l’uomo, i viventi, l’ambiente
DESCRIPTION
Luca Fiorani. L’uomo, i viventi, l’ambiente. Lezione 8 Rischio, tossicologia e salute umana. Rischi e pericoli. Il rischio è la possibilità di subire un danno a causa di un pericolo che può provocare una lesione, una malattia, una perdita economica o un danno ambientale - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Lezione 8Rischio, tossicologia e salute umana
Luca Fiorani
L’uomo,i viventi, l’ambiente
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi e pericoli Il rischio è la possibilità di subire un
danno a causa di un pericolo che può provocare una lesione, una malattia, una perdita economica o un danno ambientale
Il rischio è espresso in termini di probabilità (0-1)
La valutazione del rischio usa dati, ipotesi e modelli per stimare la probabilità di un danno – a salute, società, ambiente – come risultato dell'esposizione a un pericolo
2
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi e pericoli I principali tipi di rischio sono:
rischi culturali: condizioni di vita non sicure (fumo)
rischi chimici: sostanze chimiche dannose in aria, acqua, cibo
rischi fisici: radiazioni, rumore, terremoti… rischi biologici da patogeni (virus, batteri,
parassiti…), allergeni e animali (api, serpenti…)
3
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi e pericoli Il fumo uccide 5 milioni di persone all'anno 419 mila fumatori
attivi e 30-60 mila fumatori passivi muoiono all'anno negli Stati Uniti (Italia: 70 mila)
Il tabacco costa 70-100 miliardi di $ all'anno negli Stati Uniti
4
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Tossicologia La tossicità è la misura di quanto dannosa
sia un agente e dipende da: dose (quantità ingerita, inalata o assorbita) durata dell'assunzione frequenza dell'esposizione età della persona esposta funzionalità del sistema di detossificazione
(fegato, polmoni, reni)
5
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Tossicologia La risposta indica tipo e quantità di danno
alla salute conseguente all'esposizione all'agente: un effetto acuto è una reazione rapida (dalla
vertigine alla morte) un effetto cronico è una conseguenza che
dura a lungo (danni a un organo) Dose e risposta dipendono anche da:
bioaccumulo biomagnificazione
6
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Tossicologia Il bioaccumulo è l'aumento della
concentrazione di una sostanza in un tessuto a un livello più alto di quello atteso
La biomagnificazione è un processo in cui i livelli di una sostanza tossica aumentano nei passaggi della rete trofica
7
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Tossicologia Tracce di sostanze tossiche possono non
essere pericolose Anche l'acqua in eccesso può essere
mortale (encefalopatia iponatriemica, Maratona di Boston 2002, 15 litri in 5-6 ore)
Quanta esposizione a una sostanza causa una risposta dannosa?
Non è detto che le sostanze naturali non siano dannose e quelle sintetiche lo siano (chiedete a Socrate…)
8
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Tossicologia Per determinare la tossicità si procede a:
studio dei casi (su persone che presentano effetti avversi dopo l'esposizione)
indagini di laboratorio (su animali test, per determinare tempo di residenza, tossicità, organo colpito, tipo di danno…)
epidemiologia (studi di popolazioni esposte ad agenti pericolosi o a malattie)
9
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Tossicologia La curva dose-risposta mostra gli effetti di
un agente, ottenuti con esperimenti controllati su un gruppo di test e un gruppo di controllo (simili)
I risultati ad alte dosi sono estrapolati a basse dosi
I valori sono estrapolati agli esseri umani Si calcola la dose letale per il 50% degli
individui Per il modello lineare dose-risposta,
qualsiasi dose presenta un certo rischio Per il modello dose soglia-risposta, sotto
una dose soglia non c'è alcun effetto dannoso rilevabile
10
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Tossicologia
11
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Tossicologia Gli studi dei casi forniscono solo
indicazioni L'epidemiologia può stabilire associazioni
forti, moderate, deboli o non statisticamente significative tra rischio e salute
I test sugli animali richiedono 2-5 anni, costano 200 mila-2 milioni di $, sono criticati dagli animalisti e comportano l'incertezza legata all'estrapolazione agli umani
Tutti i metodi tossicologici sono limitati: gli standard permessi per l'esposizione sono stabiliti a 1/100 o 1/1000 degli effetti dannosi stimati
12
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Tossicologia
13
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi chimici Le sostanze chimiche tossiche possono
risultare fatali Le sostanze chimiche pericolose causano
un danno perché: sono infiammabili o esplosive irritano o danneggiano pelle e polmoni interferiscono o prevengono la capacità di
assumere e distribuire ossigeno (asfissianti) inducono reazioni allergiche del sistema
immunitario (allergeni)
14
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi chimici Gli agenti mutageni (sostanze chimiche o
radiazioni) causano mutazioni del DNA (trasferibili alla prole se colpiscono i gameti)
Gli agenti teratogeni (sostanze chimiche, radiazioni o virus) colpiscono l'embrione
Gli agenti cancerogeni (sostanze chimiche, radiazioni o virus) provocano tumori: fumo (30-40%) dieta (20-30%) esposizione occupazionale (5-15%) inquinamento ambientale (1-10%)15
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi chimici Passano 10-40 anni tra l'esposizione a un
agente cancerogeno e la manifestazione dei sintomi
Non ci sono livelli di soglia per gli agenti mutageni, teratogeni e cancerogeni: la sola esposizione di sicurezza è 0
16
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi chimici L'esposizione a lungo termine ad agenti
tossici disturba i sistemi immunitario, nervoso ed endocrino
Sostanze chimiche, virus e radiazioni rendono il sistema immunitario più debole di fronte agli attacchi di allergeni, virus, batteri e protozoi
Alcune sostanze chimiche sono neurotossine
17
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi chimici
18
Altre sostanze interferiscono con gli ormoni o imitandoli o bloccandoli
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi chimici "I tossicologi conoscono molto su poche
sostanze chimiche, poco su molte sostanze e quasi niente sulla maggior parte" (Joseph V. Rodricks, esperto ambientale)
Delle 72 mila sostanze in commercio: il 2% è stato testato per valutare se sia
cancerogeno, teratogeno o mutageno il 10% è stato analizzato per la tossicità
Ogni anno si introducono nel mercato 1000 nuove sostanze
Solo lo 0.5% delle sostanze è regolamentato
19
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi chimici Le leggi considerano innocue le sostanze
fino a prova contraria Non c'è abbastanza denaro, personale,
strumentazione e animali test per studiare tutte le sostanze
È troppo difficile e costoso analizzare l'effetto combinato e l'interazione di varie sostanze chimiche
Il principio di precauzione suggerisce di prevenire l'inquinamento: chi introduce una nuova sostanza dovrebbe provare a sue spese che è innocua20
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Pericoli fisici: terremoti ed eruzioni vulcaniche Nelle rocce si può creare una frattura
(faglia) con rilascio di energia (anche per successivi scorrimenti) che provoca terremoti e tsunami
21
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Pericoli fisici: terremoti ed eruzioni vulcaniche Possiamo ridurre i danni dei terremoti:
esaminando le serie storiche facendo misure geologiche stabilendo standard di costruzione cercando di predire i terremoti
22
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Pericoli fisici: terremoti ed eruzioni vulcaniche In un vulcano attivo il magma raggiunge la
superficie attraverso un cratere o una fenditura rilasciando nell'ambiente materiale piroclastico, lava e gas
Non tutto è negativo: fertilità del suolo Possiamo ridurre i danni dei vulcani con:
analisi della storia di un'area vulcanica pianificazione del territorio previsione delle eruzioni (fenomeni che le
precedono, come il cambiamento dei gas emessi)
piani di evacuazione23
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo Una malattia non trasmissibile non è
causata da organismi e non può passare da una persona all'altra (malattie cardiovascolari)
Una malattia trasmissibile è causata da un organismo e può passare da una persona all'altra (influenza)
Gli agenti infettivi, detti patogeni, sono trasportati da aria, acqua, cibo, fluidi corporei e da vettori (trasportatori non umani come gli insetti)
Ogni anno nei paesi in via di sviluppo 11 milioni di bambini sotto i 5 anni muoiono di infezioni
24
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo L'80% delle malattie nei paesi in via di
sviluppo deriva da acqua potabile e sistemi sanitari
Nel 1998, le sette infezioni più mortali sono state: infezioni respiratorie acute (3.7 milioni) AIDS (2.5 milioni) malattie diarroiche (2.5 milioni) malaria (1.5-2.7 milioni) tubercolosi (2 milioni) morbillo (1 milione) epatite B (1 milione)25
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo Le malattie virali includono:
influenza (trasmessa da fluidi corporei o immissione aerea)
ebola (trasmessa da fluidi corporei) rabbia (trasmessa da cani e altri animali) AIDS (trasmessa da fluidi corporei)
I virus si adattano geneticamente in modo rapido
Gli ufficiali sanitari temono un nuovo ceppo di influenza (Spagnola, 20-30 milioni di morti)
AIDS: 34 milioni di infetti, 2 milioni di morti all'anno
26
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo Le malattie virali riducono la resistenza
del corpo ad altre infezioni Esistono pochi antivirali L'arma più efficace è il vaccino Vaiolo: il vaccino è stato
introdotto da Edward Jenner nel 1796 e la malattia è stata dichiarata sradicata dall'OMS nel 1979
27
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo La comparsa di malattie infettive spesso
avviene per un cambiamento dell'ambiente fisico, sociale o biologico dei serbatoi di malattie, dei vettori che le trasportano o degli ospiti per le nuove popolazioni
La zanzara tigre (febbre dengue) nel 1985 è stata portata accidentalmente negli Stati Uniti
La migrazione verso aree urbane aumenta la diffusione di tubercolosi, colera e malattie trasmesse sessualmente
28
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo La migrazione verso aree non abitate
espone a nuove malattie L'aumento di malattie tropicali nei paesi
in via di sviluppo potrebbe essere legata a perdita di biodiversità e deforestazione (mancato controllo dei vettori)
Anche i cambiamenti climatici possono influire sulla diffusione delle infezioni, come nel caso del riscaldamento delle acque durante El Niño e della conseguente proliferazione di copepodi vettori del colera (5 mila morti nel 1991)
29
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo I disastri naturali (inondazioni, terremoti,
frane e uragani) possono diffondere gli organismi che causano le malattie
Le inondazioni sono particolarmente pericolose perché possono contaminare le riserve d'acqua
I terremoti e le frane possono rilasciare nell'aria funghi e altri organismi infettivi del suolo
Gli uragani possono trasferire i vettori di malattie dalle aree tropicali a quelle temperate 30
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo Il 45% della popolazione vive in regioni in
cui è presente la malaria Si stimano:
300-500 milioni di infettati
270-480 milionidi nuovi casi all'anno
1.5-2.7 milionidi morti all'anno
31
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo La malaria è causata da quattro specie di
protozoi del genere Plasmodium È trasmessa quando una femmina non
infetta delle 60 specie di zanzara del genere Anopheles punge una persona infetta, ingerisce il sangue e punge una persona non infetta
Il Plasmodium si moltiplica nel fegato e nel sangue
La malaria può essere trasmessa anche con trasfusioni o scambi di siringa
32
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo
33
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo Il ciclo si ripete fino a:
sviluppo dell'immunità cura morte
Negli anni '50 e '60 la diffusione è stata fermata (prosciugamenti, insetticidi e farmaci)
Negli anni '70 la malaria è ricomparsa a causa della resistenza genetica di protozoi e zanzare
La lotta è più difficile del previsto (si pensa anche a modificare geneticamente la zanzara)
34
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo L'approccio migliore è la prevenzione:
aumento del flusso d'acqua nelle irrigazioni (prevenzione dello sviluppo delle larve)
uso di zanzariere bagnate di insetticida non tossico
allevamento di pesci che si nutrono di larve taglio della vegetazione coltivazione di piante che assorbono l'acqua
35
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo Nei paesi industrializzati diminuiscono le
malattie infettive dei bambini e aumentano le malattie croniche degli adulti
Le cause di morte negli Stati Uniti nel 1996 erano: 39% attacchi cardiaci e colpi apoplettici 24% cancro 5% malattie infettive (polmonite, influenza e
AIDS) 4% incidenti (di cui la metà automobilistici)
Quasi i 2/3 derivano da malattie croniche: sarebbe meglio prevenire (il 95% del denaro è speso per curare)
36
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo Potremmo ridurre diffusione e incidenza
delle malattie infettive: aumentando la ricerca sulle malattie
tropicali combattendo sovrappopolazione, acqua non
sicura, sanità inadeguata, malnutrizione e povertà
monitorando l'apparire delle malattie non usando antibiotici per infezioni minori educando all'uso degli antibiotici (prendere
tutti quelli prescritti) non usando antibiotici che hanno causato
una resistenza genetica37
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Rischi biologici: malattie nei paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo
prendendo solo gli antibiotici prescritti riducendo l'uso di antibiotici per il bestiame promuovendo programmi contro le infezioni
nelle strutture sanitarie (lavarsi le mani) riducendo l'uso di pesticidi finanziando lo sviluppo di vaccini combattendo il riscaldamento globale aumentando le cure mediche preventive nei
paesi in via di sviluppo e in quelli sviluppati
38
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Analisi del rischio L'analisi del rischio richiede:
identificazione del pericolo valutazione del rischio analisi comparativa del rischio gestione del rischio comunicazione del rischio
La valutazione del rischio comporta: determinazione dei tipi di rischio stima della probabilità di ciascun rischio quantificazione delle persone esposte e di
quelle che subiranno un danno serio
39
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Analisi del rischio Es. di analisi
comparativa del rischio (consulenti EPA e cittadini)
Gli scienziati non comunicano bene
I media trasmettonopeggio!
Analisi rischio-beneficio
40
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Analisi del rischio Il più grande rischio
è la povertà Il secondo è
lo stile di vita: non fumare -grassi/alcol e
+frutta/verdura +esercizio e -peso +prudenza in auto non prendere
troppo sole
41
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Analisi del rischio L'affidabilità di un sistema tecnologico è il
prodotto delle affidabilità tecnologica e umana
Affidabilità tecnologica: progettazione attenta controllo della qualità manutenzione monitoraggio
Affidabilità umana: più bassa e difficile da predire
Gli elementi che possono fallire devono essere spostati dal lato umano a quello tecnologico
42
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Analisi del rischio La valutazione del rischio è limitata e
incerta (ad es. le valutazioni tossicologiche hanno limiti scientifici ed economici)
Domande chiave: quanto sono affidabili i dati e i modelli per la
valutazione del rischio? chi trae beneficio dal permesso di
mantenere sostanze chimiche pericolose nell'ambiente?
chi accorda questo permesso? dovremmo considerare di più i rischi a breve
termine o quelli a lungo termine?43
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Analisi del rischio chi deve prendere questa decisione? dobbiamo determinare il rischio accettabile
o minimizzare il danno (prevenzione)? chi deve eseguire l'analisi rischio-beneficio
(governo, scienziati, cittadini)? dovremmo considerare gli effetti combinati
di vari rischi? i livelli di rischio dovrebbero essere più alti
per i lavoratori che per il pubblico? i lavoratori e le loro famiglie dovrebbero
partecipare a questa decisione?
44
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Analisi del rischio L'esposizione alle sostanze chimiche
tossiche provoca: 25-35 mila morti di cancro all'anno tra i
lavoratori 10-20 mila morti di cancro all'anno tra il
pubblico I critici della valutazione del rischio
sostengono che l'attenzione dovrebbe essere spostata sulla prevenzione e accusano le aziende di giocare sull'incertezza, piegando i risultati ai loro interessi
La gestione del rischio comprende azioni amministrative, politiche ed economiche per ridurre un rischio con costi accettabili
45
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Analisi del rischio La gestione del rischio comporta:
decidere quali rischi valutare e gestire determinare in che ordine di priorità stimare l'affidabilità dell'analisi rischio-
beneficio e della valutazione del rischio decidere quanto rischio è accettabile calcolare il costo per ridurre il rischio determinare l'effetto dei fondi limitati su
questa riduzione elaborare, implementare, monitorare e
comunicare al pubblico il piano di gestione del rischio
46
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Analisi del rischio La nostra percezione del rischio è falsata:
1 morto su 50 motociclisti 1 morto su 300 fumatori (1 pacchetto al
giorno) 1 morto su 5 mila automobilisti 1 morto su 5 milioni di passeggeri in aereo 1 morto su 300 milioni di bagnanti per squali 1 morto su 2 miliardi per tricloroetilene
nell'acqua Ogni anno il 99.1% delle persone non
muore La speranza di vita è in aumento47
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Analisi del rischio Il pubblico sovrastima il rischio di una
tecnologia quando: è nuova e complessa (impianti nucleari,
ingegneria genetica…) è percepita come involontaria (aereo
rispetto ad auto) è vista come non necessaria (additivi per i
cibi) comporta molti morti in pochi incidenti
anziché ancor più morti ma diluiti nel tempo (centrali nucleari e a carbone)
48
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
Analisi del rischio implica una distribuzione del rischio non
bilanciata (effetto nimby) è stata implementata senza coinvolgere la
popolazione nel processo decisionale il suo uso non ha comportato una ricerca
veritiera e una valutazione delle alternative
49
Luca Fiorani – L’uomo,i viventi, l’ambiente
50
Fine della lezione…