Articoli Medicina del Lavoro - P&R Scientific
Volume 3, Numero 3
30.09.2013
GLICEMIA E VOLO AEREO
 
 
Tomei G, Loreti B, Rosati MV, Tomao E, Sinibaldi F, De Sio S, Casale T, Pimpinella B, Di Pastena C, Tomei F, Stansfeld S, Andrè JC, Caciari T

Autori   [Indice]

Tomei G1, Loreti B2, Rosati MV2, Tomao E3, Sinibaldi F2, De Sio S2, Casale T2, Pimpinella B2,
Di Pastena C2, Tomei F2, Stansfeld S4, Andrè JC5, Caciari T2

1Dipartimento di Neurologia e Psichiatria, “Sapienza” Università di Roma
2Dipartimento di Anatomia, Istologia, Medicina Legale e Ortopedia, Unità di Medicina del Lavoro, “Sapienza” Università di Roma
3Ufficio Generale per la Salute e la Difesa Militare General Staff, Roma
4Wolfson Institute of Preventive Medicine, Queen Mary's School of Medicine & Dentistry, Londra
5INSIS-CNRS, 3 rue Michel Ange F75016 Paris, Francia - LRGP UPR 3349 CNRS - University of Lorraine – 1, rue  Grandville F54000 Nancy, Francia


Available from:
http://journal.preventionandresearch.com/index.php?PAGE=articolo_dett&ID_ISSUE=740&id_article=6384

Abstract   [Indice]

Introduzione: Il rumore è in grado di esercitare numerosi effetti negativi sulla salute, che vanno da disturbi a livello di vari organi e apparati a modificazioni degli indici biochimici ed umorali. In letteratura sono riportati gli effetti dell’esposizione cronica a rumore sulla glicemia, benché tali risultati non sono univoci: alcuni autori riportano iperglicemia, altri ipoglicemia ed altri ancora non hanno registrato modificazioni del tasso ematico glicemico.
 
Obiettivi: Tenuto conto che la glicemia non è utilizzata come marcatore di esposizione al rumore, abbiamo eseguito uno studio pilota su 6 soggetti, 2 femmine e 4 maschi, che effettuavano lavoro di ufficio in ambiente non rumoroso, con l’obiettivo di valutare l’eventuale occorrenza di modificazioni dei livelli ematici di glucosio quando tali soggetti, non diabetici e non abituati al volo aereo, venivano esposti a stress da volo ed al rumore presente in un aereo.
 
Metodi: I soggetti partecipanti hanno compilato un questionario clinico anamnestico mirato e sono stati sottoposti ad un esame clinico generale. In una prima fase dello studio, i partecipanti sono stati sottoposti a prelievi ematici per la determinazione della glicemia in tre diversi momenti: alle ore 8, su un aereo da trasporto a turboelica prima del decollo, a motore spento; dopo 60 e dopo 120 minuti di volo. La seconda fase dello studio è stata effettuata dopo un mese dalla prima e durante l’attività lavorativa in ufficio; sono stati effettuati nuovamente tre prelievi, a digiuno e dopo 60 e 120 minuti. La glicemia è stata valutata su sangue capillare con metodo refrattometrico mediante l’utilizzazione di un apparecchio Glucoscan One Touch.
 
Risultati: I risultati dimostrano un aumento della glicemia in attesa del volo ed una diminuzione statisticamente significativa della glicemia alla prima ora di volo (p<0.001) che persiste anche alla seconda ora (p<0.001). Non sono state riscontrate modificazioni significative della glicemia per i tre prelievi effettuati in ufficio.
 
Discussione: I dati dimostrano un’iniziale risposta iperglicemica, seguita da una persistente e moderata riduzione della glicemia; un’analoga risposta non è stata riscontrata negli stessi soggetti durante le usuali attività lavorative. Gli Autori ritengono che l’iniziale incremento della glicemia, registrata in assenza del rumore dell’aereo, potrebbe essere correlata alla risposta dell’organismo ad altri stressors, come l’ansia da attesa del volo. La riduzione della glicemia riscontrata dopo 60 e 120 minuti di volo, ossia in condizioni di esposizione più prolungata allo stress legato al volo ed al rumore, è verosimilmente legata all’intervento di diversi meccanismi: parziale fenomeno di adattamento-esaurimento della risposta neuroendocrina allo stress; effetto ipoglicemizzante del rumore, CCK-mediato e VIP-mediato con conseguente liberazione di insulina e riduzione della glicemia; sinergismo dei due meccanismi. L’assenza di variazioni della glicemia durante il lavoro in ufficio potrebbe essere spiegata dalla mancanza di quei fattori stressogeni ritenuti responsabili delle variazioni glicemiche registrate durante la prima fase dello studio.
 
Conclusioni: Tali risultati preliminari fanno pensare che l’esposizione agli stressors del volo aereo ed in particolare al rumore possa determinare una risposta ipoglicemizzante.

Parole chiave: ipoglicemia, volo aereo, rumore, attesa del volo

Introduzione   [Indice]

Negli ultimi anni sono stati riportati in letteratura dati concernenti gli effetti del rumore a livello del sistema nervoso centrale (SNC) (corteccia cerebrale, sistema limbico), del sistema nervoso periferico (SNP) e del sistema neuroendocrino (SNE) compresa la sezione neuroormonale dell’apparato gastroenterico (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13). Sono state riportate alterazioni di alcuni indici biochimici ed umorali tra le quali modificazioni del tasso ematico di glucosio in seguito ad esposizione cronica a rumore (2, 3, 14, 15). I dati riportati da vari autori sulle modificazioni glicemiche in risposta ad esposizione a rumore non sono univoci. Accanto alla maggioranza degli Autori che riportano una risposta di tipo iperglicemico (2, 3, 6) e a Fooladi che associa l’esposizione a rumore ad un aumento del consumo alimentare, con incremento ponderale e diabete (16), altri indicano la mancanza di variazioni del tasso glicemico (14, 15, 17), altri ancora considerano il diabete come probabile fattore di confondimento nel valutare la correlazione tra rumore ed effetti cardiovascolari (18), mentre altri, in studi su animali, hanno rilevato una riduzione del glucosio ematico in risposta allo stress da rumore (19). In caso di esposizione a rumore è infatti possibile osservare una risposta neuroendocrina multipla e complessa, derivata da un’iniziale iperattività a carico di ipofisi, surrene ed altre ghiandole endocrine, seguita da una fase di inibizione o di adattamento (2, 3). La risposta neuroendocrina al rumore viene considerata da alcuni Autori come una sindrome di adattamento da stress (2, 3, 16, 20, 21). In effetti i livelli della glicemia sono influenzati dall’interazione tra diversi ormoni e neurotrasmettitori (adrenalina, insulina, glucagone, 17OH-corticosteroidi, tiroxina, ormone somatotropo)  che subiscono, a loro volta, importanti modificazioni durante la risposta di stress (12, 20, 22, 23). E’ altresì noto che sostanze ad azione ormonale e neuromodulatrice quali la colecistochinina (CCK) ed il peptide vasoattivo intestinale (VIP), presenti sia nel SNC che nel SNP, intervengono nella regolazione del tasso glicemico con un effetto ipoglicemizzante mediato dalla liberazione di insulina e che tali neuropeptidi possono essere liberati in corso di stress (23, 24).
Nell’ambito di un piano di ricerca da noi condotto negli ultimi anni sugli effetti extrauditivi del rumore (5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 25, 26, 27, 28, 29, 30) e considerato il fatto che la glicemia non è normalmente utilizzata come marcatore per valutare gli effetti dell’esposizione al rumore, abbiamo effettuato uno studio pilota per valutare le modificazioni dei livelli ematici di glucosio, in soggetti non diabetici, esposti agli stressors del volo aereo. 

Materiali e metodi   [Indice]

Sono stati studiati 6 soggetti, esenti da patologie, con età media di 31.6 anni: 2 di sesso femminile (30 e 47 anni) e 4 di sesso maschile (25, 26, 27 e 35 anni). Tutti i soggetti effettuavano lavoro di ufficio in ambiente non rumoroso; l’orario di lavoro era dalle 8 alle 14 per i soggetti di sesso femminile e dalle 8 alle 16:30 per i soggetti di sesso maschile. Alla presenza di un medico è stato somministrato ai soggetti un questionario clinico anamnestico mirato che prendeva in esame: le caratteristiche del lavoro svolto; la scolarità; le abitudini di vita; la presenza di familiarità per ipertensione, patologie cardiovascolari, obesità e diabete; patologie pregresse attuali ed eventuali trattamenti farmacologici in atto. Ciascun soggetto è stato inoltre sottoposto ad un esame clinico generale. I soggetti in esame, non abituati al volo aereo, sono stati sottoposti al rumore presente a bordo di un aereo da trasporto a turboelica. Il rumore generato dalle eliche è armonico con frequenza fondamentale determinata dal prodotto del numero di giri del motore per il numero delle pale dell’elica; internamente il rumore è generato ed amplificato dalle vibrazioni delle pareti del velivolo e delle superfici interne (29). Tale rumore è distribuito su tutte le frequenze, anche se prevalentemente è di bassa frequenza (29). Durante il decollo l’intensità del rumore raggiunge i 104-106 dB (A); a velocità di crociera l’intensità del rumore varia tra gli 80 ed i 92 dB (A). Lo studio è stato diviso in due fasi (Tab. 1). Nella prima fase (E: esposizione), i soggetti sono stati sottoposti a prelievi ematici per la valutazione dei livelli di glicemia in tre diversi momenti: alle ore 8, sull’aereo prima del decollo, a motore spento (T0); dopo 60 minuti di volo (T1), dopo 120 minuti di volo (T2). Tutti i soggetti erano a digiuno da almeno 8 ore. La glicemia è stata valutata su sangue capillare con metodo refrattometrico mediante l’utilizzazione di un apparecchio Glucoscan One Touch. Dopo aver effettuato il secondo prelievo, a ciascun soggetto è stato somministrato un questionario per indagare l’eventuale comparsa di sintomi da ipoglicemia, a cui rispondere con sistema binario: tremore, irritabilità, sudorazione, palpitazioni, sensazione di fame, debolezza, confusione e sonnolenza.
Nella seconda fase dello studio (NE: non esposizione), effettuata dopo un mese dalla prima e durante l’attività lavorativa in ufficio, sono stati effettuati nuovamente i prelievi, sempre a digiuno da almeno 8 ore, agli stessi orari e con le modalità già descritte, compresa la somministrazione del questionario dopo il secondo prelievo.
Tutti i soggetti hanno acconsentito al trattamento dei loro dati personali, dichiarando di essere stati informati sul fatto che i dati stessi vengono trattati come informazioni sensibili e hanno acconsentito che i dati derivanti dal protocollo di ricerca vengono trattati in modo anonimo e collettivo secondo il metodo scientifico e per gli scopi scientifici in accordo con i principi della dichiarazione di Helsinki.
La valutazione statistica dei dati è stata effettuata utilizzando il t test di Student per dati appaiati.
 

 Tab. 1- Prospetto dello studio
 
                                                         T0                                   T1                                     T2
Fase 1:
prima e durante il volo (E: esposizione)
Ore 8:00
Non rumore
60’ di volo
Rumore
120’ di volo
Rumore
Fase 2:
in ufficio
(NE: non esposizione)
Ore 8:00
 
Dopo 60’ Dopo 120’

Risultati   [Indice]

Dall’esame del questionario clinico anamnestico mirato è risultata solo per tre soggetti una familiarità per ipertensione e cardiovasculopatie; per uno solo di questi si è evidenziata familiarità per obesità mentre un quarto soggetto presentava familiarità per diabete. Dai risultati del questionario somministrato non risultano segni clinici di ipoglicemia. L’andamento delle modificazioni del tasso glicemico non ha mostrato differenze significative tra soggetti con familiarità per obesità e/o diabete e soggetti che non presentavano tale familiarità. E’ stata rilevata, durante la prima fase dello studio (E), una riduzione significativa del tasso glicemico tra i tempi T0 e T1 (T0 = 102.2 ± 5.5 mg/dl; T1 = 73.8 ± 10.9 mg/dl; p<0.001) e tra i tempi T0 e T2 (T0 = 102.2 ± 5.5 mg/dl; T2 = 75.0 ± 11.4 mg/dl; p<0.001) (Tab. 2). Non è stata rilevata nessuna differenza significativa tra le glicemie rilevate in T1 (1° ora) e T2 (2° ora). Durante l’attività lavorativa in ufficio (NE) i livelli glicemici si sono mantenuti pressoché costanti senza nessuna differenza statisticamente significativa tra di loro.
 

Tab. 2 -Variazioni del tasso glicemico

 
                                                       T0                                   T1                                     T2
IN AEREO (E) 102.2 ± 5.5 mg/dl 73.8 ± 10.9 mg/dl 75.0 ± 11.4 mg/dl
IN UFFICIO (NE) 95.5 ± 5.6 mg/dl 94.3 ± 6.2 mg/dl 96.2 ± 8.60 mg/dl
 
 
Si è proceduto al confronto dei livelli glicemici riscontrati nella seconda fase dello studio. Al tempo T0, i soggetti mostravano, nella prima fase dello studio E, in aereo, un tasso glicemico significativamente più elevato rispetto ai valori riscontrati durante la seconda fase dello studio NE, in ufficio (E = 102.2 ± 5.6 mg/dl; NE = 95.5 ± 5.6 mg/dl; p<0.02). Al tempo T1 si osservava, durante l’esposizione al rumore, una diminuzione significativa della glicemia anche rispetto ai valori riscontrati durante l’attività di ufficio (E = 73.8 ± 10.9 mg/dl; NE = 94.3 ± 6.2 mg/dl; p<0.001) che veniva mantenuta anche al tempo T2 (E = 75.0 ± 11.4 mg/dl; NE = 96.2 ± 8.60 mg/dl; p<0.001).

Conclusioni   [Indice]

Discussione e Conclusioni
I dati relativi ai soggetti esposti mostrano un’iniziale risposta rappresentata da un incremento glicemico, seguita da una persistente e moderata riduzione della glicemia, non clinicamente evidente. Una tale risposta non era riscontrabile negli stessi soggetti durante le usuali attività lavorative. Gli Autori ritengono che ad uno stress acuto ed iniziale si associ un aumento della glicemia; l’iniziale aumento della glicemia, registrata in assenza del rumore dell’aereo, potrebbe essere correlata al verificarsi di una sindrome da risposta acuta ed iniziale di stress, legata all’attesa del volo. L’attesa del volo potrebbe essere considerata uno stressor psicologico, in grado di generare ansia. Il volo aereo causa una massiva esposizione a numerosi stressors che l’organismo umano normalmente non sperimenta, come pressurizzazione della cabina, stare seduti ed immobili, rumore fragoroso e forte (soprattutto al momento del decollo),  aria secca, improvvisa perdita di sostegno in caso di turbolenza, dolore all’orecchio medio per cambiamenti nella pressurizzazione dell’aria, ecc (31), in grado di generare ansia. Pertanto nel nostro studio sono presenti molti stressors, come variabili non note e di difficile valutazione. Noi riteniamo che il fattore stressante più importante sia il rumore, in accordo anche con quanto presente in letteratura: studi condotti su soggetti fobici per il volo hanno riportato un maggiore livello d’ansia quando i soggetti in esame venivano esposti al rumore aereo, da solo o in associazione ad immagini, rispetto a quando venivano mostrate immagini aeree in assenza di rumore (32). Questo sembra confermare l’ipotesi che il rumore è cruciale per evocare la paura del volo (32). Per estensione noi riteniamo che il rumore, ad alta intensità presente al momento del decollo e per tutta la durata della crociera aerea, sia il primum movens nel determinismo della risposta agli stressors presenti durante il volo aereo. E’ noto che agli stressors sono associate l’attivazione del sistema nervoso simpatico con conseguente aumentata produzione di catecolamine (adrenalina e noradrenalina) e l’attivazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene con aumento dei livelli plasmatici di corticosteroidi. L’incremento dei livelli circolanti degli ormoni dello stress porta a numerosi cambiamenti fisiologici tra cui un incremento della glicemia (33, 34).
In letteratura sono presenti anche studi in cui viene rilevata una normoglicemia in risposta ad uno stress acuto; tra questi troviamo lo studio di Rostamkhani et al che hanno rilevato un aumento dell’insulina in risposta allo stress acuto, non associato a modificazioni immediate dei livelli di glicemia, giustificando tale dato con una possibile attivazione concomitante della glicogenolisi e della gluconeogenesi, conseguente alla liberazione di catecolamine e corticosteroidi (17). Quest’ultimo meccanismo potrebbe spiegare l’aumento della glicemia da noi rilevato nei soggetti in attesa del volo. In tal senso si sottolinea che i soggetti sottoposti all’esperimento non erano abituati al volo; la novità dello stimolo è infatti nota essere in grado di incrementare la risposta agli stressor psicologici. Per quanto concerne la riduzione della glicemia riscontrata dopo 60 e 120 minuti di volo, ossia in condizioni di esposizione più prolungata allo stress legato al volo, a cui in questa fase dello studio si è aggiunto il rumore durante il volo, è possibile ipotizzare l’intervento di diversi meccanismi:
1) la risposta neuroendocrina allo stress potrebbe essere andata incontro ad un parziale fenomeno di adattamento-esaurimento (12, 16, 17, 23);
2) il rumore presente per tutta la durata del volo potrebbe avere un effetto ipoglicemizzante legato ad un’azione a livello del SNC e/o SNP attraverso la liberazione di CCK e VIP, da parte della sezione neuroormonale dell’apparato gastroenterico, con conseguente stimolazione del pancreas endocrino, liberazione di insulina e riduzione della glicemia; quindi prevarrebbe l’effetto pancreatico su quello catecolaminico e corticosteroideo con comparsa di ipoglicemia; la stimolazione indotta dalla CCK e dal VIP potrebbe collegarsi alle modificazioni gastrointestinali durante l’esposizione a rumore riscontrati in nostre precedenti ricerche e da altri autori (2, 3, 7, 12);
3) i due meccanismi potrebbero agire sinergicamente nel provocare il fenomeno.
Nel momento in cui si ripete l’esperimento sopra descritto durante l’attività lavorativa in ufficio, si riscontrano valori di glicemia più bassi al T0 rispetto al T0 degli esposti (fase di attesa del volo); inoltre, i livelli glicemici si mantengono costanti durante lo svolgimento dell’attività lavorativa in ufficio con valori superiori a quelli registrati negli stessi soggetti durante la fase di volo. L’assenza di variazioni nel tasso glicemico riscontrata nel campione durante il lavoro in ufficio potrebbe essere spiegata dalla mancanza di quei fattori stressogeni che hanno indotto le alterazioni dei livelli di glicemia durante la fase di esposizione: attesa del volo e rumore.
Tali risultati preliminari fanno pensare che l’esposizione a rumore, probabilmente insieme ad altri fattori stressogeni, possa determinare ipoglicemia, a fronte di una condizione di iperglicemia registrata nella fase di stress iniziale ed acuto da ansia per l’attesa del volo. Essendo questo uno studio pilota, sarebbe utile ripetere lo studio su un campione più ampio, tenendo conto dell’influenza che i diversi fattori stressanti (in questo caso attesa del volo e rumore) possono avere sulla glicemia. Se i dati osservati venissero confermati, risulterebbe evidente la loro rilevanza in tutte quelle attività lavorative che espongono a rumore e per le quali è richiesto un elevato livello di concentrazione ed attenzione. Se infatti venisse accertato che l’esposizione prolungata al rumore ha come conseguenza l’abbassamento della glicemia, si deve tenere in considerazione che l’ipoglicemia può dare disturbi di natura sia neurogenica sia neuroglicopenica. I primi sono legati all’attivazione del sistema nervoso autonomico e comprendono aumentata sudorazione, fame, formicolio (mediati dall’attivazione del sistema colinergico), palpitazioni, irritabilità, tremori (mediati dall’attivazione del sistema adrenergico). I segni ed i sintomi da neuroglicopenia derivano dalla ridotta disponibilità di glucosio per l’encefalo con comparsa di difficoltà nel parlare, difficoltà di concentrazione, riduzione dell’attenzione, astenia, sonnolenza, stato confusionale, convulsioni fino alla comparsa di coma e morte nei casi di severa ipoglicemia (36). Tutto questo può tradursi verosimilmente in un incremento dei rischi per la salute e sicurezza non solo del lavoratore ma anche di terzi, con conseguenze medico-legali non sufficientemente valutate e non adeguatamente riconosciute.
I risultati della nostra ricerca devono essere considerati ancora preliminari e vi è la necessità di approfondire e studiare questi problemi in maggiore dettaglio dato che questo studio pilota potrebbe portare a nuovi interessanti sviluppi futuri. A tal proposito, potrebbero essere ulteriormente sviluppate alcune nuove ricerche come: confronto tra esposizione cronica al rumore e questo studio, rapporto tra esposizione al rumore e concentrazione di nuovi biomarcatori, ottimizzazione dell’intervallo di tempo tra l'esposizione e la misurazione della concentrazione di nuovi biomarcatori, effetto di altri fattori di stress, ecc. 

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Autore di riferimento   [Indice]

Francesco Tomei
Dipartimento di Anatomia, Istologia, Medicina Legale e Ortopedia, Unità di Medicina del Lavoro, 
“Sapienza” Università di Roma


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