarsi cambiamenti neurologici e, infine, vengono generati cambiamenti morfologici irreversibili. Il grado di anormalità necessario per implicare la neurotossicità di un agente chimico è una questione controversa. Secondo la definizione, si considera un modello coerente di disfunzione neurale o cambiamento nella chimica o nella struttura del sistema nervoso se vi sono prove ben documentate di effetti persistenti ai livelli 3, 4, 5 o 6 nella Tabella 1. Questi livelli riflettono il peso dell'evidenza fornita da diversi segni di neurotossicità. Le sostanze neurotossiche includono elementi presenti in natura come piombo, mercurio e manganese; composti biologici come la tetrodotossina (dal pesce palla, una prelibatezza giapponese) e l'acido domoico (da cozze contaminate); e composti sintetici inclusi molti pesticidi, solventi industriali e monomeri.

Tabella 1. Raggruppamento degli effetti neurotossici per riflettere la loro forza relativa per stabilire la neurotossicità

Livello

Raggruppamento

Spiegazione/Esempi

6

Cambiamenti morfologici

I cambiamenti morfologici includono la morte cellulare e l'assonopatia, nonché i cambiamenti morfologici subcellulari.

5

Cambiamenti neurologici

Il cambiamento neurologico abbraccia risultati anormali negli esami neurologici su singoli individui.

4

Cambiamenti fisiologici/comportamentali

I cambiamenti fisiologici/comportamentali comprendono risultati sperimentali su gruppi di animali o esseri umani come cambiamenti nei potenziali evocati e nell'EEG, o cambiamenti nei test psicologici e comportamentali.

3

Cambiamenti biochimici

I cambiamenti biochimici riguardano i cambiamenti nei parametri biochimici rilevanti (p. es., il livello del trasmettitore, il contenuto proteico GFA (proteina acida fibrillare gliale) o le attività enzimatiche).

21

Sintomi soggettivi irreversibili

Sintomi soggettivi. Nessuna evidenza di anormalità all'esame medico neurologico, psicologico o di altro tipo.

11

Sintomi reversibili e soggettivi

Sintomi soggettivi. Nessuna evidenza di anormalità all'esame medico neurologico, psicologico o di altro tipo.

1 Solo umani
Fonte: Modificato da Simonsen et al. 1994.

Negli Stati Uniti sono in commercio tra 50,000 e 100,000 sostanze chimiche e ogni anno vengono sottoposte a valutazione da 1,000 a 1,600 nuove sostanze chimiche. Si sospetta che più di 750 sostanze chimiche e diverse classi o gruppi di composti chimici siano neurotossici (O'Donoghue 1985), ma la maggior parte delle sostanze chimiche non è mai stata testata per le proprietà neurotossiche. La maggior parte delle sostanze chimiche neurotossiche conosciute oggi disponibili sono state identificate da segnalazioni di casi o attraverso incidenti.

Sebbene le sostanze chimiche neurotossiche siano spesso prodotte per soddisfare usi specifici, l'esposizione può derivare da diverse fonti: uso nelle case private, nell'agricoltura e nelle industrie, o dall'acqua potabile inquinata e così via. Risolti i preconcetti a priori su quali composti neurotossici dovrebbero essere trovati in quali occupazioni dovrebbero quindi essere viste con cautela, e le seguenti citazioni dovrebbero essere considerate come possibili esempi che includono alcuni dei più comuni prodotti chimici neurotossici (Arlien-Søborg 1992; O 'Donoghue 1985; Spencer e Schaumburg 1980; OMS 1978).

Sintomi di neurotossicità

Il sistema nervoso generalmente reagisce in modo piuttosto stereotipato all'esposizione a sostanze neurotossiche Figura 1. Di seguito sono indicate alcune sindromi tipiche.

Figura 1. Effetti neurologici e comportamentali dell'esposizione a sostanze chimiche neurotossiche.

NER030T2

polineuropatia

Ciò è causato dalla compromissione della funzione nervosa motoria e sensoriale che porta alla debolezza dei muscoli, con paresi solitamente più pronunciata perifericamente nelle estremità superiori e inferiori (mani e piedi). Possono verificarsi parestesie precedenti o simultanee (formicolio o intorpidimento delle dita delle mani e dei piedi). Ciò può portare a difficoltà nel camminare o nella coordinazione fine di mani e dita. Metalli pesanti, solventi e pesticidi, tra le altre sostanze chimiche, possono provocare tale disabilità, anche se il meccanismo tossico di questi composti può essere totalmente diverso.

encefalopatia

Ciò è causato da una compromissione diffusa del cervello e può provocare affaticamento; compromissione dell'apprendimento, della memoria e della capacità di concentrazione; ansia, depressione, aumentata irritabilità e instabilità emotiva. Tali sintomi possono indicare un disturbo cerebrale degenerativo diffuso precoce e un'encefalopatia tossica cronica occupazionale. Spesso, sin dalle prime fasi della malattia, possono essere presenti anche una maggiore frequenza di mal di testa, vertigini, alterazioni del ritmo del sonno e ridotta attività sessuale. Tali sintomi possono svilupparsi a seguito di un'esposizione a lungo termine e di basso livello a diverse sostanze chimiche come solventi, metalli pesanti o idrogeno solforato e si osservano anche in diversi disturbi demenziali non correlati al lavoro. In alcuni casi si possono osservare sintomi neurologici più specifici (p. es., parkinsonismo con tremore, rigidità dei muscoli e rallentamento dei movimenti, o sintomi cerebellari come tremore e ridotta coordinazione dei movimenti delle mani e dell'andatura). Tali quadri clinici possono essere osservati in seguito all'esposizione ad alcune sostanze chimiche specifiche come manganese o MPTP (1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetraidropiridina) nella prima condizione e toluene o mercurio nella seconda.

gas

Un'ampia varietà di sostanze chimiche con strutture chimiche totalmente diverse sono gas a temperatura normale e si sono dimostrate neurotossiche Tabella 3. Alcune di esse sono estremamente tossiche anche a dosi molto piccole e sono state persino utilizzate come gas di guerra (fosgene e cianuro); altri richiedono dosi elevate per periodi più lunghi per dare sintomi (p. es., anidride carbonica). Alcuni sono usati per l'anestesia generale (p. es., protossido di azoto); altri sono ampiamente usati nell'industria e negli agenti usati per la disinfezione (es. formaldeide). I primi possono indurre cambiamenti irreversibili nel sistema nervoso dopo ripetute esposizioni di basso livello, i secondi apparentemente producono solo sintomi acuti. L'esposizione in stanze piccole con scarsa ventilazione è particolarmente pericolosa. Alcuni dei gas sono inodori, il che li rende particolarmente pericolosi (ad es. monossido di carbonio). Come mostrato nella tabella 2, alcuni gas sono costituenti importanti nella produzione industriale, mentre altri sono il risultato di una combustione incompleta o completa (ad esempio, CO e CO2 rispettivamente). Questo si vede nelle miniere, nelle acciaierie, nelle centrali elettriche e così via, ma può anche essere visto nelle case private con ventilazione insufficiente. Essenziale per il trattamento è interrompere l'ulteriore esposizione e fornire aria fresca o ossigeno e, nei casi più gravi, ventilazione artificiale.

Tabella 2. Gas associati a effetti neurotossici

Chemical

Esempi di fonte di esposizione

Settori selezionati a rischio

effetti1

Anidride carbonica (CO2 )

Saldatura; fermentazione; produzione, conservazione e utilizzo del ghiaccio secco

Industria dei metalli; estrazione; birrifici

M: Vasi dilatati

A: Male alla testa; dispnea; tremore; perdita di conoscenza

C: Quasi nessuno

Monossido di carbonio (CO)

Riparazione auto; saldatura; fusione di metalli; autisti; pompiere

Industria dei metalli; estrazione; trasporto; centrale elettrica

M: Privazione di ossigeno

A: Male alla testa; sonnolenza; perdita di conoscenza

Acido solfidrico (H2S)

Fumigazione di serre; letame; pescatori; scarico del pesce; gestione delle fognature

Agricoltura; pesca; lavoro fognario

M: Blocco del metabolismo ossidativo

A: Perdita di conoscenza

C: encefalopatia

Cianuro (HCN)

Elettrosaldatura; trattamento superficiale galvanico con nichel; rame e argento; fumigazione di navi, alimenti per case e terreno in serre

Industria dei metalli; industria chimica; asilo; estrazione; officina del gas

M: Blocco degli enzimi respiratori

A: Dispnea; calo della pressione sanguigna; convulsioni; perdita di conoscenza; Morte

C: Encefalopatia; atassia; neuropatia (p. es., dopo aver mangiato cavasava)

Compromissione professionale incerta

Protossido di azoto (N2O)

Anestesia generale durante operazione; narcosi leggera a cura dentale e consegna

Ospedali (anestesia); dentisti; ostetrica

M: Cambiamento acuto nella membrana delle cellule nervose; degenerazione delle cellule nervose dopo esposizione a lungo termine

A: Stordimento; sonnolenza; perdita di conoscenza

C: Intorpidimento delle dita delle mani e dei piedi; coordinamento ridotto; encefalopatia

1 M: meccanismo; A: effetti acuti; C: effetti cronici.
Neuropatia: disfunzione delle fibre nervose periferiche motorie e sensoriali.
Encefalopatia: disfunzione cerebrale dovuta a compromissione generalizzata del cervello.
Atassia: compromissione della coordinazione motoria.

 

metalli

Di norma la tossicità dei metalli aumenta con l'aumentare del peso atomico, piombo e mercurio sono particolarmente tossici. I metalli si trovano solitamente in natura a basse concentrazioni, ma in alcuni settori sono utilizzati in grandi quantità (vedi Tabella 3) e possono dare origine a rischi professionali per i lavoratori. Inoltre, notevoli quantità di metalli si trovano nelle acque reflue e possono dar luogo a rischi ambientali per i residenti in prossimità degli impianti ma anche a distanze maggiori. Spesso i metalli (o, per esempio, i composti organici del mercurio) entrano nella catena alimentare e si accumulano nei pesci, negli uccelli e negli animali, rappresentando un rischio per i consumatori. La tossicità e il modo in cui i metalli vengono manipolati dall'organismo possono dipendere dalla struttura chimica. I metalli puri possono essere assorbiti per inalazione o contatto con la pelle di vapore (mercurio) e/o piccole particelle (piombo), o per via orale (piombo). Composti inorganici del mercurio (ad es. HgCl2) vengono assorbiti principalmente per via orale, mentre i composti metallici organici (ad es. piombo tetraetile) vengono assorbiti principalmente per inalazione o per contatto con la pelle. Il carico corporeo può riflettersi in una certa misura nella concentrazione di metalli nel sangue o nelle urine. Questa è la base per il monitoraggio biologico. Nel trattamento va ricordato che soprattutto il piombo viene rilasciato molto lentamente dai depositi nel corpo. La quantità di piombo nelle ossa sarà normalmente ridotta solo del 50% in 10 anni. Questo rilascio può essere accelerato dall'uso di agenti chelanti: BAL (dimercapto-1-propanolo), Ca-EDTA o penicillamina.

Tabella 3. Metalli e loro composti inorganici associati a neurotossicità

Chemical

Esempi di fonte di esposizione

Settori selezionati a rischio

effetti1

Piombo

Fusione; saldatura; macinazione; riparazione; vetri; plastificante

Lavori in metallo; estrazione; impianti di accumulo; riparazione auto; cantieri navali; lavoratori del vetro; ceramica; ceramica; plastica

M: Compromissione del metabolismo ossidativo delle cellule nervose e della glia

A: Dolore addominale; male alla testa; encefalopatia; convulsioni

C: Encefalopatia; polineuropatia, compresa la mano cadente

Elementale di mercurio

Elettrolisi; strumenti elettrici (giroscopio; manometro; termometro; batteria; lampadina elettrica; tubi, ecc.); otturazione in amalgama

piante cloralcali; estrazione; elettronica; odontoiatria; produzione di polimeri; industria della carta e della cellulosa

M: Compromissione in più siti nelle cellule nervose

A: Infiammazione polmonare; male alla testa; discorso alterato

C: Infiammazione delle gengive; perdita di appetito; encefalopatia; compreso il tremore; irritabilità

Calomelano Hg2Cl2

 

Laboratori

A: Bassa tossicità acuta effetti tossici cronici, vedi sopra

Sublimare HgCl2

Disinfezione

Ospedali; cliniche; laboratori

M: Degenerazione renale acuta tubulare e glomerulare. Molto tossico anche a piccole dosi orali, letale fino a 30 mg/kg di peso

C: Vedi sopra.

Manganese

Fusione (lega d'acciaio); taglio; saldatura in acciaio; batterie a secco

estrazione di manganese; produzione di acciaio e alluminio; industria dei metalli; produzione di batterie; industria chimica; fornaio

M: Non nota, possibili alterazioni della dopamina e delle catecolamine nei gangli della base nel centro del cervello

A: disforia

C: Encefalopatia compreso il parkinsonismo; psicosi; perdita di appetito; irritabilità; male alla testa; debolezza

Alluminio

Metallurgia; macinazione; lucidatura

Industria dei metalli

M: Sconosciuto

C: Forse encefalopatia

1 M: meccanismo; A: effetti acuti; C: effetti cronici.
Neuropatia: disfunzione delle fibre nervose periferiche motorie e sensoriali.
Encefalopatia: disfunzione cerebrale dovuta a compromissione generalizzata del cervello.

 

monomeri

I monomeri costituiscono un gruppo ampio ed eterogeneo di sostanze chimiche reattive utilizzate per la sintesi chimica e la produzione di polimeri, resine e materie plastiche. I monomeri comprendono composti aromatici polialogenati come p-clorobenzene e 1,2,4-triclorobenzene; solventi organici insaturi come stirene e viniltoluene, acrilammide e composti correlati, fenoli, ɛ-caprolattame e ζ-amminobutirolattame. Alcuni dei monomeri neurotossici ampiamente utilizzati e il loro effetto sul sistema nervoso sono elencati nella Tabella 3. L'esposizione professionale ai monomeri neurotossici può avvenire nelle industrie che producono, trasportano e utilizzano prodotti chimici e prodotti in plastica. Durante la manipolazione di polimeri contenenti monomeri a riposo, e durante lo stampaggio nei cantieri navali e nelle cliniche odontoiatriche, si verifica una notevole esposizione ai monomeri neurotossici. In seguito all'esposizione a questi monomeri, l'assorbimento può avvenire durante l'inalazione (ad esempio, solfuro di carbonio e stirene) o per contatto con la pelle (ad esempio, acrilammide). Poiché i monomeri sono un gruppo eterogeneo di sostanze chimiche, sono probabili diversi meccanismi di tossicità. Ciò si riflette nelle differenze nei sintomi (Tabella 4).

Tabella 4. Monomeri neurotossici

Compound

Esempi di fonte di esposizione

Settori selezionati a rischio

effetti1

acrilamide

Dipendenti esposti al monomero

Produzione di polimeri; operazioni di scavo e perforazione

M: Trasporto assonale alterato

C: Polineuropatia; vertigini; tremore e atassia

acrilonitrile

Incidenti nei laboratori e nelle industrie; fumigazione domestica

Produzione di polimeri e gomma; sintesi chimica

A: Ipereccitabilità; salivazione; vomito; cianosi; atassia; respirazione difficoltosa

Disolfuro di carbonio

Produzione di gomma e rayon viscosa

Industria della gomma e del rayon viscosa

M: È probabile che il trasporto assonale e l'attività enzimatica siano compromessi

C: Neuropatia periferica; encefalopatia; male alla testa; vertigine; disturbi gastrointestinali

Styrene

Produzione di materie plastiche rinforzate con vetro; produzione e trasporto di monomeri; uso di resine e rivestimenti contenenti stirene

Industria chimica; produzione di fibra di vetro; industria dei polimeri

M: Sconosciuto

A: Depressione del sistema nervoso centrale; male alla testa

C: Polineuropatia; encefalopatia; perdita dell'udito

Viniltoluene

Produzione di resina; composti insetticidi

Industria chimica e dei polimeri

C: Polineuropatia; ridotta velocità di conduzione nervosa motoria

1 M: meccanismo; A: effetti acuti; C: effetti cronici.
Neuropatia: disfunzione delle fibre nervose periferiche motorie e sensoriali.
Encefalopatia: disfunzione cerebrale dovuta a compromissione generalizzata del cervello.
Atassia: compromissione della coordinazione motoria.

 

Solventi organici

Solventi organici è una denominazione comune per un vasto gruppo di oltre 200 composti chimici lipofili in grado di sciogliere grassi, oli, cere, resine, gomma, asfalto, filamenti di cellulosa e materie plastiche. Di solito sono fluidi a temperatura ambiente con punti di ebollizione inferiori a 200-250°C e sono facilmente evaporati. Vengono assorbiti principalmente attraverso i polmoni, ma alcuni possono penetrare anche nella pelle. A causa della loro lipofilia vengono distribuiti agli organi ricchi di grasso. Così alte concentrazioni si trovano nel grasso corporeo, nel midollo osseo, nel fegato e nel cervello, che possono anche fungere da serbatoi di solventi. Il coefficiente di partizione ottanolo/acqua può indicare se sono prevedibili concentrazioni cerebrali elevate. Il meccanismo della tossicità non è ancora noto, ma sono state ipotizzate diverse possibilità: bloccare importanti enzimi nella degradazione metabolica del glucosio e quindi ridurre l'energia disponibile per l'elaborazione neuronale; ridurre la formazione di energia nei mitocondri; modifica delle membrane neuronali, con conseguente compromissione della funzione del canale ionico; rallentamento del flusso assonale. Il cloruro di metilene viene metabolizzato in CO, che blocca il trasporto di ossigeno nel sangue. Grandi gruppi di lavoratori in una grande varietà di professioni sono esposti quotidianamente o almeno frequentemente (vedi Tabella 5). In alcuni paesi il consumo di solventi organici è diminuito in alcune occupazioni a causa di miglioramenti e sostituzioni igieniche (ad esempio, imbianchini, lavoratori dell'industria grafica, metalmeccanici), mentre in altre occupazioni il modello di esposizione è cambiato ma la quantità totale di solventi organici è rimasto invariato. Ad esempio, il tricloroetilene è stato sostituito da 1,1,1-tricloroetano e freon. Quindi i solventi sono ancora un grave problema igienico in molti luoghi di lavoro. Le persone sono particolarmente a rischio se esposte in stanze piccole con scarsa ventilazione e con temperature elevate, aumentando l'evaporazione. Il lavoro fisico aumenta l'assorbimento polmonare di solventi. In diversi paesi (in particolare i paesi nordici) è stato concesso un indennizzo ai lavoratori che hanno sviluppato un'encefalopatia tossica cronica a seguito di un'esposizione prolungata e di basso livello a solventi.

Tabella 5. Solventi organici associati a neurotossicità

Chemical

Esempi di fonte di esposizione

Settori selezionati a rischio

effetti1

Idrocarburi clorurati: tricloroetilene;

1,1,1-tricloroetano; tetracloroetilene

Sgrassante; galvanica; pittura; stampa; pulizia; anestesia generale e leggera

Industria dei metalli; industria grafica; industria elettronica; lavanderie a secco; anestesisti

M: Sconosciuto

A: Sintomi prenarcotici

C: Encefalopatia; polineuropatia; affetto trigemino (TRI); perdita dell'udito

Cloruro di metilene

Estrazione, compresa l'estrazione di caffeina; sverniciatore

Industria alimentare; pittori; industria grafica

M: Metabolismo ® CO

A: Sintomi prenarcotici; coma

C: encefalopatia

Cloruro di metile

Produzione e riparazione di frigoriferi

Produzione di frigoriferi; industria della gomma; industria della plastica

M: Sconosciuto

A: Sintomi prenarcotici; perdita di conoscenza; Morte

C: encefalopatia

toluene

Stampa; pulizia; sgrassante; galvanica; pittura; pittura spray

Industria grafica; industria elettronica

M: Sconosciuto

A: Sintomi prenarcotici

C: Encefalopatia; disfunzione cerebellare; polineuropatia; perdita dell'udito; disturbo visivo

xilene

Stampa; sintesi di anidride ftalica; pittura; procedure di laboratorio di istologia

Industria grafica; industria della plastica; laboratori di istologia

M: Sconosciuto

A: Sintomi prenarcotici

C: Encefalopatia; disturbo visivo; perdita dell'udito

Styrene

polimerizzazione; modanatura

Industria della plastica; produzione di fibra di vetro

M: Sconosciuto

A: Sintomi prenarcotici

C: Encefalopatia; polineuropatia; perdita dell'udito

Esacarboni: n-esano;

metil butil chetone (MBK);

metiletilchetone (MEK)

Incollaggio; stampa; rivestimento in plastica; pittura; estrazione

Industria del cuoio e delle calzature; industria grafica; pittore; laboratori

M: Compromissione del trasporto assonale

A: Prenarcotico

C: Polineuropatia; encefalopatia

Solventi vari: Freon 113

Produzione e riparazione frigoriferi; lavaggio a secco; sgrassante

Produzione di frigoriferi; industria dei metalli; industria elettronica; lavaggio a secco

M: Sconosciuto

A: Lievi sintomi prenarcotici

C: Encefalopatia

Etere dietilico; alotano

Anestetici generali (infermieri; medici)

Ospedali; cliniche

M: Sconosciuto

A: Sintomi prenarcotici

C: encefalopatia

Disolfuro di carbonio

Vedi monomeri

Vedi monomeri

Vedi monomeri

Miscele: ragia minerale e diluente

Pittura; sgrassante; pulizia; stampa; impregnazione; trattamento della superficie

Industria dei metalli; industria grafica; industria del legno; pittori

M: Sconosciuto

A: Sintomi prenarcotici

C: encefalopatia

 1 M: meccanismo; A: effetti acuti; C: effetti cronici.

Neuropatia: disfunzione delle fibre nervose periferiche motorie e sensoriali.
Encefalopatia: disfunzione cerebrale dovuta a compromissione generalizzata del cervello

 

Pesticidi

Pesticidi è usato come termine generico per qualsiasi sostanza chimica progettata per uccidere gruppi di piante o animali che rappresentano un pericolo per la salute umana o possono causare perdite economiche. Comprende insetticidi, fungicidi, rodenticidi, fumiganti ed erbicidi. Circa 5 miliardi di libbre di pesticidi composti da oltre 600 ingredienti attivi di pesticidi vengono utilizzati ogni anno in agricoltura in tutto il mondo. I pesticidi organofosforati, carbammati e organoclorurati insieme a piretroidi, erbicidi clorofenossi e composti di metalli organici usati come fungicidi hanno proprietà neurotossiche (Tabella 6). Tra le molte sostanze chimiche utilizzate come rodenticidi, alcune (ad esempio, la stricnina, il fosfuro di zinco e il tallio) sono anche neurotossiche. L'esposizione professionale ai pesticidi neurotossici è principalmente associata al lavoro agricolo come la manipolazione dei pesticidi e il lavoro con le colture trattate, ma i disinfestatori, i lavoratori addetti alla produzione e alla formulazione dei pesticidi, i lavoratori delle autostrade e delle ferrovie, nonché i lavoratori delle serre, della silvicoltura e dei vivai possono avere un rischio sostanziale di essere esposti anche a pesticidi neurotossici. I bambini, che costituiscono una parte significativa della forza lavoro agricola, sono particolarmente vulnerabili perché il loro sistema nervoso non è completamente sviluppato. Gli effetti acuti dei pesticidi sono generalmente ben descritti e spesso si osservano effetti di lunga durata in caso di esposizione ripetuta o singola esposizione ad alte dosi (Tabella 6), ma l'effetto dell'esposizione subclinica ripetuta è incerto.

Tabella 6. Classi di comuni pesticidi neurotossici, esposizione, effetti e sintomi associati

Compound

Esempi di fonte di esposizione

Settori selezionati a rischio

effetti1

Composti organo-fosforici: Beomyl; Demetone; Diclorvos; etil parathion; Mevinfos; fosfolano; Terbufos; Malation

Gestione; trattamento delle colture; lavorare con colture trattate; lavoratore portuale

Agricoltura; silvicoltura; chimico; giardinaggio

M: Inibizione dell'acetilcolinesterasi

A: Iperattività; paralisi neuromuscolare; deficit visivo; difficoltà respiratorie; irrequietezza; debolezza; vomito; convulsioni

Carbammati: Aldicarb; Carbarile; Carbofurano; Propoxur

   

M: Assonopatia da neurotossicità ritardata2

C: Polineuropatia; intorpidimento e formicolio ai piedi; debolezza muscolare; disturbo sensoriale; paralisi

Organoclorurati: Aldrin; Dieldrina; DDT; Endrin; eptacloro; Lindano; Metossicloro; Mirex; Toxafene

Vedi sopra

Vedi sopra

A: Eccitabilità; apprensione; vertigini; male alla testa; confusione; perdita di equilibrio; debolezza; atassia; tremori; convulsioni; coma

C: encefalopatia

Piretroidi

Vedi sopra

Vedi sopra

M: Alterazione del flusso di ioni sodio attraverso la membrana delle cellule nervose

A: Sparo ripetuto della cellula nervosa; tremore; convulsione

2,4-D

Erbicida

Agricoltura

C: polineuropatia

Trietilstagno idrossido

Trattamento della superficie; maneggiare legno trattato

Legno e prodotti in legno

A: Male alla testa; debolezza; paralisi; disturbi visivi

C: Polineuropatia; Effetti sul SNC

Bromuro di metile

Fumigazione

Serre; insetticida; fabbricazione di frigoriferi

M: Sconosciuto

A: Disturbi visivi e del linguaggio; delirio; convulsione

C: encefalopatia

1 M: meccanismo; A: effetti acuti; C: effetti cronici.
Neuropatia: disfunzione delle fibre nervose periferiche motorie e sensoriali.
Encefalopatia: disfunzione cerebrale dovuta a compromissione generalizzata del cervello.
Atassia: compromissione della coordinazione motoria.
2 Principalmente fosfati o fosfonati.

 

Altre sostanze chimiche

Diverse sostanze chimiche diverse che non rientrano nei gruppi sopra menzionati possiedono anche neurotossicità. Alcuni di questi sono usati come pesticidi ma anche in diversi processi industriali. Alcuni hanno effetti neurotossici acuti e cronici ben documentati; altri hanno evidenti effetti acuti, ma gli effetti cronici sono poco esaminati. Esempi di queste sostanze chimiche, dei loro usi ed effetti sono elencati nella Tabella 7.

Tabella 7. Altre sostanze chimiche associate a neurotossicità

Chemical

Esempi di fonte di esposizione

Settori selezionati a rischio

effetti1

Acido borico

Saldatura; flussi; preservazione

Metallo; bicchiere

A: Delirio; convulsione

C: Depressione del SNC.

Disulfiram

Pharmaceutical

Gomma

C: Fatica; neuropatia periferica; sonnolenza

esaclorofene

Saponi antibatterici

Chemical

C: edema del SNC; danno ai nervi periferici

idrazina

Agenti riducenti

Chimico; esercito

A: Eccitazione; perdita di appetito; tremore; convulsione

Fenolo/cresolo

antisettici

Materie plastiche; resine; chimico; ospedali; laboratori

M: Denatura proteine ​​ed enzimi

A: Perdita riflessa; debolezza; tremore; sudorazione; coma

C: Perdita di appetito; disturbo mentale; ronzio nelle orecchie

Piridina

Denaturazione dell'etanolo

Chimico; tessile

A: depressione del SNC; depressione mentale; fatica; perdita di appetito

C: Irritabilità; disordini del sonno; polineuropatia; visione doppia

Piombo tetraetile

Additivo per benzina

Chimico; trasporto

C: Irritabilità; debolezza; tremore; difficoltà di visione

arsina

Batterie; insetticida; fusione

Fusione; vetreria; ceramica; fabbricazione della carta

M: Compromissione della funzione enzimatica

A: Sensazione ridotta; paresi; convulsione; coma

C: Compromissione motoria; atassia; perdita del senso delle vibrazioni; polineuropatia

Litio

additivo per olio; farmaceutico

Prodotto petrochimico

AC: Perdita di appetito; ronzio nelle orecchie; offuscamento della vista; tremore; atassia

Selenio

Fusione; produzione di raddrizzatori; vulcanizzazione; oli da taglio; antiossidante

Elettronico; lavori in vetro; industria dei metalli; industria della gomma

A: Delirio; anosmia

C: Odore di aglio; polineuropatia; nervosismo

Tallio

Rodenticida

Bicchiere; prodotti in vetro

A: Perdita di appetito; stanchezza; sonnolenza; gusto metallico; intorpidimento; atassia

Tellurio

Fusione; produzione di gomma; catalizzatore

Metallo; chimico; gomma; elettronico

A: Male alla testa; sonnolenza; neuropatia

C: Odore di aglio; gusto metallico; parkinsonismo; depressione

Vanadio

Di fusione

Estrazione; produzione di acciaio; industria chimica

A: Perdita di appetito; ronzio nelle orecchie; sonnolenza, tremore

C: Depressione; tremore; cecità

1 M: meccanismo; A: effetti acuti; C: effetti cronici.
Neuropatia: disfunzione delle fibre nervose periferiche motorie e sensoriali.
Encefalopatia: disfunzione cerebrale dovuta a compromissione generalizzata del cervello.
Atassia: compromissione della coordinazione motoria

 

Di ritorno

Le attuali conoscenze sulle manifestazioni a breve e lungo termine dell'esposizione a sostanze neurotossiche derivano da studi sperimentali su animali e studi sulle camere umane, studi epidemiologici su lavoratori attivi e pensionati e/o malati, studi e rapporti clinici, nonché disastri su larga scala , come quelli avvenuti a Bhopal, a seguito di una fuoriuscita di isocianato di metile, ea Minamata, per avvelenamento da metilmercurio.

L'esposizione a sostanze neurotossiche può produrre effetti immediati (acuti) e/o effetti a lungo termine (cronici). In entrambi i casi, gli effetti possono essere reversibili e scomparire nel tempo in seguito alla riduzione o cessazione dell'esposizione, oppure determinare danni permanenti e irreversibili. La gravità della compromissione acuta e cronica del sistema nervoso dipende dalla dose di esposizione, che comprende sia la quantità che la durata dell'esposizione. Come l'alcool e le droghe ricreative, molte sostanze neurotossiche possono essere inizialmente eccitanti, producendo una sensazione di benessere o euforia e/o accelerando le funzioni motorie; all'aumentare della dose in quantità o nel tempo, queste stesse neurotossine deprimeranno il sistema nervoso. Infatti, la narcosi (uno stato di stupore o insensibilità) è indotta da un gran numero di sostanze neurotossiche, che alterano la mente e deprimono il sistema nervoso centrale.

Avvelenamento acuto

Gli effetti acuti riflettono la risposta immediata alla sostanza chimica. La gravità dei sintomi e dei disturbi che ne derivano dipende dalla quantità che raggiunge il sistema nervoso. Con esposizioni lievi, gli effetti acuti sono lievi e transitori e scompaiono quando cessa l'esposizione. Mal di testa, stanchezza, stordimento, difficoltà di concentrazione, sensazione di ubriachezza, euforia, irritabilità, vertigini e riflessi rallentati sono i tipi di sintomi sperimentati durante l'esposizione a sostanze chimiche neurotossiche. Sebbene questi sintomi siano reversibili, quando l'esposizione viene ripetuta giorno dopo giorno, anche i sintomi si ripresentano. Inoltre, poiché la sostanza neurotossica non viene immediatamente eliminata dall'organismo, i sintomi possono persistere anche dopo il lavoro. I sintomi riportati in una particolare postazione di lavoro riflettono bene l'interferenza chimica con il sistema nervoso e dovrebbero essere considerati un segnale di avvertimento per una potenziale sovraesposizione; dovrebbero essere avviate misure preventive per ridurre i livelli di esposizione.

Se l'esposizione è molto elevata, come può verificarsi in caso di fuoriuscite, perdite, esplosioni e altri incidenti, i sintomi ei segni di intossicazione sono debilitanti (forti mal di testa, confusione mentale, nausea, vertigini, incoordinazione, visione offuscata, perdita di coscienza); se l'esposizione è sufficientemente elevata, gli effetti possono essere di lunga durata, con possibile conseguente coma e morte.

I disturbi acuti correlati ai pesticidi sono un evento comune tra i lavoratori agricoli nei paesi produttori di alimenti, dove grandi quantità di sostanze tossiche vengono utilizzate come insetticidi, fungicidi, nematocidi ed erbicidi. Organofosfati, carbammati, organoclorurati, piretro, piretrina, paraquat e diquat sono tra le principali categorie di pesticidi; esistono tuttavia migliaia di formulazioni di pesticidi, contenenti centinaia di principi attivi diversi. Alcuni pesticidi, come il maneb, contengono manganese, mentre altri sono disciolti in solventi organici. Oltre ai sintomi sopra menzionati, l'intossicazione acuta da organofosfati e carbammati può essere accompagnata da salivazione, incontinenza, convulsioni, spasmi muscolari, diarrea, disturbi visivi, nonché difficoltà respiratorie e tachicardia; questi derivano da un eccesso del neurotrasmettitore acetilcolina, che si verifica quando queste sostanze attaccano una sostanza chimica chiamata colinesterasi. La colinesterasi ematica diminuisce proporzionalmente al grado di intossicazione acuta da organofosfati o carbammati.

Con alcune sostanze, come i pesticidi organofosforati e il monossido di carbonio, esposizioni acute ad alto livello possono produrre un deterioramento ritardato di alcune parti del sistema nervoso. Per i primi possono verificarsi intorpidimento e formicolio, debolezza e squilibrio alcune settimane dopo l'esposizione, mentre per i secondi può verificarsi un deterioramento neurologico ritardato, con sintomi di confusione mentale, atassia, incoordinazione motoria e paresi. Ripetuti episodi acuti di alti livelli di monossido di carbonio sono stati associati al parkinsonismo in età avanzata. È possibile che elevate esposizioni a determinate sostanze chimiche neurotossiche possano essere associate a un aumento del rischio di disturbi neurodegenerativi più avanti nella vita.

Avvelenamento cronico

Il riconoscimento dei pericoli delle sostanze chimiche neurotossiche ha portato molti paesi a ridurre i livelli di esposizione consentiti. Tuttavia, per la maggior parte delle sostanze chimiche, il livello al quale non si verificheranno effetti avversi in caso di esposizione a lungo termine è ancora sconosciuto. L'esposizione ripetuta a livelli da bassi a medi di sostanze neurotossiche per molti mesi o anni può alterare le funzioni del sistema nervoso in modo insidioso e progressivo. La continua interferenza con i processi molecolari e cellulari fa sì che le funzioni neurofisiologiche e psicologiche subiscano lente alterazioni, che nelle prime fasi possono passare inosservate poiché ci sono grandi riserve nei circuiti del sistema nervoso e il danno può, nelle prime fasi, essere compensato attraverso un nuovo apprendimento.

Pertanto, la lesione iniziale del sistema nervoso non è necessariamente accompagnata da disturbi funzionali e può essere reversibile. Tuttavia, con il progredire del danno, i sintomi e i segni, spesso di natura non specifica, diventano evidenti e le persone possono rivolgersi a un medico. Infine, la menomazione può diventare così grave da manifestare una chiara sindrome clinica, generalmente irreversibile.

La Figura 1 schematizza il continuum di deterioramento della salute associato all'esposizione a sostanze neurotossiche. La progressione della disfunzione neurotossica dipende sia dalla durata che dalla concentrazione dell'esposizione (dose) e può essere influenzata da altri fattori sul posto di lavoro, dallo stato di salute individuale e dalla suscettibilità, nonché dallo stile di vita, in particolare dal consumo di alcol e dall'esposizione a sostanze neurotossiche utilizzate negli hobby, come colle applicate nell'assemblaggio di mobili o modellismo in plastica, vernici e sverniciatori.

Figura 1. Deterioramento della salute su un continuum all'aumentare del dosaggio

NER040F1

Diverse strategie sono adottate per l'identificazione di malattie neurotossine tra i singoli lavoratori e per la sorveglianza del deterioramento precoce del sistema nervoso tra i lavoratori attivi. La diagnosi clinica si basa su una costellazione di segni e sintomi, accoppiata alla storia medica e di esposizione per un individuo; eziologie diverse dall'esposizione devono essere sistematicamente escluse. Per la sorveglianza della disfunzione precoce tra i lavoratori attivi, il ritratto di gruppo della disfunzione è importante. Molto spesso, il modello di disfunzione osservato per il gruppo sarà simile al modello di compromissione osservato clinicamente nella malattia. È un po' come riassumere alterazioni precoci e lievi per produrre un quadro di ciò che sta accadendo al sistema nervoso. Il modello o il profilo della risposta precoce complessiva fornisce un'indicazione della specificità e del tipo di azione della particolare sostanza o miscela neurotossica. Nei luoghi di lavoro con potenziale esposizione a sostanze neurotossiche, la sorveglianza sanitaria di gruppi di lavoratori può rivelarsi particolarmente utile per la prevenzione e l'azione sul luogo di lavoro al fine di evitare lo sviluppo di malattie più gravi (cfr. Figura 2). Studi sul posto di lavoro condotti in tutto il mondo, con lavoratori attivi esposti a specifiche sostanze neurotossiche oa miscele di varie sostanze chimiche, hanno fornito preziose informazioni sulle prime manifestazioni di disfunzione del sistema nervoso in gruppi di lavoratori esposti.

Figura 2. Prevenzione della neurotossicità sul lavoro.

NER090F1

Primi sintomi di avvelenamento cronico

Gli stati d'animo alterati sono molto spesso i primi sintomi dei cambiamenti iniziali nel funzionamento del sistema nervoso. Irritabilità, euforia, sbalzi d'umore improvvisi, stanchezza eccessiva, sentimenti di ostilità, ansia, depressione e tensione sono tra gli stati d'animo più spesso associati a esposizioni neurotossiche. Altri sintomi includono problemi di memoria, difficoltà di concentrazione, mal di testa, visione offuscata, sensazione di ubriachezza, vertigini, lentezza, sensazione di formicolio alle mani o ai piedi, perdita di libido e così via. Sebbene nelle prime fasi questi sintomi non siano di solito sufficientemente gravi da interferire con il lavoro, riflettono un diminuito benessere e influenzano la capacità di godere appieno delle relazioni familiari e sociali. Spesso, a causa della natura non specifica di questi sintomi, i lavoratori, i datori di lavoro e gli operatori sanitari sul lavoro tendono a ignorarli e cercano cause diverse dall'esposizione sul posto di lavoro. In effetti, tali sintomi possono contribuire o aggravare una situazione personale già difficile.

Nei luoghi di lavoro in cui vengono utilizzate sostanze neurotossiche, i lavoratori, i datori di lavoro e il personale addetto alla salute e sicurezza sul lavoro devono essere particolarmente consapevoli della sintomatologia dell'intossicazione precoce, indicativa della vulnerabilità del sistema nervoso all'esposizione. Sono stati sviluppati questionari sui sintomi per gli studi sui luoghi di lavoro e la sorveglianza dei luoghi di lavoro in cui vengono utilizzate sostanze neurotossiche. La tabella 1 contiene un esempio di tale questionario.

 


Tabella 1. Lista di controllo dei sintomi cronici

 

Sintomi riscontrati nell'ultimo mese

1. Ti sei stancato più facilmente del previsto per il tipo di attività che svolgi?

2. Ti sei sentito stordito o stordito?

3. Hai avuto difficoltà a concentrarti?

4. Sei stato confuso o disorientato?

5. Hai avuto difficoltà a ricordare le cose?

6. I tuoi parenti hanno notato che hai difficoltà a ricordare le cose?

7. Hai dovuto prendere appunti per ricordare le cose?

8. Hai avuto difficoltà a capire il significato dei giornali?

9. Ti sei sentito irritabile?

10. Ti sei sentito depresso?

11. Hai avuto palpitazioni cardiache anche quando non ti stai esercitando?

12. Hai avuto un attacco?

13. Hai dormito più spesso del solito per te?

14. Hai avuto difficoltà ad addormentarti?

15. Sei stato infastidito dalla mancanza di coordinazione o dalla perdita di equilibrio?

16. Hai avuto perdita di forza muscolare nelle gambe o nei piedi?

17. Hai avuto perdita di forza muscolare nelle braccia o nelle mani?

18. Hai avuto difficoltà a muovere le dita o ad afferrare oggetti?

19. Hai avuto intorpidimento delle mani e formicolio alle dita che durano da più di un giorno?

20. Hai avuto intorpidimento delle mani e formicolio alle dita dei piedi che durano più di un giorno?

21. Hai avuto mal di testa almeno una volta alla settimana?

22. Hai avuto difficoltà a tornare a casa dal lavoro perché ti sentivi stordito o stanco?

23. Ti sei sentito "sballato" a causa delle sostanze chimiche utilizzate sul lavoro?

24. Hai avuto una minore tolleranza per l'alcol (ci vuole meno per ubriacarsi)?

Fonte: Tratto da Johnson 1987.


 

Cambiamenti motori, sensoriali e cognitivi precoci nell'avvelenamento cronico

Con l'aumentare dell'esposizione si possono osservare cambiamenti nelle funzioni motorie, sensoriali e cognitive nei lavoratori esposti a sostanze neurotossiche, che non presentano segni clinici di anomalia. Poiché il sistema nervoso è complesso e alcune aree sono vulnerabili a sostanze chimiche specifiche, mentre altre sono sensibili all'azione di un gran numero di agenti tossici, un'ampia gamma di funzioni del sistema nervoso può essere influenzata da un singolo agente tossico o da una miscela di neurotossine. Tempo di reazione, coordinazione occhio-mano, memoria a breve termine, memoria visiva e uditiva, attenzione e vigilanza, destrezza manuale, vocabolario, cambio di attenzione, forza di presa, velocità motoria, fermezza della mano, umore, visione dei colori, percezione vibrotattile, udito e olfatto sono tra le molte funzioni che hanno dimostrato di essere alterate da diverse sostanze neurotossiche.

Informazioni importanti sul tipo di deficit precoci che derivano dall'esposizione sono state fornite confrontando le prestazioni tra lavoratori esposti e non esposti e rispetto al grado di esposizione. Anger (1990) fornisce un'eccellente revisione della ricerca neurocomportamentale sul luogo di lavoro fino al 1989. La tabella 2 adattata da questo articolo fornisce un esempio del tipo di deficit neurofunzionali che sono stati costantemente osservati in gruppi di lavoratori attivi esposti ad alcuni dei più comuni sostanze neurotossiche.

Tabella 2. Effetti neurofunzionali consistenti dell'esposizione in cantiere ad alcune delle principali sostanze neurotossiche

 

Solventi organici misti

Solfuro di carbonio

Styrene

organofos-
fati

Piombo

mercurio

Acquisizione

+

 

 

+

 

Influenzare

+

 

+

 

+

 

categorizzazione

+

 

 

 

 

 

codifica

+

+

 

 

+

+

Visione dei colori

+

 

+

 

 

 

Cambio di concetto

+

 

 

 

 

 

distraibilità

 

 

 

 

+

 

Intelligence

+

+

 

+

+

+

Memorie

+

+

+

+

+

+

Coordinamento motorio

+

+

+

 

+

+

Velocità del motore

+

+

+

 

+

+

Sensibilità al contrasto visivo vicino

+

 

 

 

 

 

Soglia di percezione degli odori

+

 

 

 

 

 

Identificazione degli odori

+

 

 

 

+

 

Personalità

+

+

 

 

 

+

Relazioni spaziali

+

+

 

 

+

 

Soglia vibrotattile

+

 

 

+

 

+

vigilanza

+

+

 

 

+

 

Campo visivo

 

 

 

 

+

+

Vocabolario

 

 

 

 

+

 

Fonte: adattato da Anger 1990.

Sebbene in questa fase del continuum dal benessere alla malattia, la perdita non rientri nell'intervallo clinicamente anormale, possono esserci conseguenze sulla salute associate a tali cambiamenti. Ad esempio, una minore vigilanza e riflessi ridotti possono esporre i lavoratori a un maggior rischio di incidenti. L'olfatto viene utilizzato per identificare perdite e saturazione della maschera (sfondamento della cartuccia) e la perdita acuta o cronica dell'olfatto rende meno inclini a identificare una situazione potenzialmente pericolosa. I cambiamenti di umore possono interferire con le relazioni interpersonali sul lavoro, socialmente e in casa. Queste fasi iniziali di deterioramento del sistema nervoso, che possono essere osservate esaminando gruppi di lavoratori esposti e confrontandoli con lavoratori non esposti o rispetto al loro grado di esposizione, riflettono una diminuzione del benessere e possono essere predittive del rischio di malattie neurologiche più gravi problemi in futuro.

La salute mentale nell'avvelenamento cronico

I disturbi neuropsichiatrici sono stati a lungo attribuiti all'esposizione a sostanze neurotossiche. Le descrizioni cliniche vanno da disturbi affettivi, tra cui ansia e depressione, a manifestazioni di comportamento psicotico e allucinazioni. L'esposizione acuta ad alto livello a molti metalli pesanti, solventi organici e pesticidi può produrre delirio. La "pazzia da manganese" è stata descritta in persone con esposizione a lungo termine al manganese e la ben nota sindrome del "cappellaio matto" deriva dall'intossicazione da mercurio. L'encefalopatia tossica di tipo 2a, caratterizzata da cambiamenti prolungati della personalità che comportano affaticamento, labilità emotiva, controllo degli impulsi, umore generale e motivazione, è stata associata all'esposizione a solventi organici. Vi sono prove crescenti da studi clinici e sulla popolazione che i disturbi della personalità persistono nel tempo, molto tempo dopo la cessazione dell'esposizione, sebbene altri tipi di compromissione possano migliorare.

Nel continuum dal benessere alla malattia, i cambiamenti di umore, l'irritabilità e l'eccessivo affaticamento sono spesso i primissimi segnali di una sovraesposizione a sostanze neurotossiche. Sebbene i sintomi neuropsichiatrici siano regolarmente esaminati negli studi sul posto di lavoro, questi sono raramente presentati come un problema di salute mentale con potenziali conseguenze sul benessere mentale e sociale. Ad esempio, i cambiamenti nello stato di salute mentale influenzano il comportamento, contribuendo a difficili relazioni interpersonali ea disaccordi in casa; questi a loro volta possono aggravare il proprio stato mentale. Nei luoghi di lavoro con programmi di aiuto ai dipendenti, progettati per aiutare i dipendenti con problemi personali, l'ignoranza dei potenziali effetti sulla salute mentale dell'esposizione a sostanze neurotossiche può portare a trattamenti che si occupano degli effetti piuttosto che della causa. È interessante notare che tra i numerosi focolai segnalati di "isteria di massa" o malattia psicogena, le industrie con esposizione a sostanze neurotossiche sono sovrarappresentate. È possibile che queste sostanze, per la maggior parte non dosate, abbiano contribuito ai sintomi riportati.

Le manifestazioni di salute mentale dell'esposizione alla neurotossina possono essere simili a quelle causate da fattori di stress psicosociali associati a una scarsa organizzazione del lavoro, nonché reazioni psicologiche a incidenti, eventi molto stressanti e gravi intossicazioni, chiamate disturbo da stress post-traumatico (come discusso altrove in questo Enciclopedia). Una buona comprensione della relazione tra problemi di salute mentale e condizioni di lavoro è importante per avviare adeguate azioni preventive e curative.

Considerazioni generali nella valutazione della disfunzione neurotossica precoce

Quando si valuta la disfunzione precoce del sistema nervoso tra i lavoratori attivi, è necessario tenere conto di una serie di fattori. In primo luogo, molte delle funzioni neuropsicologiche e neurofisiologiche esaminate diminuiscono con l'età; alcuni sono influenzati dalla cultura o dal livello di istruzione. Questi fattori devono essere presi in considerazione quando si considera la relazione tra esposizione e alterazioni del sistema nervoso. Ciò può essere fatto confrontando gruppi con status socio-demografico simile o utilizzando metodi statistici di aggiustamento. Ci sono, tuttavia, alcuni trabocchetti che dovrebbero essere evitati. Ad esempio, i lavoratori più anziani possono avere storie lavorative più lunghe ed è stato suggerito che alcune sostanze neurotossiche possono accelerare l'invecchiamento. La segregazione del lavoro può confinare i lavoratori, le donne e le minoranze scarsamente istruiti in posti di lavoro con esposizioni più elevate. In secondo luogo, anche il consumo di alcol, il fumo e le droghe, che contengono sostanze neurotossiche, possono influenzare i sintomi e le prestazioni. Una buona comprensione del posto di lavoro è importante per svelare i diversi fattori che contribuiscono alla disfunzione del sistema nervoso e l'attuazione di misure preventive.

 

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Giovedi, 09 giugno 2011 12: 20

Prevenire la neurotossicità sul lavoro

Un lavoratore non esposto a una sostanza neurotossica non svilupperà mai alcun effetto neurotossico sulla salute derivante da tale sostanza. L'esposizione zero porta a una protezione totale contro gli effetti neurotossici sulla salute. Questa è l'essenza di tutte le misure di prevenzione primaria.

Test di tossicità

I nuovi composti chimici introdotti sul posto di lavoro e negli ambienti occupazionali dovrebbero essere già stati testati per la neurotossicità. La mancata esecuzione dei test di tossicità pre-commercializzazione può portare al contatto dei lavoratori e potenzialmente a gravi effetti negativi sulla salute. L'introduzione del metil n-butil chetone in un posto di lavoro negli Stati Uniti è un classico esempio dei possibili rischi di sostanze neurotossiche non testate introdotte nel posto di lavoro (Spencer e Schaumburg 1980).

Controlli di ingegneria

I controlli tecnici (ad es. sistemi di ventilazione, impianti di produzione chiusi) sono i mezzi migliori per mantenere l'esposizione dei lavoratori al di sotto dei limiti di esposizione consentiti. I processi chimici chiusi che impediscono il rilascio di tutte le sostanze tossiche nell'ambiente di lavoro sono l'ideale. Se ciò non è possibile, i sistemi di ventilazione chiusi che scaricano i vapori dell'aria ambiente e sono progettati in modo da allontanare l'aria contaminata dai lavoratori sono utili se ben progettati, adeguatamente mantenuti e correttamente utilizzati.

Equipaggiamento di protezione personale

In situazioni in cui non sono disponibili controlli tecnici per ridurre il contatto dei lavoratori con sostanze neurotossiche, devono essere forniti dispositivi di protezione individuale. Poiché le sostanze neurotossiche sul posto di lavoro sono numerose e le vie di esposizione differiscono a seconda dei luoghi di lavoro e delle condizioni di lavoro, il tipo di dispositivi di protezione individuale deve essere attentamente selezionato per la situazione in questione. Ad esempio, il piombo neurotossico può esercitare la sua tossicità quando la polvere carica di piombo viene respirata e quando le particelle di piombo vengono ingerite nel cibo o nell'acqua. Pertanto, i dispositivi di protezione individuale devono proteggere da entrambe le vie di esposizione. Ciò significherebbe dispositivi di protezione respiratoria e l'adozione di misure di igiene personale per prevenire il consumo di alimenti o bevande contaminati da piombo. Per molti neurotossici (come i solventi industriali), l'assorbimento della sostanza attraverso la pelle intatta è una delle principali vie di esposizione. Devono quindi essere forniti guanti impermeabili, grembiuli e altra attrezzatura adeguata per prevenire l'assorbimento cutaneo. Ciò sarebbe in aggiunta ai controlli tecnici o ai dispositivi di protezione respiratoria personale. È necessario prevedere una pianificazione considerevole per abbinare i dispositivi di protezione individuale al lavoro specifico svolto.


Controlli amministrativi

I controlli amministrativi consistono in sforzi manageriali per ridurre i rischi sul posto di lavoro attraverso la pianificazione, la formazione, la rotazione dei dipendenti nei luoghi di lavoro, i cambiamenti nei processi di produzione e la sostituzione dei prodotti (Urie 1992), nonché il rigoroso rispetto di tutte le normative esistenti.
Il diritto alla conoscenza dei lavoratori

Mentre il datore di lavoro ha la responsabilità di fornire un posto di lavoro o un'esperienza lavorativa che non danneggi la salute dei lavoratori, i lavoratori hanno la responsabilità di seguire le regole del posto di lavoro che hanno lo scopo di proteggerli. I lavoratori devono essere in grado di sapere quali azioni intraprendere per proteggersi. Ciò significa che i lavoratori hanno il diritto di conoscere la neurotossicità delle sostanze con cui entrano in contatto e quali misure protettive possono adottare.

Sorveglianza sanitaria dei lavoratori

Dove le condizioni lo consentono, i lavoratori dovrebbero essere regolarmente sottoposti a visite mediche. Una valutazione regolare da parte dei medici del lavoro o di altri medici specialisti costituisce sorveglianza sanitaria dei lavoratori. Per i lavoratori noti per lavorare con o vicino a sostanze neurotossiche, i medici devono essere a conoscenza degli effetti dell'esposizione. Ad esempio, un'esposizione di basso livello a molti solventi organici produrrà sintomi di affaticamento, disturbi del sonno, mal di testa e disturbi della memoria. Per dosi elevate di piombo, la caduta del polso e la compromissione dei nervi periferici sarebbero segni di intossicazione da piombo. Eventuali segni e sintomi di intossicazione neurotossica dovrebbero comportare la riassegnazione del lavoratore in un'area priva di sostanze neurotossiche e sforzi per ridurre i livelli di sostanze neurotossiche sul posto di lavoro.

 

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Giovedi, 17 febbraio 2011 23: 29

Sindromi cliniche associate a neurotossicità

Le sindromi neurotossiche, provocate da sostanze che influiscono negativamente sul tessuto nervoso, costituiscono uno dei dieci principali disturbi professionali negli Stati Uniti. Gli effetti neurotossici costituiscono la base per stabilire criteri limite di esposizione per circa il 40% degli agenti considerati pericolosi dall'Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro (NIOSH) degli Stati Uniti.

Una neurotossina è qualsiasi sostanza in grado di interferire con la normale funzione del tessuto nervoso, provocando un danno cellulare irreversibile e/o determinando la morte cellulare. A seconda delle sue particolari proprietà, una determinata neurotossina attaccherà siti selezionati o specifici elementi cellulari del sistema nervoso. Questi composti, che sono apolari, hanno una maggiore solubilità nei lipidi e quindi hanno un maggiore accesso al tessuto nervoso rispetto alle sostanze chimiche altamente polari e meno solubili nei lipidi. Il tipo e la dimensione delle cellule e i vari sistemi di neurotrasmettitori colpiti in diverse regioni del cervello, i meccanismi di disintossicazione protettivi innati, così come l'integrità delle membrane cellulari e degli organelli intracellulari influenzano tutti le risposte neurotossiche.

I neuroni (l'unità cellulare funzionale del sistema nervoso) hanno un alto tasso metabolico e sono a maggior rischio di danni neurotossici, seguiti da oligodendrociti, astrociti, microglia e cellule dell'endotelio capillare. I cambiamenti nella struttura della membrana cellulare compromettono l'eccitabilità e impediscono la trasmissione degli impulsi. Gli effetti tossici alterano la forma proteica, il contenuto di fluidi e la capacità di scambio ionico delle membrane, portando al rigonfiamento di neuroni, astrociti e danni alle delicate cellule che rivestono i capillari sanguigni. L'interruzione dei meccanismi dei neurotrasmettitori blocca l'accesso ai recettori post-sinaptici, produce falsi effetti sui neurotrasmettitori e altera la sintesi, l'immagazzinamento, il rilascio, la ricaptazione o l'inattivazione enzimatica dei neurotrasmettitori naturali. Pertanto, le manifestazioni cliniche della neurotossicità sono determinate da una serie di fattori diversi: le caratteristiche fisiche della sostanza neurotossica, la dose di esposizione ad essa, la vulnerabilità del bersaglio cellulare, la capacità dell'organismo di metabolizzare ed espellere la tossina, e dalla capacità riparative delle strutture e dei meccanismi colpiti. La tabella 1 elenca varie esposizioni chimiche e le loro sindromi neurotossiche.

Tabella 1. Esposizioni chimiche e sindromi neurotossiche associate

neurotossina

Fonti di esposizione

Diagnosi clinica

Luogo di patologia1

metalli

Arsenico

pesticidi; pigmenti; vernice antivegetativa; industria galvanica; frutti di mare; fonderie; semiconduttori

Acuta: encefalopatia

Cronico: neuropatia periferica

Sconosciuto (a)

Assone (c)

Piombo

Saldare; pallini di piombo; whisky illecito; insetticidi; carrozzeria; produzione di accumulatori; fonderie, fonderie; vernice a base di piombo; tubi di piombo

Acuta: encefalopatia

Cronico: encefalopatia e neuropatia periferica

Vasi sanguigni (a)

Assone (c)

Manganese

Ferro, industria siderurgica; operazioni di saldatura; operazioni di finitura dei metalli; fertilizzanti; produttori di fuochi d'artificio, fiammiferi; produttori di batterie a secco

Acuta: encefalopatia

Cronico: parkinsonismo

Sconosciuto (a)

Neuroni dei gangli della base (c)

mercurio

Strumenti scientifici; materiale elettrico; amalgame; industria galvanica; fotografia; fabbricazione del feltro

Acuta: mal di testa, nausea, inizio di tremore

Cronico: atassia, neuropatia periferica, encefalopatia

Sconosciuto (a)

Assone (c)

Sconosciuto (c)

Stagno

Industria conserviera; saldare; componenti elettronici; plastica polivinilica; fungicidi

Acuta: difetti di memoria, convulsioni, disorientamento

Cronico: encefalomielopatia

Neuroni del sistema limbico (a & c)

Mielina (c)

solventi

Disolfuro di carbonio

Produttori di rayon viscosa; conservanti; tessili; cemento di gomma; vernici; industria galvanica

Acuta: encefalopatia

Cronico: neuropatia periferica, parkinsonismo

Sconosciuto (a)

Assone (c)

Sconosciuto

n-esano,

metil butil chetone

Vernici; lacche; vernici; composti per la pulizia dei metalli; inchiostri ad asciugatura rapida; sverniciatori; colle, adesivi

Acuta: narcosi

Cronico: neuropatia periferica, sconosciuta (a) assone (c),

 

percloroetilene

Sverniciatori; sgrassanti; agenti di estrazione; industria del lavaggio a secco; industria tessile

Acuta: narcosi

Cronico: neuropatia periferica, encefalopatia

Sconosciuto (a)

Assone (c)

Sconosciuto

toluene

Solventi per gomma; detergenti; colle; produttori di benzene; benzina, carburanti per aviazione; vernici, diluenti per vernici; lacche

Acuta: narcosi

Cronico: atassia, encefalopatia

Sconosciuto (a)

Cervelletto (c)

Sconosciuto

tricloroetilene

Sgrassanti; industria della pittura; vernici; smacchiatori; processo di decaffeinizzazione; industria del lavaggio a secco; solventi per gomma

Acuta: narcosi

Cronico: encefalopatia, neuropatia cranica

Sconosciuto (a)

Sconosciuto (c)

Assone (c)

 insetticidi

 Organofosfati

 Produzione e applicazione dell'industria agricola

 Acuto: avvelenamento colinergico

 Cronico: atassia, paralisi, neuropatia periferica

 Acetilcolinesterasi (a)

 Lunghi tratti del midollo spinale (c)

 Assone (c)

 Carbammati

 Produzione e applicazione di polveri antipulci nell'industria agricola

 Acuta: intossicazione colinergica Cronica: tremore, neuropatia periferica

 Acetilcolinesterasi (a)

 Sistema dopaminergico (c)

 1 (a), acuto; (c), cronico.

Fonte: Modificato da Feldman 1990, con il permesso dell'editore.

 

Stabilire una diagnosi di sindrome neurotossica e differenziarla dalle malattie neurologiche di eziologia non neurotossica richiede una comprensione della patogenesi dei sintomi neurologici e dei segni e sintomi osservati; la consapevolezza che particolari sostanze sono in grado di agire sul tessuto nervoso; documentazione di esposizione; evidenza della presenza di neurotossina e/o metaboliti nei tessuti di un individuo affetto; e un'attenta delineazione di una relazione temporale tra l'esposizione e la comparsa dei sintomi con conseguente diminuzione dei sintomi dopo che l'esposizione è terminata.

La prova che una particolare sostanza ha raggiunto un livello di dose tossica di solito manca dopo la comparsa dei sintomi. A meno che il monitoraggio ambientale non sia in corso, è necessario un alto indice di sospetto per riconoscere i casi di danno neurotossicologico. Individuare sintomi riferibili al sistema nervoso centrale e/o periferico può aiutare il clinico a focalizzare l'attenzione su alcune sostanze, che hanno una maggiore predilezione per una parte o per l'altra del sistema nervoso, come possibili colpevoli. Convulsioni, debolezza, tremore/spasmi, anoressia (perdita di peso), disturbi dell'equilibrio, depressione del sistema nervoso centrale, narcosi (uno stato di stupore o incoscienza), disturbi della vista, disturbi del sonno, atassia (incapacità di coordinare i movimenti muscolari volontari), affaticamento e i disturbi tattili sono sintomi comunemente riportati a seguito dell'esposizione a determinate sostanze chimiche. Costellazioni di sintomi formano sindromi associate all'esposizione a sostanze neurotossiche.

Sindromi comportamentali

In alcuni lavoratori sono stati descritti disturbi con caratteristiche prevalentemente comportamentali che vanno dalla psicosi acuta, alla depressione e all'apatia cronica. È essenziale differenziare la compromissione della memoria associata ad altre malattie neurologiche, come il morbo di Alzheimer, l'arteriosclerosi o la presenza di un tumore al cervello, dai deficit cognitivi associati all'esposizione tossica a solventi organici, metalli o insetticidi. Disturbi transitori della coscienza o crisi epilettiche con o senza coinvolgimento motorio associato devono essere identificati come diagnosi primaria separata da disturbi della coscienza che si manifestano in modo simile correlati agli effetti neurotossici. Sindromi tossiche soggettive e comportamentali come mal di testa, vertigini, affaticamento e cambiamento di personalità si manifestano come lieve encefalopatia con ebbrezza e possono indicare la presenza di esposizione a monossido di carbonio, anidride carbonica, piombo, zinco, nitrati o solventi organici misti. Test neuropsicologici standardizzati sono necessari per documentare elementi di deterioramento cognitivo in pazienti sospettati di encefalopatia tossica, e questi devono essere differenziati da quelle sindromi demenziali causate da altre patologie. I test specifici utilizzati nelle batterie di test diagnostici devono includere un ampio campionamento di test della funzione cognitiva che genereranno previsioni sul funzionamento e sulla vita quotidiana del paziente, nonché test che hanno dimostrato in precedenza di essere sensibili agli effetti delle neurotossine note. Queste batterie standardizzate devono includere test che sono stati convalidati su pazienti con tipi specifici di danni cerebrali e deficit strutturali, per separare chiaramente queste condizioni dagli effetti neurotossici. Inoltre, i test devono includere misure di controllo interno per rilevare l'influenza della motivazione, dell'ipocondria, della depressione e delle difficoltà di apprendimento e devono contenere un linguaggio che tenga conto degli effetti di background culturale oltre che educativo.

Esiste un continuum da lieve a grave compromissione del sistema nervoso centrale sperimentata da pazienti esposti a sostanze tossiche:

    • Sindrome affettiva organica (effetto di tipo I), in cui predominano i disturbi dell'umore lievi come disturbo principale del paziente, con caratteristiche più coerenti con quelle dei disturbi affettivi organici di tipo depressivo. Questa sindrome sembra essere reversibile dopo la cessazione dell'esposizione all'agente offensivo.
    • Lieve encefalopatia tossica cronica, in cui, oltre ai disturbi dell'umore, è più evidente la compromissione del sistema nervoso centrale. I pazienti hanno evidenza di disturbi della memoria e della funzione psicomotoria che possono essere confermati da test neuropsicologici. Inoltre, si possono osservare caratteristiche di compromissione spaziale visiva e formazione di concetti astratti. Le attività della vita quotidiana e le prestazioni lavorative sono compromesse.
    • Personalità sostenuta o cambiamento di umore (Effetto di tipo IIA) or compromissione della funzione intellettiva (tipo II) può essere visto. Nell'encefalopatia tossica cronica lieve, il decorso è insidioso. Le caratteristiche possono persistere dopo la cessazione dell'esposizione e scomparire gradualmente, mentre in alcuni individui si può osservare una compromissione funzionale persistente. Se l'esposizione continua, l'encefalopatia può progredire in uno stadio più grave.
    • In grave encefalopatia tossica cronica (effetto di tipo III) si notano demenza con deterioramento globale della memoria e altri problemi cognitivi. Gli effetti clinici dell'encefalopatia tossica non sono specifici per un dato agente. L'encefalopatia cronica associata a toluene, piombo e arsenico non è diversa da quella di altre eziologie tossiche. La presenza di altri reperti associati, invece (disturbi visivi con alcol metilico), può aiutare a differenziare le sindromi secondo particolari eziologie chimiche.

           

          I lavoratori esposti a solventi per lunghi periodi di tempo possono manifestare disturbi permanenti della funzione del sistema nervoso centrale. Poiché è stato segnalato un eccesso di sintomi soggettivi, tra cui mal di testa, affaticamento, disturbi della memoria, perdita di appetito e dolori al petto diffusi, è spesso difficile confermare questo effetto in ogni singolo caso. Uno studio epidemiologico che ha confrontato gli imbianchini esposti ai solventi con i lavoratori dell'industria non esposti ha mostrato, ad esempio, che gli imbianchini avevano punteggi medi significativamente più bassi nei test psicologici che misuravano la capacità intellettuale e la coordinazione psicomotoria rispetto ai soggetti di riferimento. I pittori hanno anche avuto prestazioni significativamente inferiori al previsto nei test di memoria e tempo di reazione. Erano evidenti anche le differenze tra i lavoratori esposti per diversi anni al carburante per aerei e i lavoratori non esposti, nei test che richiedevano molta attenzione e un'elevata velocità motoria sensoriale. Tra i verniciatori di automobili sono stati segnalati anche disturbi delle prestazioni psicologiche e cambiamenti di personalità. Questi includevano memoria visiva e verbale, riduzione della reattività emotiva e scarso rendimento nei test di intelligenza verbale.

          Più di recente, una controversa sindrome neurotossica, sensibilità chimica multipla, è stato descritto. Tali pazienti sviluppano una varietà di caratteristiche che coinvolgono più sistemi di organi quando sono esposti a livelli anche bassi di varie sostanze chimiche presenti sul posto di lavoro e nell'ambiente. I disturbi dell'umore sono caratterizzati da depressione, affaticamento, irritabilità e scarsa concentrazione. Questi sintomi si ripresentano all'esposizione a stimoli prevedibili, per elicitazione da parte di sostanze chimiche di diverse classi strutturali e tossicologiche, ea livelli molto inferiori a quelli che causano risposte avverse nella popolazione generale. Molti dei sintomi della sensibilità chimica multipla sono condivisi da individui che mostrano solo una lieve forma di disturbo dell'umore, mal di testa, affaticamento, irritabilità e dimenticanza quando si trovano in un edificio con scarsa ventilazione e con fuoriuscita di sostanze volatili da materiali da costruzione sintetici e tappeti. I sintomi scompaiono quando lasciano questi ambienti.

          Disturbi della coscienza, convulsioni e coma

          Quando il cervello è privo di ossigeno - per esempio, in presenza di monossido di carbonio, anidride carbonica, metano o di agenti che bloccano la respirazione dei tessuti come l'acido cianidrico, o di quelli che causano una massiccia impregnazione del nervo come certi solventi organici - disturbi della la coscienza può risultare. La perdita di coscienza può essere preceduta da convulsioni nei lavoratori con esposizione a sostanze anticolinesterasiche come gli insetticidi organofosfati. Le convulsioni possono verificarsi anche con l'encefalopatia da piombo associata a gonfiore del cervello. Le manifestazioni di tossicità acuta a seguito di avvelenamento da organofosfati hanno manifestazioni del sistema nervoso autonomo che precedono il verificarsi di vertigini, mal di testa, visione offuscata, miosi, dolore toracico, aumento delle secrezioni bronchiali e convulsioni. Questi effetti parasimpatici si spiegano con l'azione inibitoria di queste sostanze tossiche sull'attività della colinesterasi.

          Disturbi del movimento

          Lentezza dei movimenti, aumento del tono muscolare e anomalie posturali sono state osservate in lavoratori esposti a manganese, monossido di carbonio, solfuro di carbonio e alla tossicità di un sottoprodotto della meperidina, 1-metil-4-fenil-1,2,3,6 -tetraidropiridina (MPTP). A volte, gli individui possono sembrare affetti dal morbo di Parkinson. Parkinsonismo secondario all'esposizione a sostanze tossiche ha caratteristiche di altri disturbi nervosi come la corea e l'atetosi. In questi casi non si osserva il tipico tremore "da rotolamento della pillola" e di solito i casi non rispondono bene al farmaco levodopa. La discinesia (alterazione del potere del movimento volontario) può essere un sintomo comune di avvelenamento da bromometano. Si possono osservare movimenti spasmodici delle dita, del viso, dei muscoli peribuccali e del collo, nonché spasmi alle estremità. Il tremore è comune dopo l'avvelenamento da mercurio. Il tremore più evidente associato all'atassia (mancanza di coordinazione dell'azione muscolare) si nota negli individui dopo l'inalazione di toluene.

          Opsoclono è un movimento oculare anomalo che è a scatti in tutte le direzioni. Questo è spesso visto nell'encefalite del tronco cerebrale, ma può anche essere una caratteristica dopo l'esposizione al clordecone. L'anomalia consiste in scoppi irregolari di scatti improvvisi, involontari, rapidi e simultanei di entrambi gli occhi in modo coniugato, possibilmente multidirezionale in individui gravemente colpiti.

          Mal di testa

          Lamentele comuni di mal di testa in seguito all'esposizione a vari fumi metallici come zinco e altri vapori di solventi possono derivare dalla vasodilatazione (allargamento dei vasi sanguigni) e dall'edema cerebrale (gonfiore). L'esperienza del dolore è comune a queste condizioni, così come le condizioni di monossido di carbonio, ipossia (basso contenuto di ossigeno) o anidride carbonica. Si pensa che la “sindrome dell'edificio malato” causi mal di testa a causa dell'eccesso di anidride carbonica presente in un'area scarsamente ventilata.

          Neuropatia periferica

          Le fibre nervose periferiche che servono le funzioni motorie iniziano nei motoneuroni nel corno ventrale del midollo spinale. Gli assoni motori si estendono perifericamente ai muscoli che innervano. Una fibra nervosa sensoriale ha il suo corpo cellulare nervoso nel ganglio della radice dorsale o nella materia grigia dorsale del midollo spinale. Dopo aver ricevuto informazioni dalla periferia rilevate ai recettori distali, gli impulsi nervosi vengono condotti centralmente ai corpi delle cellule nervose dove si collegano con le vie del midollo spinale trasmettendo informazioni al tronco encefalico e agli emisferi cerebrali. Alcune fibre sensoriali hanno collegamenti immediati con le fibre motorie all'interno del midollo spinale, fornendo una base per l'attività riflessa e risposte motorie rapide a sensazioni nocive. Queste relazioni senso-motorie esistono in tutte le parti del corpo; i nervi cranici sono gli equivalenti dei nervi periferici che sorgono nel tronco encefalico, piuttosto che nel midollo spinale, nei neuroni. Le fibre nervose sensoriali e motorie viaggiano insieme in fasci e sono indicate come i nervi periferici.

          Gli effetti tossici delle fibre nervose periferiche possono essere suddivisi in quelli che colpiscono principalmente gli assoni (assonopatie), quelli che sono coinvolti nella perdita sensitivo-motoria distale e quelli che colpiscono principalmente la guaina mielinica e le cellule di Schwann. Le assonopatie sono evidenti nelle fasi iniziali degli arti inferiori, dove gli assoni sono i più lunghi e i più lontani dal corpo delle cellule nervose. La demielinizzazione casuale si verifica in segmenti tra i nodi di Ranvier. Se si verifica un danno assonale sufficiente, segue la demielinizzazione secondaria; fintanto che gli assoni vengono preservati, possono verificarsi la rigenerazione delle cellule di Schwann e la rimielinizzazione. Un modello osservato comunemente nelle neuropatie tossiche è l'assonopatia distale con demielinizzazione segmentale secondaria. La perdita di mielina riduce la velocità di conduzione degli impulsi nervosi. Pertanto, l'insorgenza graduale di formicolio intermittente e intorpidimento che progredisce fino alla mancanza di sensibilità e sensazioni spiacevoli, debolezza muscolare e atrofia deriva da un danno alle fibre motorie e sensoriali. Riflessi tendinei ridotti o assenti e modelli anatomicamente coerenti di perdita sensoriale, che coinvolgono gli arti inferiori più di quelli superiori, sono caratteristiche della neuropatia periferica.

          Si possono notare debolezze motorie nelle estremità distali e progredire verso un'andatura instabile e l'incapacità di afferrare oggetti. Le porzioni distali delle estremità sono coinvolte in misura maggiore, ma i casi più gravi possono produrre anche debolezza muscolare prossimale o atrofia. I gruppi muscolari estensori sono coinvolti prima dei flessori. I sintomi a volte possono progredire per alcune settimane anche dopo la rimozione dall'esposizione. Il deterioramento della funzione nervosa può persistere per diverse settimane dopo la rimozione dall'esposizione.

          A seconda del tipo e della gravità della neuropatia, è utile un esame elettrofisiologico dei nervi periferici per documentare la funzione compromessa. Si possono osservare rallentamento della velocità di conduzione, ridotte ampiezze dei potenziali d'azione sensoriali o motori o latenze prolungate. Il rallentamento della velocità di conduzione motoria o sensoriale è generalmente associato alla demielinizzazione delle fibre nervose. La conservazione dei normali valori di velocità di conduzione in presenza di atrofia muscolare suggerisce una neuropatia assonale. Le eccezioni si verificano quando vi è una progressiva perdita di fibre nervose motorie e sensoriali nella neuropatia assonale che influisce sulla velocità massima di conduzione a causa della caduta delle fibre nervose a conduzione più rapida di diametro maggiore. Le fibre rigeneranti si verificano nelle prime fasi del recupero nelle assonopatie, in cui la conduzione è rallentata, specialmente nei segmenti distali. Lo studio elettrofisiologico dei pazienti con neuropatie tossiche dovrebbe includere misurazioni della velocità di conduzione motoria e sensoriale negli arti superiori e inferiori. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alle caratteristiche conduttive principalmente sensoriali del nervo surale nella gamba. Questo è di grande valore quando il nervo surale viene poi utilizzato per la biopsia, fornendo una correlazione anatomica tra l'istologia delle fibre nervose prese in giro e le caratteristiche di conduzione. Uno studio elettrofisiologico differenziale delle capacità conduttive dei segmenti prossimali rispetto ai segmenti distali di un nervo è utile per identificare un'assonopatia tossica distale o per localizzare un blocco neuropatico della conduzione, probabilmente dovuto alla demielinizzazione.

          Comprendere la fisiopatologia di una sospetta polineuropatia neurotossica ha un grande valore. Ad esempio, nei pazienti con neuropatia causata da n-esano e metilbutilchetone, le velocità di conduzione del nervo motorio sono ridotte, ma in alcuni casi i valori possono rientrare nell'intervallo normale se vengono stimolate e utilizzate solo le fibre di attivazione più veloci e utilizzate come risultato misurato . Poiché i solventi esacarbonici neurotossici causano la degenerazione assonale, si verificano cambiamenti secondari nella mielina e spiegano la riduzione complessiva della velocità di conduzione nonostante il valore all'interno dell'intervallo normale prodotto dalle fibre conduttrici preservate.

          Le tecniche elettrofisiologiche includono test speciali diversi dagli studi di velocità di conduzione diretta, ampiezza e latenza. I potenziali evocati somatosensoriali, i potenziali evocati uditivi e i potenziali evocati visivi sono modi per studiare le caratteristiche dei sistemi di conduzione sensoriale, nonché specifici nervi cranici. I circuiti afferenti-efferenti possono essere testati utilizzando i test del riflesso ammiccante che coinvolgono le risposte del 5° nervo cranico al 7° muscolo innervato craniale; I riflessi H coinvolgono percorsi riflessi motori segmentali. La stimolazione delle vibrazioni seleziona le fibre più grandi dai coinvolgimenti delle fibre più piccole. Sono disponibili tecniche elettroniche ben controllate per misurare la soglia necessaria per suscitare una risposta, e quindi per determinare la velocità di percorrenza di tale risposta, nonché l'ampiezza della contrazione muscolare, o l'ampiezza e il modello di un potenziale d'azione sensoriale evocato . Tutti i risultati fisiologici devono essere valutati alla luce del quadro clinico e con una comprensione del processo patofisiologico sottostante.

          Conclusione

          La differenziazione di una sindrome neurotossica da una malattia neurologica primaria rappresenta una sfida formidabile per i medici in ambito professionale. Ottenere una buona anamnesi, mantenere un alto grado di sospetto e un adeguato follow-up di un individuo, così come di gruppi di individui, è necessario e gratificante. Il riconoscimento precoce della malattia correlata ad agenti tossici nel loro ambiente o a una particolare esposizione professionale è fondamentale, poiché una corretta diagnosi può portare alla rimozione precoce di un individuo dai pericoli dell'esposizione continua a una sostanza tossica, prevenendo possibili danni neurologici irreversibili. Inoltre, il riconoscimento dei primi casi colpiti in un contesto particolare può comportare cambiamenti che proteggeranno altri che non sono ancora stati colpiti.

           

          Di ritorno

          Giovedi, 17 febbraio 2011 23: 31

          Misurazione dei deficit neurotossici

          Batterie per test neurofunzionali

          Segni e sintomi neurologici subclinici sono stati a lungo notati tra i lavoratori attivi esposti a neurotossine; tuttavia, è solo dalla metà degli anni '1960 che gli sforzi della ricerca si sono concentrati sullo sviluppo di batterie di test sensibili in grado di rilevare sottili e lievi cambiamenti presenti nelle prime fasi dell'intossicazione, nelle funzioni percettive, psicomotorie, cognitive, sensoriali e motorie , e influenzare.

          La prima batteria di test neurocomportamentali da utilizzare negli studi sul posto di lavoro è stata sviluppata da Helena Hänninen, una pioniera nel campo dei deficit neurocomportamentali associati all'esposizione tossica (Hänninen Test Battery) (Hänninen e Lindstrom 1979). Da allora, ci sono stati sforzi in tutto il mondo per sviluppare, perfezionare e, in alcuni casi, computerizzare batterie di test neurocomportamentali. Anger (1990) descrive cinque batterie di test neurocomportamentali sul posto di lavoro provenienti da Australia, Svezia, Gran Bretagna, Finlandia e Stati Uniti, nonché due batterie di screening neurotossico provenienti dagli Stati Uniti, che sono state utilizzate in studi su lavoratori esposti a neurotossine. Inoltre, il sistema computerizzato di valutazione neurocomportamentale (NES) e il sistema svedese di valutazione delle prestazioni (SPES) sono stati ampiamente utilizzati in tutto il mondo. Esistono anche batterie di test progettate per valutare le funzioni sensoriali, comprese le misure della vista, della soglia di percezione vibrotattile, dell'olfatto, dell'udito e dell'oscillazione (Mergler 1995). Gli studi su vari agenti neurotossici che utilizzano l'una o l'altra di queste batterie hanno notevolmente contribuito alla nostra conoscenza del deterioramento neurotossico precoce; tuttavia, i confronti tra studi sono stati difficili poiché vengono utilizzati test diversi e test con nomi simili possono essere somministrati utilizzando un protocollo diverso.

          Nel tentativo di standardizzare le informazioni dagli studi sulle sostanze neurotossiche, la nozione di una batteria "core" è stata avanzata da un comitato di lavoro dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) (Johnson 1987). Sulla base delle conoscenze acquisite al momento dell'incontro (1985), è stata selezionata una serie di test per costituire la Neurobehavioral Core Test Battery (NCTB), una batteria relativamente poco costosa, somministrata a mano, che è stata utilizzata con successo in molti paesi (Anger et al.1993). I test che compongono questa batteria sono stati scelti per coprire specifici domini del sistema nervoso, che in precedenza si erano dimostrati sensibili ai danni neurotossici. Un gruppo di lavoro dell'Agenzia degli Stati Uniti per le sostanze tossiche e il registro delle malattie (Hutchison et al. 1992) ha proposto una batteria di base più recente, che comprende sia test somministrati manualmente che computerizzati. Entrambe le batterie sono presentate nella Tabella 1.

          Tabella 1. Esempi di batterie "core" per la valutazione dei primi effetti neurotossici

          Batteria di test di base neurocomportamentale (NCTB)+

          Ordine di prova

          Batteria di test neurocomportamentali ambientali per adulti dell'Agenzia per le sostanze tossiche e il registro delle malattie (AENTB)+

          Dominio funzionale

          Test

           

          Dominio funzionale

          Test

          Stabilità motoria

          Mirare (Mira all'inseguimento II)

          1

          Vision

          Acuità visiva, sensibilità quasi al contrasto

          Velocità di attenzione/risposta

          Tempo di reazione semplice

          2

           

          Visione dei colori (test desaturato Lanthony D-15)

          Velocità motoria percettiva

          Simbolo cifra (WAIS-R)

          3

          somatosensoriale

          Soglia di percezione vibrotattile

          Destrezza manuale

          Santa Ana (versione Helsinki)

          4

          Forza del motore

          Dinamometro (compresa la valutazione della fatica)

          Percezione visiva/memoria

          Benton ritenzione visiva

          5

          Coordinamento motorio

          Santa Ana

          Memoria uditiva

          Intervallo di cifre (WAIS-R, WMS)

          6

          Funzione intellettuale superiore

          Matrici Progressive Raven (riviste)

          Influenzare

          POMS (Profilo degli stati d'animo)

          7

          Coordinamento motorio

          Fingertapping Test (una mano)1

             

          8

          Attenzione sostenuta (cognitiva), velocità (motoria)

          Tempo di reazione semplice (SRT) (esteso)1

             

          9

          Codifica cognitiva

          Simbolo-cifra a richiamo ritardato1

             

          10

          Apprendimento e memoria

          Apprendimento di cifre seriali1

             

          11

          Indice del livello di istruzione

          Vocabolario1

             

          12

          Stato d'animo

          Scala dell'umore1

          1 Disponibile in versione computerizzata; WAIS = Scala Wechsler per l'intelligenza degli adulti; WMS = Scala di memoria Wechsler.

           

          Gli autori di entrambe le batterie core sottolineano che, sebbene le batterie siano utili per standardizzare i risultati, non forniscono in alcun modo una valutazione completa delle funzioni del sistema nervoso. Dovrebbero essere utilizzati test aggiuntivi a seconda del tipo di esposizione; ad esempio, una batteria di test per valutare la disfunzione del sistema nervoso tra i lavoratori esposti al manganese includerebbe più test delle funzioni motorie, in particolare quelli che richiedono movimenti alternati rapidi, mentre una per i lavoratori esposti al metilmercurio includerebbe test del campo visivo. La scelta dei test per un determinato luogo di lavoro dovrebbe essere effettuata sulla base delle attuali conoscenze sull'azione della particolare tossina o delle tossine a cui le persone sono esposte.

          Batterie di test più sofisticate, somministrate e interpretate da psicologi qualificati, sono una parte importante della valutazione clinica dell'avvelenamento neurotossico (Hart 1988). Comprende test di capacità intellettiva, attenzione, concentrazione e orientamento, memoria, abilità visuo-percettive, costruttive e motorie, linguaggio, funzioni concettuali ed esecutive, benessere psicologico, nonché una valutazione di possibili simulazioni. Il profilo delle prestazioni del paziente viene esaminato alla luce della storia medica e psicologica passata e presente, nonché della storia dell'esposizione. La diagnosi finale si basa su una costellazione di deficit interpretati in relazione al tipo di esposizione.

          Misure dello stato emotivo e della personalità

          Gli studi sugli effetti delle sostanze neurotossiche di solito includono misure di disturbo affettivo o di personalità, sotto forma di questionari sui sintomi, scale dell'umore o indici di personalità. L'NCTB, descritto sopra, include il Profile of Mood States (POMS), una misura quantitativa dell'umore. Usando 65 aggettivi qualificativi degli stati d'animo degli ultimi 8 giorni, vengono derivati ​​i gradi di tensione, depressione, ostilità, vigore, affaticamento e confusione. La maggior parte degli studi comparativi sul posto di lavoro sull'esposizione neurotossica indicano differenze tra esposti e non esposti. Un recente studio sui lavoratori esposti allo stirene mostra relazioni dose-risposta tra il livello di acido mandelico urinario post-turno, un indicatore biologico dello stirene, e punteggi di scala di tensione, ostilità, affaticamento e confusione (Sassine et al. 1996).

          Test più lunghi e sofisticati di affetto e personalità, come il Minnesota Multiphasic Personality Index (MMPI), che riflettono sia gli stati emotivi che i tratti della personalità, sono stati utilizzati principalmente per la valutazione clinica, ma anche negli studi sul posto di lavoro. Allo stesso modo, l'MMPI fornisce una valutazione dell'esagerazione dei sintomi e delle risposte incoerenti. In uno studio su lavoratori della microelettronica con una storia di esposizione a sostanze neurotossiche, i risultati dell'MMPI hanno indicato livelli clinicamente significativi di depressione, ansia, preoccupazioni somatiche e disturbi del pensiero (Bowler et al. 1991).

          Misure elettrofisiologiche

          L'attività elettrica generata dalla trasmissione di informazioni lungo le fibre nervose e da una cellula all'altra, può essere registrata e utilizzata nella determinazione di ciò che sta accadendo nel sistema nervoso delle persone con esposizioni tossiche. L'interferenza con l'attività neuronale può rallentare la trasmissione o modificare il pattern elettrico. Le registrazioni elettrofisiologiche richiedono strumenti precisi e sono più frequentemente eseguite in un ambiente di laboratorio o ospedaliero. Ci sono stati, tuttavia, sforzi per sviluppare attrezzature più portatili da utilizzare negli studi sul posto di lavoro.

          Le misure elettrofisiologiche registrano una risposta globale di un gran numero di fibre nervose e/o fibre, e deve esistere una discreta quantità di danno prima che possa essere adeguatamente registrato. Pertanto, per la maggior parte delle sostanze neurotossiche, i sintomi, così come i cambiamenti sensoriali, motori e cognitivi, di solito possono essere rilevati in gruppi di lavoratori esposti prima che si osservino differenze elettrofisiologiche. Per l'esame clinico di persone con sospetti disturbi neurotossici, i metodi elettrofisiologici forniscono informazioni sul tipo e sull'entità del danno al sistema nervoso. Seppalaïnen (1988) fornisce una rassegna delle tecniche elettrofisiologiche utilizzate nella rilevazione della neurotossicità precoce nell'uomo.

          La velocità di conduzione nervosa dei nervi sensoriali (che vanno verso il cervello) e dei nervi motori (che si allontanano dal cervello) viene misurata mediante elettroneurografia (ENG). Stimolando in diverse posizioni anatomiche e registrando in un'altra, è possibile calcolare la velocità di conduzione. Questa tecnica può fornire informazioni sulle grandi fibre mielinizzate; il rallentamento della velocità di conduzione si verifica quando è presente la demielinizzazione. Velocità di conduzione ridotte sono state frequentemente osservate tra i lavoratori esposti al piombo, in assenza di sintomi neurologici (Maizlish e Feo 1994). Le velocità di conduzione lente dei nervi periferici sono state anche associate ad altre neurotossine, come mercurio, esacarburi, disolfuro di carbonio, stirene, metil-n-butilchetone, metiletilchetone e alcune miscele di solventi. Il nervo trigemino (un nervo facciale) è influenzato dall'esposizione al tricloroetilene. Tuttavia, se la sostanza tossica agisce principalmente su fibre a mielinizzazione sottile o non mielinizzate, le velocità di conduzione di solito rimangono normali.

          L'elettromiografia (EMG) viene utilizzata per misurare l'attività elettrica nei muscoli. Sono state osservate anomalie elettromiografiche tra i lavoratori esposti a sostanze come n-esano, disolfuro di carbonio, metil-n-butilchetone, mercurio e alcuni pesticidi. Questi cambiamenti sono spesso accompagnati da cambiamenti nell'ENG e da sintomi di neuropatia periferica.

          I cambiamenti nelle onde cerebrali sono evidenziati dall'elettroencefalografia (EEG). Nei pazienti con avvelenamento da solventi organici sono state osservate anomalie locali e diffuse a onde lente. Alcuni studi riportano prove di alterazioni EEG dose-correlate tra lavoratori attivi, con esposizione a miscele di solventi organici, stirene e solfuro di carbonio. I pesticidi organoclorurati possono causare crisi epilettiche, con anomalie EEG. Sono stati segnalati cambiamenti EEG con l'esposizione a lungo termine ai pesticidi organofosforati e fosfuro di zinco.

          I potenziali evocati (EP) forniscono un altro mezzo per esaminare l'attività del sistema nervoso in risposta a uno stimolo sensoriale. Gli elettrodi di registrazione vengono posizionati sull'area specifica del cervello che risponde agli stimoli particolari e vengono registrate la latenza e l'ampiezza del potenziale lento correlato all'evento. Sono stati osservati un aumento della latenza e/o una riduzione delle ampiezze dei picchi in risposta a stimoli visivi, uditivi e somatosensoriali per un'ampia gamma di sostanze neurotossiche.

          L'elettrocardiografia (ECG o EKG) registra i cambiamenti nella conduzione elettrica del cuore. Sebbene non sia spesso utilizzato negli studi sulle sostanze neurotossiche, sono stati osservati cambiamenti nelle onde ECG tra le persone esposte al tricloroetilene. Le registrazioni elettro-oculografiche (EOG) dei movimenti oculari hanno mostrato alterazioni tra i lavoratori con esposizione al piombo.

          Tecniche di imaging cerebrale

          Negli ultimi anni sono state sviluppate diverse tecniche per l'imaging cerebrale. Le immagini tomografiche computerizzate (CT) rivelano l'anatomia del cervello e del midollo spinale. Sono stati usati per studiare l'atrofia cerebrale tra lavoratori e pazienti esposti a solventi; tuttavia, i risultati non sono coerenti. La risonanza magnetica (MRI) esamina il sistema nervoso utilizzando un potente campo magnetico. Dal punto di vista clinico è particolarmente utile escludere una diagnosi alternativa, come i tumori cerebrali. La tomografia a emissione di positroni (PET), che fornisce immagini di processi biochimici, è stata utilizzata con successo per studiare i cambiamenti nel cervello indotti dall'intossicazione da manganese. La tomografia computerizzata a emissione di fotone singolo (SPECT) fornisce informazioni sul metabolismo cerebrale e potrebbe rivelarsi uno strumento importante per comprendere come le neurotossine agiscono sul cervello. Queste tecniche sono tutte molto costose e non facilmente disponibili nella maggior parte degli ospedali o laboratori di tutto il mondo.

           

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          Giovedi, 17 febbraio 2011 23: 33

          Diagnosi

          La diagnosi di malattia neurotossica non è facile. Gli errori sono solitamente di due tipi: o non si riconosce che un agente neurotossico è la causa dei sintomi neurologici, oppure i sintomi neurologici (e soprattutto neurocomportamentali) vengono erroneamente diagnosticati come derivanti da un'esposizione professionale, neurotossica. Entrambi questi errori possono essere pericolosi poiché una diagnosi precoce è importante in caso di malattia neurotossica e il miglior trattamento è evitare ulteriori esposizioni per il singolo caso e la sorveglianza della condizione di altri lavoratori al fine di prevenire la loro esposizione allo stesso Pericolo. D'altra parte, a volte può svilupparsi un indebito allarme sul posto di lavoro se un lavoratore afferma di avere sintomi gravi e sospetta che la causa sia un'esposizione chimica, ma in realtà o il lavoratore si sbaglia o il pericolo non è effettivamente presente per gli altri. Vi è anche una ragione pratica per procedure diagnostiche corrette, poiché in molti paesi la diagnosi e il trattamento delle malattie professionali e la perdita della capacità lavorativa e l'invalidità causate da tali malattie sono coperte da assicurazione; quindi la compensazione finanziaria può essere contestata, se i criteri diagnostici non sono solidi. Un esempio di albero decisionale per la valutazione neurologica è riportato nella Tabella 1.


          Tabella 1. Albero decisionale per la malattia neurotossica

          I. Livello, durata e tipo di esposizione pertinenti

          II. Sintomi appropriati che aumentano insidiosamente i sintomi del sistema nervoso centrale (SNC) o periferico (SNP).

          III. Segni e test aggiuntivi Disfunzione del SNC: test neurologici, psicologici Disfunzione del SNP: test sensoriali quantitativi, studi sulla conduzione nervosa

          IV. Altre malattie escluse in diagnosi differenziale


          Esposizione e sintomi

          Le sindromi neurotossiche acute si verificano principalmente in situazioni accidentali, quando i lavoratori sono esposti a breve termine a livelli molto elevati di una sostanza chimica oa una miscela di sostanze chimiche generalmente attraverso l'inalazione. I sintomi abituali sono vertigini, malessere e possibile perdita di coscienza a causa della depressione del sistema nervoso centrale. Quando il soggetto viene rimosso dall'esposizione, i sintomi scompaiono piuttosto rapidamente, a meno che l'esposizione non sia stata così intensa da essere pericolosa per la vita, nel qual caso possono seguire il coma e la morte. In queste situazioni riconoscimento del pericolo devono obbligatoriamente: si verificano sul posto di lavoro e la vittima deve essere portata immediatamente all'aria aperta.

          In generale, i sintomi neurotossici insorgono dopo esposizioni a breve o lungo termine e spesso a livelli di esposizione professionale relativamente bassi. In questi casi possono essersi verificati sintomi acuti sul lavoro, ma la presenza di sintomi acuti non è necessaria per la diagnosi di encefalopatia tossica cronica o neuropatia tossica. Tuttavia, i pazienti riferiscono spesso mal di testa, stordimento o irritazione delle mucose alla fine di una giornata lavorativa, ma questi sintomi inizialmente scompaiono durante la notte, il fine settimana o le vacanze. Un utile elenco di controllo può essere trovato nella Tabella 2.

          Tabella 2. Effetti neurofunzionali consistenti dell'esposizione in cantiere ad alcune delle principali sostanze neurotossiche

           

          Solventi organici misti

          Disolfuro di carbonio

          Styrene

          organofos-
          fati

          Piombo

          mercurio

          Acquisizione

          +




          +


          Influenzare

          +


          +


          +


          categorizzazione

          +






          codifica

          +

          +



          +

          +

          Visione dei colori

          +


          +




          Cambio di concetto

          +






          distraibilità





          +


          Intelligence

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          +


          +

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          Memorie

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          Coordinamento motorio

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          +

          Velocità del motore

          +

          +

          +


          +

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          Sensibilità al contrasto visivo vicino

          +






          Soglia di percezione degli odori

          +






          Identificazione degli odori

          +




          +


          Personalità

          +

          +




          +

          Relazioni spaziali

          +

          +



          +


          Soglia vibrotattile

          +



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          +

          vigilanza

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          +


          Campo visivo





          +

          +

          Vocabolario





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          Fonte: adattato da Anger 1990.

          Supponendo che il paziente sia stato esposto a sostanze chimiche neurotossiche, la diagnosi di malattia neurotossica inizia con i sintomi. Nel 1985, un gruppo di lavoro congiunto dell'Organizzazione mondiale della sanità e del Consiglio nordico dei ministri ha discusso la questione dell'intossicazione cronica da solventi organici e ha individuato una serie di sintomi fondamentali, riscontrabili nella maggior parte dei casi (WHO/Nordic Council 1985). I sintomi principali sono affaticabilità, perdita di memoria, difficoltà di concentrazione e perdita di iniziativa. Questi sintomi di solito iniziano dopo un cambiamento di base nella personalità, che si sviluppa gradualmente e colpisce l'energia, l'intelletto, l'emozione e la motivazione. Tra gli altri sintomi dell'encefalopatia tossica cronica ci sono depressione, disforia, labilità emotiva, mal di testa, irritabilità, disturbi del sonno e capogiri (vertigini). Se c'è anche il coinvolgimento del sistema nervoso periferico, si sviluppano intorpidimento e possibilmente debolezza muscolare. Tali sintomi cronici durano per almeno un anno dopo che l'esposizione stessa è terminata.

          Esame clinico e test

          L'esame clinico dovrebbe includere un esame neurologico, in cui si dovrebbe prestare attenzione alla compromissione delle funzioni nervose superiori, come memoria, cognizione, ragionamento ed emozione; a funzioni cerebellari compromesse, come tremore, andatura, stazione e coordinazione; e alle funzioni nervose periferiche, in particolare la sensibilità alle vibrazioni e altri test di sensazione. I test psicologici possono fornire misure oggettive delle funzioni del sistema nervoso superiore, tra cui la psicomotricità, la memoria a breve termine, il ragionamento verbale e non verbale e le funzioni percettive. Nella diagnosi individuale i test dovrebbero includere alcuni test che diano un indizio sul livello intellettivo premorboso della persona. La storia del rendimento scolastico e del precedente rendimento lavorativo, nonché eventuali test psicologici somministrati in precedenza, ad esempio in relazione al servizio militare, possono aiutare nella valutazione del normale livello di rendimento della persona.

          Il sistema nervoso periferico può essere studiato con test quantitativi di modalità sensoriali, vibrazioni e termosensibilità. Gli studi sulla velocità di conduzione nervosa e l'elettromiografia possono spesso rivelare la neuropatia in una fase iniziale. In questi test dovrebbe essere data particolare enfasi alle funzioni dei nervi sensoriali. L'ampiezza del potenziale d'azione sensoriale (SNAP) diminuisce più spesso della velocità di conduzione sensoriale nelle neuropatie assonali e la maggior parte delle neuropatie tossiche sono di carattere assonale. Gli studi neuroradiologici come la tomografia computerizzata (TC) e la risonanza magnetica (MRI) di solito non rivelano nulla di pertinente all'encefalopatia tossica cronica, ma possono essere utili nella diagnosi differenziale.

          Nella diagnosi differenziale dovrebbero essere considerate altre malattie neurologiche e psichiatriche. La demenza di altra eziologia dovrebbe essere esclusa, così come la depressione ei sintomi di stress di varia origine. Potrebbe essere necessario un consulto psichiatrico. L'abuso di alcol è un fattore di confusione rilevante; l'uso eccessivo di alcol provoca sintomi simili a quelli dell'esposizione ai solventi, e d'altra parte ci sono documenti che indicano che l'esposizione ai solventi può indurre l'abuso di alcol. Devono essere escluse anche altre cause di neuropatia, in particolare neuropatie da intrappolamento, diabete e malattie renali; anche l'alcol provoca neuropatia. La combinazione di encefalopatia e neuropatia è più probabilmente di origine tossica rispetto a una di queste sole.

          Nella decisione finale l'esposizione dovrebbe essere valutata nuovamente. C'è stata un'esposizione rilevante, considerando il livello, la durata e la qualità dell'esposizione? È più probabile che i solventi inducano sindrome psico-organica o encefalopatia tossica; gli esacarboni, tuttavia, di solito causano prima la neuropatia. Il piombo e alcuni altri metalli causano neuropatia, anche se il coinvolgimento del sistema nervoso centrale può essere rilevato in seguito.

           

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          Giovedi, 17 febbraio 2011 23: 36

          Neuroepidemiologia occupazionale

          Olav Axelson*

          *Adattato da Axelson 1996.

          Le prime conoscenze sugli effetti neurotossici delle esposizioni professionali sono apparse attraverso osservazioni cliniche. Gli effetti osservati sono stati più o meno acuti e hanno riguardato l'esposizione a metalli come piombo e mercurio oa solventi come solfuro di carbonio e tricloroetilene. Con il tempo, tuttavia, gli effetti più cronici e clinicamente meno evidenti degli agenti neurotossici sono stati valutati attraverso moderni metodi di esame e studi sistematici di gruppi più ampi. Tuttavia, l'interpretazione dei risultati è stata controversa e dibattuta, come gli effetti cronici dell'esposizione ai solventi (Arlien-Søborg 1992).

          Le difficoltà incontrate nell'interpretazione degli effetti neurotossici cronici dipendono sia dalla diversità e dalla vaghezza dei sintomi e dei segni sia dal problema associato di definire un'entità di malattia appropriata per studi epidemiologici conclusivi. Ad esempio, nell'esposizione ai solventi, gli effetti cronici potrebbero includere problemi di memoria e concentrazione, stanchezza, mancanza di iniziativa, responsabilità affettiva, irritabilità e talvolta vertigini, mal di testa, intolleranza all'alcol e riduzione della libido. I metodi neurofisiologici hanno anche rivelato vari disturbi funzionali, ancora una volta difficili da condensare in una singola entità patologica.

          Allo stesso modo, una varietà di effetti neurocomportamentali sembra verificarsi anche a causa di altre esposizioni professionali, come una moderata esposizione al piombo o saldatura con una certa esposizione ad alluminio, piombo e manganese o esposizione a pesticidi. Ancora ci sono anche segni neurofisiologici o neurologici, tra gli altri, polineuropatia, tremore e disturbi dell'equilibrio, in soggetti esposti a organoclorurati, organofosforati e altri insetticidi.

          In considerazione dei problemi epidemiologici che comporta la definizione di un'entità patologica al di fuori delle molteplici tipologie di effetti neurocomportamentali cui si fa riferimento, è diventato naturale considerare anche alcuni disturbi neuropsichiatrici clinicamente più o meno definiti in relazione alle esposizioni professionali.

          A partire dagli anni '1970 diversi studi si sono concentrati in particolare sull'esposizione ai solventi e sulla sindrome psico-organica, quando di gravità invalidante. Più recentemente anche la demenza di Alzheimer, la sclerosi multipla, il morbo di Parkinson, la sclerosi laterale amiotrofica e condizioni correlate hanno suscitato interesse nell'epidemiologia occupazionale.

          Per quanto riguarda l'esposizione ai solventi e la sindrome psico-organica (o encefalopatia cronica tossica in medicina del lavoro clinica, quando l'esposizione viene presa in considerazione diagnosticamente), il problema della definizione di una corretta entità della malattia era evidente e ha portato a considerare in blocco le diagnosi di encefalopatia, demenza e atrofia cerebrale, ma anche di nevrosi, nevrastenia e nervosismo erano incluse come non necessariamente distinte l'una dall'altra nella pratica medica (Axelson, Hane e Hogstedt 1976). Recentemente, anche entità patologiche più specifiche, come la demenza organica e l'atrofia cerebrale, sono state associate all'esposizione ai solventi (Cherry, Labréche e McDonald 1992). I risultati non sono stati del tutto coerenti, tuttavia, poiché nessun eccesso di "demenza presenile" è apparso in uno studio di riferimento su larga scala negli Stati Uniti con ben 3,565 casi di vari disturbi neuropsichiatrici e 83,245 referenti ospedalieri (Brackbill, Maizlish e Fischbach 1990). Tuttavia, rispetto ai muratori, c'era un eccesso di circa il 45% di disturbi neuropsichiatrici invalidanti tra i pittori maschi bianchi, ad eccezione dei pittori a spruzzo.

          Le esposizioni occupazionali sembrano giocare un ruolo anche per disturbi più specifici della sindrome psico-organica. Quindi, nel 1982, un'associazione tra sclerosi multipla ed esposizione ai solventi da colle fu indicata per la prima volta nell'industria calzaturiera italiana (Amaducci et al. 1982). Questa relazione è stata notevolmente rafforzata da ulteriori studi in Scandinavia (Flodin et al. 1988; Landtblom et al. 1993; Grönning et al. 1993) e altrove, così che 13 studi con alcune informazioni sull'esposizione ai solventi potrebbero essere presi in considerazione in una revisione ( Landblom et al., 1996). Dieci di questi studi hanno fornito dati sufficienti per l'inclusione in una meta-analisi, mostrando un rischio doppio di sclerosi multipla tra gli individui con esposizione ai solventi. Alcuni studi associano anche la sclerosi multipla al lavoro radiologico, alla saldatura e al lavoro con erbicidi fenossidici (Flodin et al. 1988; Landtblom et al. 1993). Il morbo di Parkinson sembra essere più comune nelle aree rurali (Goldsmith et al. 1990), specialmente in giovane età (Tanner 1989). Più interessante, uno studio di Calgary, Canada, ha mostrato un triplice rischio di esposizione agli erbicidi (Semchuk, Love e Lee 1992).

          Tutti i casi che hanno ricordato esposizioni specifiche hanno riferito di esposizione a erbicidi fenossi o tiocarbammati. Uno di loro ha ricordato l'esposizione al paraquat, che è chimicamente simile a MPTP (N-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetraidropiridina), un induttore di una sindrome simile al Parkinson. Tuttavia, i lavoratori del paraquat non sono ancora stati colpiti da tale sindrome (Howard 1979). Studi di riferimento in Canada, Cina, Spagna e Svezia hanno indicato una relazione con l'esposizione a prodotti chimici industriali non specificati, pesticidi e metalli, in particolare manganese, ferro e alluminio (Zayed et al. 1990).

          In uno studio condotto negli Stati Uniti, è apparso un aumento del rischio di malattia dei motoneuroni (che comprende sclerosi laterale amiotrofica, paralisi bulbare progressiva e atrofia muscolare progressiva) in relazione alla saldatura e alla brasatura (Armon et al. 1991). Anche la saldatura è apparsa come un fattore di rischio, così come funzionava l'elettricità, e funzionava anche con agenti impregnanti in uno studio svedese (Gunnarsson et al. 1992). L'ereditarietà per le malattie neurodegenerative e della tiroide, combinata con l'esposizione ai solventi e il sesso maschile, ha mostrato un rischio fino a 15.6. Altri studi indicano anche che l'esposizione al piombo e ai solventi potrebbe essere importante (Campbell, Williams e Barltrop 1970; Hawkes, Cavanagh e Fox 1989; Chio, Tribolo e Schiffer 1989; Sienko et al. 1990).

          Per la malattia di Alzheimer, nessuna chiara indicazione di alcun rischio professionale è apparsa in una meta-analisi di undici studi di riferimento (Graves et al. 1991), ma più recentemente un aumento del rischio è stato collegato al lavoro operaio (Fratiglioni et al. 1993 ). Un altro nuovo studio, che includeva anche le età più anziane, ha indicato che l'esposizione ai solventi potrebbe essere un fattore di rischio piuttosto forte (Kukull et al. 1995). Il recente suggerimento che la malattia di Alzheimer possa essere correlata all'esposizione a campi elettromagnetici è stato forse ancora più sorprendente (Sobel et al. 1995). È probabile che entrambi questi studi stimolino l'interesse per diverse nuove indagini lungo le linee indicate.

          Quindi, alla luce delle attuali prospettive della neuroepidemiologia occupazionale, come brevemente delineato, sembra esserci una ragione per condurre ulteriori studi legati al lavoro su diversi disturbi neurologici e neuropsichiatrici, finora più o meno trascurati. Non è improbabile che ci siano alcuni effetti che contribuiscono a varie esposizioni professionali, nello stesso modo in cui abbiamo visto per molti tipi di cancro. Inoltre, come nella ricerca sul cancro eziologico, nuovi indizi che suggeriscono cause ultime o meccanismi scatenanti alla base di alcuni dei gravi disturbi neurologici possono essere ottenuti dall'epidemiologia occupazionale.

           

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