La sindrome da vibrazioni mano-braccio : studi epidemiologici e clinici della funzione vascolare e neurosensitiva in coorti di lavoratori esposti a vibrazioni segmentali

Premesse: un’elevata esposizione a vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio (hand-transmitted vibration, HTV) è correlata con l’insorgenza di disturbi neurologici, vascolari periferici e osteoarticolari a carico degli arti superiori. Il termine “sindrome da vibrazione mano-braccio” (hand-arm vibration syndrome, HAVS) viene comunemente utilizzato per designare unitariamente il complesso di tali lesioni. La componente vascolare di tale sindrome è rappresentata da una forma secondaria di fenomeno di Raynaud, con attacchi vasospastici in relazione all’esposizione al freddo. La componente neurologica è caratterizzata da una neuropatia prevalentemente sensitiva, con conseguente ridotta sensibilità a livello delle dita,formicolii e/o torpore, alterata percezione cutanea, ridotta destrezza manuale e riduzione della forza di prensione. I lavoratori esposti ad HTV possono essere affetti da disturbi neurologici e/o vascolari separatamente o simultaneamente. Sono varie le indagini di laboratorio utilizzate nella diagnostica delle diverse componenti della sindrome da vibrazioni mano-braccio. I test con sufficiente validazione clinica sono rappresentati dalla misura delle soglie di percezione termotattile (thermal perception thresholds, TPT) e dalla misura delle soglie di percezione vibrotattile (vibrotactile perception thresholds, VPT) per la valutazione della componente neurosensitiva della HAVS, nonchè dalla misura delle pressioni sistoliche digitali dopo cold-test per la diagnosi del fenomeno di Raynaud secondario (vibration-induced white finger, VWF). Lo standard internazionale ISO 5349:2001 (International Organization for Standardization, ISO) suggerisce una metodologia per la misura e la valutazione della esposizione a vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio. La norma è ampiamente usata nella valutazione del rischio per le diverse patologie indicate con il termine unitario di sindrome da vibrazioni mano-braccio (HAVS). Lo standard internazionale ISO 5349-1 assume che gli effetti nocivi a carico degli arti superiori siano dipendenti dalla frequenza delle vibrazioni. La norma prevede l’impiego di un filtro di ponderazione in frequenza delle vibrazioni, chiamato Wh e derivato dalla curva di risposta a stimoli neurosensoriali durante studi sperimentali su soggetti giovani e sani. Attualmente, lo standard assume che il filtro di ponderazione sia valido per tutti effetti biologici avversi causati dalle vibrazioni HTV. Lo standard ISO prevede inoltre l’impiego del filtro di ponderazione per tutti e tre gli assi ortogonali (assi x, y, z), definiti da un sistema di coordinate riferito alla mano del soggetto. Per la valutazione del potenziale lesivo delle vibrazioni, lo standard ISO suggerisce il calcolo del valore totale delle vibrazioni (ahv), ovvero della radice quadrata della somma dei quadrati delle accelerazioni r.m.s. (root-mean-square) misurate lungo ciascuno dei tre assi. Poiché vari studi epidemiologici e biodinamici hanno rilevato che il filtro di ponderazione ISO non sembra essere ottimale per la valutazione del rischio da vibrazioni mano-braccio, alcuni Autori hanno proposto curve alternative di ponderazione in frequenza delle vibrazioni che sembrano meglio adattarsi al potenziale lesivo delle vibrazioni. Gli studi clinici e epidemiologici svolti nell’ambito del presente programma di ricerca avevano i seguenti obiettivi: Obiettivi: Studio 1) l'obiettivo dello studio 1 è stato quello di indagare il valore predittivo per l’incidenza del fenomeno di Raynaud secondario (VWF) di quattro diverse curve di ponderazione in frequenza delle vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio; Studi 2 e 3) lo scopo degli studi 2 e 3 a carattere longitudinale è stato quello di indagare le variazioni nel tempo della funzione neurosensitiva e vascolare periferica all’interno di un gruppo di lavoratori impiegati nell’industria dei motori navali ed esposti ad HTV generate da strumenti vibranti. Un ulteriore obiettivo è stato quello di esplorare in modo prospettico la possibile relazione tra disfunzioni vascolari ed alterata percezione termo- e vibrotattile e le misure di esposizione giornaliera alle vibrazioni; Studio 4) l'obiettivo dello studio 4 è stato quello di quantificare le variazioni nella funzione neurosensitiva periferica in una coorte di studenti in igiene dentale esposti a vibrazioni mano-braccio ad elevata frequenza generate da strumenti odontoiatrici (pre- vs post-esposizione e nel corso del follow-up di 1 anno). Soggetti e metodi: Studio 1) in uno studio longitudinale su una coorte di forestali e cavatori (N = 206) esposti ad HTV, è stata indagata la relazione tra l’incidenza di VWF e misure di esposizione alle vibrazioni espresse in termini di accelerazione equivalente ponderata in frequenza riferita ad 8 ore di lavoro [A(8)] e anni di follow-up. Per calcolare A(8), sono state impiegate 4 diverse curve di ponderazione in frequenza delle vibrazioni: (a) Wh è il filtro di ponderazione in frequenza definito dalla norma ISO 5349-1; (b) Wh-bl è il filtro di ponderazione lineare di Wh; (c) Whf è il filtro di ponderazione in frequenza basato sugli studi di biodinamica sull’energia assorbita delle vibrazioni da parte delle dita delle mani e (d) WhT è una ponderazione in frequenza basata su uno studio giapponese di prevalenza di VWF. Le relazioni tra VWF e le misure alternative di esposizione alle vibrazioni sono state valutate mediante l’utilizzo delle equazioni generalizzate di stima (GEE). Studi 2 e 3) due diverse coorti di soggetti (29 lavoratori esposti a vibrazioni vs 27 controlli per lo studio della funzione sensoriale periferica, e 68 lavoratori esposti a vibrazioni vs 133 controlli per lo studio della funzione vascolare periferica) sono stati sottoposti ad anamnesi mediante questionario, esame obiettivo e indagini di laboratorio al fine di indagare la funzione vascolare e neurosensitiva periferica. Le indagini cliniche e di laboratorio sono state effettuate sia allo studio trasversale che durante un periodo di follow-up compreso tra i 2 e gli 8 anni. Per la funzione vascolare, i risultati sono stati espressi in termini di variazioni percentuali delle pressioni sistoliche digitali (PSD) a 10°C in un dito test (PSD10°,t in mmHg) rispetto a PSD a 30°C nel medesimo dito (PSD30°,t in mmHg), corrette per le variazioni di PSD a 30°C e 10°C in un dito di controllo (PSD30°,c e PSD10°,c in mmHg, rispettivamente). Le PSD dopo cold test sono state misurate mediante metodo pletismografico strain-gauge utilizzando un HVLab multi-channel plethysmograph (HFRU, ISVR, University of Southampton, UK), secondo la procedura raccomandata dallo standard internazionale ISO 14835-2 (2005). Per la funzione neurosensitiva, le soglie termotattili per il caldo e per il freddo (TPT in °C) e le soglie di percezione vibrotattile (VPT in dB) a 31.5 e 125 Hz sono state misurate a livello delle falangi distali del II dito (per il nervo mediano) e del V dito (per il nervo ulnare) di entrambe le mani, sia nel gruppo degli esposti ad HTV che nel gruppo di controllo. Le soglie TPT e VPT sono state misurate utilizzando l’HVLab Thermal Aesthesiometer e l’HVLab Vibrotactile Perception Meter, rispettivamente, entrambi prodotti presso l’HFRU, ISVR, University of Southampton, UK. L’esposizione è stata stimata in termini di valore totale dell’accelerazione equivalente (av in ms-2 r.m.s.), tempo d’uso giornaliero degli utensili (T in ore), e accelerazione ponderata in frequenza normalizzata ad un periodo di lavoro di 8 ore (A(8) in ms-2 r.m.s.). La relazione tra le variazioni delle funzioni neurosensitiva e vascolare nel corso del follow-up e l’esposizione a vibrazioni mano-braccio è stata valutata con il metodo delle equazioni generalizzate di stima (GEE), modello che consente di "estrarre" la parte longitudinale della relazione dose-risposta. Studio 4) in 52 controlli e 30 studenti in igiene dentale, le soglie termotattili per il caldo e per il freddo (TPT in °C) e le soglie di percezione vibrotattile (VPT in ms-2 r.m.s.) a 31.5 Hz e 125 Hz sono state misurate a livello della parte volare delle falangi distali del II dito (nervo mediano) e del V dito (nervo ulnare) di entrambe le mani. Nel gruppo degli igienisti dentali, la funzione neurosensitiva è stata indagata sia pre-esposizione che post-esposizione nel corso di un primo studio trasversale e di un’indagine di follow-up a un anno di distanza. L’esposizione giornaliera è stata stimata in termini di accelerazione ponderata in frequenza normalizzata ad un periodo di lavoro di 8 ore [A(8) in ms-2 r.m.s.]. Le variazioni delle soglie termotattili e vibrotattili pre- vs post-esposizione sono state analizzate mediante il test t di Student per dati appaiati. Risultati: Studio 1) l'analisi dei dati ha suggerito che il calcolo di A(8) mediante la curva di ponderazione in frequenza Wh-bl, era associato ad una migliore predizione dell’occorrenza (incidenza cumulativa) di VWF rispetto alle altre misure alternative di esposizione giornaliera alle vibrazioni. La misura di A(8) con la curva di ponderazione in frequenza delle vibrazioni attualmente raccomandata dallo standard ISO (Wh) tendeva a sottostimare l’incidenza di VWF rispetto alle altre curve di ponderazione in frequenza. Studi 2 e 3) nello studio sulla funzione neurosensitiva periferica, i lavoratori esposti ad HTV hanno mostrato valori di soglia significativamente maggiori per TPT per il caldo e inferiori per il freddo rispetto ai controlli, mentre nessuna differenza nei valori di soglia VPT per entrambe le frequenze sono state osservate tra i due gruppi. Dopo aggiustamento per vari fattori confondenti, l'analisi dei dati effettuato con il metodo delle equazioni generalizzate di stima (modello transizionale) ha evidenziato una significativa associazione tra alterazioni della funzione termotattile e misure di esposizione a vibrazioni mano-braccio [Ah(eq,T), T, A(8)]. Nessuna associazione significativa è stata riscontrata tra variazioni delle soglie vibrotattili ed esposizione a HTV. Nello studio trasversale e longitudinale della funzione vascolare, il cold test ha rilevato una maggiore vasocostrizione digitale negli esposti a HTV rispetto ai controlli. Dopo correzione per i possibili fattori confondenti, l'analisi GEE dei dati di follow-up ha evidenziato una significativa associazione tra deterioramento della funzione vascolare dopo cold test ed esposizione giornaliera a vibrazioni mano-braccio espressa in termini di A(8). Non sono state osservate relazioni significative tra PSD a 10 °C e le caratteristiche individuali quali l'età, indice di massa corporea e consumo di alcool e tabacco in entrambi i controlli o gli operai esposti ad HTV; Studio 4) nel corso dello studio trasversale, non sono state evidenziate differenze statisticamente significative per le soglie vibrotattili a 31.5 Hz e 125 Hz e per le soglie termotattili per il caldo e per il freddo tra il gruppo degli igienisti dentali e quello di controllo, in corrispondenza sia del II dito (nervo mediano) che del V dito (nervo ulnare). Nel gruppo degli igienisti dentali, non sono state rilevate differenze significative tra pre- e post-esposizione sia per le soglie di percezione vibrotattile sia per le soglie di percezione termotattili sia allo studio trasversale sia allo studio di follow-up a distanza di un anno. Conclusioni: Studio 1) il presente studio prospettico di coorte suggerisce che le misure di esposizione giornaliera alle vibrazioni che danno maggior “peso” alle vibrazioni a media e alta frequenza sono migliori predittori della probabilità di insorgenza di VWF in coorti di esposti ad HTV. Studi 2 e 3) gli studi di follow-up sui lavoratori dei cantieri navali hanno confermato come l'esposizione a vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio determini il deterioramento della funzione vascolare periferica nel tempo. Questi risultati sono coerenti con quelli di precedenti indagini sperimentali e studi epidemiologici sia con disegno trasversale che longitudinale. Il deterioramento nella funzione neurosensitiva periferica nel tempo era limitato alle soglie di percezione termotattile a livello di II e V dito, mentre non sono state osservate differenze significative per le soglie di percezione vibratactile tra esposti e controlli. Questi risultati suggeriscono che l’esposizione a HTV determina in fase iniziale un danno a livello delle fibre di piccolo calibro, responsabili della percezione termica piuttosto che nelle fibre di grosso diametro, responsabili della percezione vibrotattile. Inoltre, i risultati di questo studio longitudinale suggeriscono una relazione significativa tra le diverse misure di esposizione a vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio e danno sensoriale nel corso del tempo. Tali dati confermano come la misura delle TPT può essere un utile metodo di indagine per rivelare ad uno stadio iniziale il danno neurosensitivo periferico indotto dall’esposizione a HTV; Studio 4) i risultati di questo studio sembrano non essere in accordo con altre indagini di tipo trasversale e longitudinale che hanno rilevato una significativa associazione tra danno della funzione vibro e termotattile ed esposizione alle vibrazioni mano-braccio ad alta frequenza negli operatori sanitari dentali. Il nostro studio non ha evidenziato un deterioramento rilevante nelle soglie TPT e VPT misurate sia in acuto (pre- vs post-esposizione), sia alla fine di un breve follow-up. Tale riscontro potrebbe essere dovuto in parte alla giovane età dei soggetti esposti, ma soprattutto al basso livello di esposizione alle vibrazioni misurate (tra 0.2 e 0.6 m/s2 r.m.s.), che erano ben al di sotto dei limiti stabiliti imposti dalla normativa vigente (2,5 - 5,0 m/s2 r.m.s.).