Effetti del rumore proveniente da fonte ferroviaria in ambiente urbano sulla salute umana: un'indagine epidemiologica a Pisa.

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(1)UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI Corso di laurea in Conservazione ed Evoluzione. TESI DI LAUREA MAGISTRALE Effetti del rumore proveniente da fonti ferroviarie in ambiente urbano sulla salute umana: un’indagine epidemiologica a Pisa.. RELATORE. Prof.ssa Maria Angela Vigotti RELATORE ESTERNO. Prof. Gaetano Licitra CANDIDATO. Davide Petri ANNO ACCADEMICO 2013-2014 1.

(2) Indice: Capitolo 1: Il rumore. 4. Capitolo 2: Il rumore nella storia e nella filosofia. 7. Capitolo 3: Rumore e animali. 8. 3.1 Effetti sul sistema neurale e endocrino. 8. 3.2 Effetti sulla riproduzione e sviluppo. 10. 3.3 Effetti sul metabolismo. 12. 3.4 Effetti sul sistema cardiovascolare. 13. 3.5 Effetti sul sistema uditivo e sulla morfologia cocleare. 14. 3.6 Effetti sul sistema immunitario. 16. 3.7 Effetti sul DNA e sui geni. 16. 3.8 Effetti sul comportamento animale. 17. Capitolo 4: Rumore e uomo. 21. 4.1 Effetti sulle capacità uditive. 22. 4.2 Effetti sul sistema cardiovascolare. 22. 4.3 Disturbi del sonno. 25. 4.4 Annoyance. 29. 4.5 Performance cognitive nei bambini. 31. 4.6 Effetti cardiovascolari del rumore ambientale ferroviario: un caso studio in Austria. 32. Capitolo 5: Vibrazioni. 35. Capitolo 6: Metodi di riduzione del rumore ambientale. 38. 6.1 Lo stridio in curva. 39. 6.2 Le stazioni di deposito/smistamento dei treni merci. 40. 6.3 Gli scambi. 41. 6.4 Progetto “mitiga.rumore”. 41. 6.5 Progetto “stazioni silenziose”. 42. Capitolo 7: Materiali e metodi. 43. 7.1 Caratteristiche delle stazioni pisane. 43. 7.2 Rilevazioni fonometriche. 43. 7.3 Studio epidemiologico. 46. 7.3.1 Il campione. 47. 7.3.2 Questionario e misurazione della pressione arteriosa. 47. 7.3.3 Esiti in studio. 50 2.

(3) 7.3.6 Analisi statistica. 51. Capitolo 8: Risultati. 52. 8.1 Misure del rumore. 52. 8.2 Risultati dell’indagine SERF. 55. Capitolo 9: Discussione. 70. Capitolo 10: Conclusione. 75. Bibliografia. 76. Ringraziamenti. 88. 3.

(4) 1. Il rumore Ognuno di noi ha avuto esperienza nella sua vita con qualche forma di rumore molesto: dalla partenza di un aereo, al passaggio di un treno, che obbliga a dover interrompere un discorso in attesa che il rumore finisca, oppure il ronzio di un elettrodomestico in casa al quale non facciamo caso, finché non viene riparato e il rumore finisce. Il fastidio da rumore è ben espresso dalla parola inglese “noise” che verosimilmente deriva dal latino nausea (mal di mare) o da noxia/noceo (ferire) che si riferivano originariamente al suono fastidioso. L’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) ha detto che “il rumore deve essere riconosciuto come una delle maggiori minacce al benessere dell’essere umano”. L’introduzione di rumore “nell’ambiente abitativo o nell’ambiente esterno” diventa inquinamento acustico quando è “tale da provocare fastidio o disturbo al riposo e alle attività umane, pericolo per la salute umana, deterioramento degli ecosistemi, dei beni materiali, dei monumenti, dell’ambiente abitativo o dell’ambiente esterno o tale da interferire con le legittime fruizioni degli ambienti stessi”. Questo secondo la legge italiana 447/95 all’articolo 2. Ma prima di capire che cos’è il rumore, definiamo il suono:. Il suono è un’onda meccanica, è un’oscillazione di pressione trasmessa attraverso un mezzo, composta da frequenze nel range dell’udibile. Ma quand’è che un suono diventa un rumore?. Un suono che infastidisce o che disturba le attività o l’equilibrio della vita umana o animale, è chiamato rumore.. Un altro importante parametro è proprio la frequenza del suono: quelle udibili dall’orecchio umano si trovano tra i 20 e i 20,000 Hertz (Hz); quelle molto ben percepibili sono fra 1,000 e 5,000 Hz, mentre quelle più alte e più basse di questi valori limite si percepiscono meno bene. 4.

(5) L’unità di misura del livello sonoro è il decibel (dB), in onore di Alexander Graham Bell, che misura il livello di pressione sonora come misura logaritmica rispetto al valore di riferimento della pressione atmosferica; quest’ultimo fissato a 20 µPa, che si pensa essere la soglia dell’udibile umano a una frequenza di 1000 Hz. Tornando però alla pressione sonora, mi soffermo un attimo sulla terminologia utilizzata in questa tesi. Scala dB Una scala logaritmica per misurare il livello di pressione sonora. Un aumento del doppio dell’energia sonora (ad esempio due martelli pneumatici identici invece di uno) causerà un aumento del livello di pressione sonora di 3 dB. Un aumento di 10 volte nell’energia sonora (10 martelli pneumatici), causerà un aumento del livello di 10 dB. Il decibel “A”, dB(A) La sensibilità dell’udito umano cambia al cambiare della frequenza, quindi se si desidera un dato a banda larga che tenga conto del differente “peso” occorre che il dato stesso sia ponderato ovvero diminuito o aumentato banda per banda in modo da simulare la percezione uditiva. Quando lo strumento fa questa operazione usa la curva di ponderazione A e il risultato si esprime in dB(A). Leq Il livello di pressione sonora medio in un dato periodo. Se si usa la curva A, allora è riferito a LAeq. La durata temporale utilizzata per trovare il valore medio è solitamente indicata in pedice. Per esempio LAeq8h, Lnight, LAeq23-7h. LDEN LDEN (day-evening-night level), chiamato anche DENL, è una media con filtro A del livello di pressione sonora, misurato per le 24 ore, con una penalità di 10 dB aggiunta alla notte (23:00-7:00 oppure 22:00-6:00) e una penalità di 5 dB aggiunti al periodo serale (19:00-23:00 oppure 18:00-22:00) e nessuna penalità assegnata al livello medio del periodo diurno (7:00-19:00 oppure 6:00-18:00). La misura LDN è simile a quella di LDEN, ma omette i 5 dB di penalità per il periodo serale.. 5.

(6) Queste penalità sono state inserite nel conteggio per indicare l’aumentata sensibilità delle persone durante la sera e la notte.. 6.

(7) 2. Il rumore nella storia e nella filosofia Il rumore è da molti secoli fonte di dibattiti e discussioni. Con la formazione delle prime grandi città, come Roma, il problema del fastidio e della mitigazione del rumore si è fatto più presente. Giulio Cesare, infatti, con la sua Lex Julia Municipalis regolamentava la circolazione dei carri lungo le vie cittadine, limitandone l’afflusso alla sola sera e notte in modo che durante le ore diurne non potessero arrecare disturbo alla popolazione. Anche personaggi come Seneca e Plinio il Vecchio, citano la problematica del rumore in alcuni dei loro lavori. Sul finire del 1600 Bernardino Ramazzini pubblica il suo scritto De Morbis Artificium Diatriba, dove prende in esame, per la prima volta nella storia, il possibile problema rumore-lavoro. Ai giorni nostri, i pensatori e i filosofi si esprimono spesso sulla problematica riguardante qualsiasi tipo di suono fastidioso. Ci sono due specie di uomini: quelli che si abituano al rumore e quelli che cercano di far tacere gli altri. (Emile-Auguste Chartier, filosofo, 1868-1951). La vita antica fu tutta silenzio. Nel diciannovesimo secolo, coll'invenzione delle macchine, nacque il Rumore. Oggi, il Rumore trionfa e domina sovrano sulla sensibilità degli uomini. (Luigi Russolo, pittore e compositore, 1868-1947). In un’epoca rumorosa come la nostra, il non poter chiudere le orecchie così come ci è possibile chiudere gli occhi, diventa un non trascurabile difetto. (Giovanni Soriano, psicologo, 1969-2007). Un giorno l’uomo dovrà combattere il rumore con la stessa forza con cui combatte il dolore o la peste. (Robert Koch, fisico, 1843-1910). 7.

(8) 3. Rumore e animali Le fonti di rumore in natura esistono e sono sempre esistite: sorgenti come il vento, l’acqua, gli animali o qualche evento particolare (tempeste, eruzioni vulcaniche…); ma nessuna di queste emette suoni paragonabili a quelli derivanti da attività umane. Negli ultimi secoli questi si sono ulteriormente acuiti con l’aumento della popolazione e lo sviluppo tecnologico e urbano (Slabbekoorn & Ripmeester 2008). Questi rumori sono più frequenti e più forti rispetto a quelli già presenti in natura (Patricelli & Blickley 2006; Popper & Hastings 2009). Non si sta solo parlando dell’ambiente terrestre, bensì anche di quello marino e acquatico in genere, dove la propagazione del rumore segue leggi diverse; viaggia più velocemente e si attenua di meno a parità di distanza percorsa dall’onda sonora (Berg & Stork 2004). Vari studi sono stati effettuati nella ricerca di una eventuale correlazione tra fastidio dovuto al rumore ambientale/antropogenico e la salute delle specie faunistiche, ma ancora altri probabilmente dovrebbero essere effettuati cercando in ogni possibile branca della fisiologia animale e del comportamento (Kight & Swaddle 2011).. 3.1 Effetti sul sistema neurale ed endocrino L’asse ipotalamico-ipofisi-surrene è una parte importante del sistema endocrino responsabile del mantenimento dell’omeostasi. L’ipotalamo, infatti, contiene neuroni neurosecretori deputati alla sintesi e al rilascio di sostanze come la dopamina e il fattore rilasciante l’adreno-corticotropina (ACTH). La porzione anteriore della ghiandola pituitaria produce ACTH che stimola la produzione di ormoni della ghiandola surrenale, mentre la ghiandola della midollare del surrene secerne catecolamine (adrenalina e noradrenalina). Come risposta allo stress si attiva tutto l’asse ipotalamo-ipofisi-surrene con conseguente liberazione nel sangue degli ormoni surrenalici, quali il cortisolo e le catecolamine. In molte specie è stato dimostrato che un forte rumore aumenta i livelli ematici di cortisolo, come ad esempio nel cavalluccio marino striato (Hippocampus erectus, VU), (Anderson et al. 2011), nel plasma del cane domestico (Canis lupus. 8.

(9) familiaris) (Gue et al. 1987) e nel plasma del Carassio o pesce rosso (Carassius auratus) (Smith, 2004). Risultati simili sono stati riportati in ricerche che indagavano sul rilascio di noradrenalina (Lenzi et al. 2003; Romano et al. 2004) e aldosterone (Romano et al. 2004). Ma i danni dovuti all’esposizione al rumore ambientale non si limitano alla produzione di ormoni, bensì a volte possono provocare danni fisici. Nei ratti, esposti per 1, 6, 12 ore ad un rumore di 100 dB(A), si sono osservati danni cellulari, quali la rottura della membrana esterna mitocondriale e del reticolo endoplasmatico e una eccessiva diluizione del citoplasma stesso. Come nel caso dell’uomo, può esserci una sorta di abitudine allo stress, forse anche tramandabile nelle generazioni via DNA. E’ stato infatti visto come dei merli comuni (Turdus merula) abituati alle persone e al rumore da esso derivato, generino dei pulcini che presentano una produzione di corticosterone (come risposta allo stress) inferiore come quantità, rispetto ai merli di campagna. Effetti simili sono stati riportati da uno studio condotto oltreoceano da un team composto da ricercatori dell’università del Montana e della California (Crino, 2013), che hanno indagato sul fastidio e sulle abitudini riproduttive del passero corona bianca (Zonotrichia leucophrys, vedi figura sotto). Lo studio ha dimostrato come i pulcini nati nei pressi di zone rumorose diventino adulti di dimensioni più ridotte, ma con livelli di cortisolo indotti da stress inferiori ai valori medi; il risultato è molto più catastrofico per gli animali che nidificano. nei. pressi. di. autostrade (Crino, 2011). Ciò indica che il rumore da solo potrebbe non essere una causa sufficiente per un effetto nocivo sulla fisiologia e l’etologia di molti individui ma, unito ad altri fattori quali l’inquinamento atmosferico, le vibrazioni, la polvere, la predazione aumentata e gli effetti margine, può avere un notevole impatto sulle specie animali. In ambiente acquatico le onde sonore si propagano così come le vibrazioni; un team di ricercatori australiani ha studiato il ruolo di queste vibrazioni, soprattutto 9.

(10) su quelle a bassa frequenza (7, 15, 100 Hz) sulle rane comuni (Xenopus laevis) e su zebrafish (Dario rerio) (Vandenberg, 2012). Sono stati riscontrati tre tipi di danno: • Eterotassia in fase embrionale con il cuore e lo stomaco che cambiano orientamento. • Anomalie del tubo neurale con corde spinali mal formate o addirittura non formate affatto. • Malformazioni della coda di Xenopus con pieghe sia sull’asse dorso-ventrale che su quello laterale. In uno studio più vicino al problema che affronto in questa tesi, sono stati messi a confronto dei ratti sottoposti a rumore ferroviario con un gruppo di controllo. E’ stato fatto un test open field in condizioni di alternanza luce-buio. Sottoposti ad un rumore di 60 dB(A) di giorno e di 50 dB(A) di notte, gli animali esposti presentavano un diverso comportamento con un minor spostamento nella direzione del rumore e una minore attività di “grooming”. Dal punto di vista ormonale, gli esposti avevano prodotto quantità molto maggiori di catecolamine (dopamina e il suo derivato norepinefrina) (Di, 2013).. 3.2 Effetti sulla riproduzione e sviluppo Come già visto nel caso del merlo e del passero corona bianca, la riproduzione può essere disturbata dal chiasso di origine antropica sia come disturbo nella fase di corteggiamento/mantenimento del territorio, sia nello sviluppo della prole; anche nei topi comuni è stato visto che femmine esposte ad alti livelli di rumore ambientale danno vita a cuccioli con le ossa lunghe più corte della norma, così come sono più bassi i livelli di concentrazione di calcio nei denti (Gest et al. 1986; Siegel & Mooney, 1987). Il rumore, ma più in generale il suono non è certamente tutto uguale, quindi un team di ricercatori greci si sono chiesti: “Se è vero che tutto questo rumore ha un effetto negativo sulla salute degli animali, la musica classica che effetto avrà?”. I risultati di questo eccentrico studio (Papoutsoglou et al. 2008) sono assolutamente inattesi. Condotto su degli esemplari di orata (Sparus aurata) esposti a della musica classica (Mozart, scelto perché la sua musica è caratterizzata da suoni 10.

(11) puri e semplici, melodie con alte frequenze con caratteristiche anti-stress anche per noi umani), la loro prole presentava un aumento di tutte le misure (massa corporea, tasso di crescita specifico, miglior utilizzo delle sostanze nutritive), degli enzimi digestivi e un miglior funzionamento a livello epatico. La tarma del cibo (Plodia interpunctuella) esposta a forti rumori esibisce un calo del 75% nella fuoriuscita dal bozzolo, segno che a volte il rumore può essere fatale (Kirkpatrick & Harein, 1965). L’anatra muta o anatra muschiata (Cairina moschata) presenta delle reazioni al rumore ambientale mentre ancora si trova nell’uovo, sia dal punto di vista fisiologico (sviluppo e produzione ormonale), che da quello comportamentale, in quanto molte specie di volatili schiudono quasi contemporaneamente non per motivi casuali, ma per una comunicazione inter-uovo che i rumori esterni possono schermare (Hochel et al. 2002). Per. quanto. riguarda. il. comportamento riproduttivo dei grandi mammiferi, ci troviamo di fronte. prevalentemente. ad. animali a “strategia k” dove le cure parentali giocano un ruolo fondamentale, vista la scarsa quantità di prole prodotta. Vivere in ambienti rumorosi può sconvolgere le priorità, come nel caso dell’orso malese (Helarctos malayanus, VU, foto sopra) sottoposto in uno studio a 68 dB di rumore medio nei giorni cosiddetti “rumorosi” e a 62 dB nei giorni “silenziosi”. Osservando il comportamento della mamma nel periodo post-parto, si è notato che nei giorni rumorosi il tempo di foraggio era inferiore, mentre aumentava il tempo in cui il cucciolo si lamentava o piangeva. Soprattutto la diversità del tempo durante il quale la mamma non dà da mangiare al cucciolo potrebbe comportare notevoli modificazioni del bilancio energetico suo e della prole (Owen et al. 2013).. 11.

(12) 3.3 Effetti sul metabolismo Come abbiamo già visto nel paragrafo precedente, il rumore può indurre comportamenti tali per cui un tempo di foraggio inferiore può dar luogo a una diminuzione del peso corporeo. Questo concetto è stato dimostrato in diversi studi: uno sui cavallucci marini (Hippocampus hippocampus) (Anderson et al. 2011), uno su ratti esposti per un mese a rumore forte (Alario et al. 1987) e due sui gamberetti, compiuto dallo stesso team di francesi (Regnault e Lagardere, 1983; Lagardere, 1982) dove si è visto che le femmine ne risentono maggiormente, e che gli effetti principali sono una maggiore produzione di ammoniaca e un consumo più elevato di ossigeno. Altri effetti a livello molecolare dello stress da rumore riguardano una maggiore quantità di colesterolo sanguigno e livelli più alti di proteine, come osservato in uno studio sul gallo domestico (G. gallus domesticus). I livelli crescono in conseguenza di una maggiore richiesta di questi prodotti per aumentare la produzione ormonale come risposta allo stress. Se individui stressati utilizzano rapidamente le risorse immagazzinate per regolare le risposte neuroendocrine e immunitarie allo stress, il mantenimento del normale apporto di cibo risulta essere vitale (Chloupek et al. 2009). Questi risultati non possono essere certo considerati completi ed esaustivi e soprattutto non sono universali. Il rumore, come qualsiasi altra turbativa, non è di per sé disturbante ma bisogna affiancarlo ad altre problematiche e ad altri parametri. Per alcuni animali non si riscontrano a livello metabolico grandi differenze tra individui “abituati” al rumore e altri che non sono mai stati sottoposti a questa fonte di stress; è il caso dei pesci d’allevamento che non presentano differenze sostanziali tra gli stressati e i controlli (Davidson et al. 2009). Lo stesso vale per alcuni cervi (Cervus elaphus) e per l’antilocapra (Antilocapra americana) del Grand Teton National Park in Wyoming, dove gli individui sembrano essersi abituati al rumore da traffico stradale che anzi maschera la loro presenza, riducendone la predazione. Curiosamente sembra che la risposta sia abbinata ai diversi tipi di veicoli, infatti:. - Automobili: il rumore non viene percepito come un pericolo e quindi la reazione è pressoché nulla, almeno da un punto di vista esteriore e comportamentale; viene dedicato più tempo al foraggio. 12.

(13) - Motociclette: il cui passaggio rappresenta eventi più radi, ma più fastidiosi per gli animali, vengono percepite come un pericolo e gli animali si mettono in atteggiamento di difesa.. - Biciclette: Simili alle moto come forma non scatenano però nessun meccanismo di difesa; segno che il rumore, molto maggiore nella motocicletta, è l’elemento caratterizzante della reazione degli animali.. - Persone a piedi: rappresentano il pericolo più grande per gli ungulati che mettono in atto forme di difesa, segno che la figura umana per loro è un segno di pericolo. C’è da considerare come lo scarso interesse da parte degli animali nei confronti degli autoveicoli non sia del tutto positivo in quanto si rischia che aumentino in modo consistente le collisioni con i veicoli (Brown et al. 2012).. 3.4 Effetti sul sistema cardiovascolare Durante la risposta ad un stimolo di stress, il cuore si contrae più rapidamente e in maniera più forzata, inducendo vasocostrizione affinché tutto il corpo possa ricevere l’ossigeno che richiede e alla conseguente vasodilatazione dei muscoli scheletrici. Gli studi in questo campo, come anche in quello ormonale, si sono concentrati soprattutto su uomini, ratti e topi. Un risultato comune a molti studi riguarda. i. danni. mitocondriali. delle. cellule. del. miocardio,. del. reticolo. sarcoplasmatico e l’allontanamento dei dischi intercalati (Soldani et al. 1997; Gesi et al. 2002b), così come l’aumento della pressione sanguigna (Rosecrans et al. 1966; Buckley & Smookler, 1970) o l’ipertrofia cardiaca (Geber, 1970). In uno dei primi lavori dove i protagonisti non erano più uomini o topi, alcuni macachi mulatti (Macaca mulatta) sono stati sottoposti (non continuativamente) ad un rumore di 85 dB Leq24h con picchi di 97 dB durante un periodo di 9 mesi. Come risultato, le loro pressioni sanguigne medie sono aumentate di 18,7 mmHg (il 22,9%); gli animali sono stati monitorati per i 27 giorni successivi al trattamento ed è stato notato che i livelli pressori non tornavano ai livelli pre-trattamento (Peterson et al. 1981). In uno dei primi studi effettuati sui pesci, si è visto che il persico trota (Micropterus salmoides) risponde allo stress aumentando il battito cardiaco e diminuendo la portata dell’afflusso sanguigno (Graham & Cooke, 2008). 13.

(14) Quello di Graham è solo uno dei vari studi che hanno messo in risalto l’importanza del battito cardiaco come indicatore di fenomeni stressori. Il battito è un valido strumento diagnostico per molte questioni biologiche; questo perché la frequenza cardiaca è funzione del sistema nervoso autonomo e dà informazioni sull’atteggiamento dell’animale, le sue abilità sensoriali ed è una risposta a specifici stimoli. Nei mammiferi terrestri, per esempio, ha chiarito la funzione del grooming nel macaco nemestrino (Macaca nemestrina) (Boccia et al. 1989) e definito i differenti stadi nello sviluppo del ratto (Haroutunian & Campbell, 1981). Cambiamenti nel pattern della frequenza cardiaca sono stati utilizzati per studiare gli effetti di vari tipi di disturbi arrecati dall’uomo ai danni di animali liberi come le pecore delle montagne rocciose (MacArthur et al. 1979) e i pinguini (Culik et al. 1990). Anche per i mammiferi marini, la frequenza cardiaca ha contribuito alla misura dei costi energetici di locomozione (Williams et al. 1991) e può essere utilizzato per comprendere come i cetacei percepiscano e categorizzino gli stimoli (Miksis et al. 2001). Questi effetti potrebbero essere assimilabili al meccanismo visto per esempio nel caso dei ratti posti vicino alla ferrovia; si tratta, infatti, di una cascata di eventi che parte dalla produzione di catecolamine, le quali permettono una maggior entrata di calcio nelle cellule, il cui aumento di concentrazione andrebbe poi a provocare i cambiamenti citati. Anche il sesso può mediare la risposta allo stress, infatti i maschi sarebbero più danneggiati delle femmine (Gesi et al. 2002a).. 3.5 Effetti sul sistema uditivo e sulla morfologia cocleare Sicuramente oltre a tutti i problemi di natura chimica e comportamentale che possono derivare dall’esposizione a forte rumore, i più ovvi sono sicuramente i danni all’udito e la sordità. In un’ampia review stilata da Dooling & Popper, dove si prendono in esame i volatili, si mette in risalto come gli uccelli siano più resistenti di altri animali ai danni uditivi: sono in grado infatti di rigenerare delle cellule sensoriali dell’orecchio interno, una capacità mai riscontrata nei mammiferi (Dooling & Popper, 2007). 14.

(15) Purtroppo non funziona così per tutto il mondo animale, infatti in ambiente acquatico, le vibrazioni prodotte da un suono intenso possono ledere la vescica natatoria, producendo rotture; ciò può avere effetti devastanti perché la vescica natatoria non viene usata soltanto nella ricezione e nella risonanza del suono, bensì anche nel controllo del galleggiamento dell’individuo (Popper & Hastings, 2009). Sia negli animali terrestri che in quelli acquatici, danni uditivi possono essere originati sia da un singolo trauma (suoni che vanno al di là della soglia del dolore uditivo), che da un’esposizione cronica. La prima categoria è stata ampiamente studiata con risultati controversi, mentre la seconda è più interessante ma ancora poco analizzata. Infatti un’esposizione cronica a fonti di rumore di solito induce ad aumentare la soglia del danno uditivo nelle castagnole (Chromis chromis), corvine (Sciaena umbra) e i ghiozzi boccarossa (Gobius cruentatus) (Codarin et al. 2009); in alcuni casi il danno può essere temporaneo, mentre in altri può essere permanente. Proprio il cambiamento temporaneo della soglia uditiva (TTS, temporary threshold shift). è. stato. studiato. sul. beluga. (Delphinapterus leucas, figura a fianco), sottoposto. a. tipi. di. suoni. diversi. per. frequenza, intensità e durata, ottenendo come risultato, una traslazione della soglia uditiva per certi range di frequenza. E’ stato notato per esempio che gli odontoceti sembrano essere particolarmente sensibili a suoni di 20 Hz di frequenza circa (22,5 Hz), mentre se sottoposti a frequenze alte (45-90 Hz) la soglia uditiva sembra risentirne meno (Popov et al. 2013). Oltre al danno fisico sull’apparato uditivo, lo stress da rumore può colpire anche i processi uditivi che si svolgono nel cervello. Studi sulla percezione e sullo sviluppo della corteccia uditiva nei ratti hanno dimostrato che l’esposizione al rumore porta a processi più poveri (per esempio la soglia uditiva rimane ai livelli giovanili senza ulteriori sviluppi) e ad un ritardo nella maturazione neurale (Chang & Merzenic, 2003; Sun et al. 2011). L’esposizione al rumore è anche in grado di produrre nelle cellule ciliate interne dell’orecchio e nell’organo del Corti, sostanze pericolose quali ossido nitrico e nitrotirosina. 15.

(16) Si è visto infatti su dei porcellini d’India (Cavia porcellus Pallas) che l’esposizione a rumore (122 dB(A) per due giorni) ha portato ad apoptosi e necrosi di alcune cellule ciliate interne così come alla produzione di radicali e perossinitrito, tutte sostanze che possono condurre alla perdita dell’udito (Han et al. 2013).. 3.6 Effetti sul sistema immunitario Negli ultimi anni, sono in aumento le pubblicazioni di lavori in cui si valuta una possibile correlazione tra l’esposizione al rumore ambientale e una reazione del sistema immunitario. Come abbiamo già visto nel caso delle modifiche ormonali infatti anche organi come il timo, risultano essere di dimensioni inferiori rispetto alla norma nella prole di madri esposte a forte rumore durante la gravidanza. Ratti esposti a suoni di 130 dB mostrano un’attivazione maggiore delle cellule microgliali, di macrofagi nel cervello e nella colonna spinale atti a difendere il sistema nervoso centrale contro cambiamenti immunologici; le cellule così attivate mostrano una produzione maggiore di recettori per l’ormone rilasciato da corticotropina, aumentando così le connessioni tra risposta neuroendocrina e immunologica (Du et al.2010). In uno studio condotto in una zona lontana dalla presenza dell’uomo, si rileva anche un costo immunologico dovuto all’aumento della richiesta di cibo da parte dei pulcini del passero comune (Passer domesticus), e quindi un‘interessante ipotesi sul problema che può insorgere nella comunicazione genitore-figlio (Moreno-Rueda, 2008; Leonard & Horn, 2008).. 3.7 Effetti sul DNA e sui geni Gli agenti di stress acustico possono avere un impatto sui geni in due modi diversi: interrompendo le catene enzimatiche, il che porta poi ad un danno del DNA e/o alterando l’espressione genica. Come già visto nel caso del porcellino d’india, anche la sola produzione di radicali liberi può portare a mutazioni carcinogenetiche (Samson, 2005) così come al danneggiamento di proteine e lipidi. Danni di questo tipo sono stati ritrovati nella 16.

(17) midollare del surrene (Frenzilli, 2004) e nelle cellule cardiache (Lenzi, 2003) di ratti sottoposti a stress da rumore. Il processo, spiegato da Shi (Shi et al. 2003), sarebbe quello per cui l’animale, in risposta al rumore, comincia ad aumentare l’attività dell’ossidonitricosintasi, la quale produce ossido nitrico (NO), che a sua volta crea stress ossidativi, generando un eccesso di ROS (specie reattive dell’ossigeno) che, infine, danneggiano il DNA. E’ risaputo che il rumore ambientale colpisce l’espressione di vari geni, attivi soprattutto nel cervello. Ratti esposti a rumore si sono dimostrati poco attivi nelle loro attività spaziali, infatti, risultava un’espressione ridotta dei geni per i recettori dell’N-metil-D-aspartato, chiamati da alcuni i recettori “intelligenti” per il loro ruolo fondamentale nella plasticità sinaptica e nella memoria (Cui et al.2009). Per esempio la sub-unità NR2B del recettore sopra descritto è responsabile del periodo di plasticità per ripristinare l’udito dopo la rimozione di una fonte rumorosa (Sun et al.2011). Lo stress acustico colpisce anche i recettori per le benzodiazepine che risultano aumentati nella corteccia cerebrale di ratti stressati dal rumore (Lai & Carino, 1990). Inoltre vengono danneggiati i siti modulatori allosterici dei recettori GABA e diminuisce l’espressione della triptofano idrossilasi, enzima che dovrebbe limitare la produzione di serotonina (Kim et al.2004). Ancora sui ratti è stata vista l’importanza della proteina connexin43 e della sua regolazione, modificata dai suoni a bassa frequenza. Infatti sembra che questo tipo di rumore produca una diminuzione della traduzione della proteina, il cui calo conduce a delle aritmie e tachicardie ventricolari nell’animale (Antunes et al.2013).. 3.8 Effetti sul comportamento animale Come già visto in alcuni degli articoli menzionati nelle pagine precedenti, insieme a svariati effetti sulla fisiologia e sulla genetica degli animali, si riscontrano spesso comportamenti caratteristici della risposta a stress da rumore. Il comportamento, ovviamente, non è un parametro facilmente misurabile, ma la presenza di qualche cosa di anomalo è già di per sé sintomo del fastidio provato dall’animale.. 17.

(18) Nei volatili, per esempio, abbiamo già visto come il rumore possa mascherare o coprire del tutto le vocalizzazioni impedendo la semplice comunicazione tra individui, la coordinazione nella schiusa delle uova, il compimento dei riti di corteggiamento, il comportamento tipico territoriale per la conquista e il mantenimento del proprio territorio; fattori che spesso determinano la migrazione delle popolazioni verso altri lidi. Infatti nel Rattlesnake Canyon nel New Mexico, alcuni ricercatori hanno valutato se fosse più fastidioso per gli uccelli un rumore breve ma con variazione di frequenza, oppure uno più costante e duraturo. Il team di Francis ha così trovato una forte correlazione tra la durata del rumore e l’annoyance degli individui; si pensava invece che i volatili abituati ai rumori cittadini non presentassero più risposte negative a sorgenti sonore “familiari”; invece sembra non essere così. A risentirne di più sono gli uccelli di maggiori dimensioni corporee, i quali comunicano a basse frequenze e quindi le loro comunicazioni sono le più mascherate e spesso sono costretti a cambiare zona (Francis, 2011). Un altro esempio molto interessante, di come gli uccelli modifichino il loro comportamento se si trovano in zone rumorose è dato dal merlo dalle ali rosse (Agelaius phoeniceus, v. figura), un ittero che vive nelle foreste del nordamerica e dell’America Centrale (Hanna et al. 2011). Caratterizzato da un forte dimorfismo sessuale, il maschio è molto appariscente con macchie rosse e gialle sulle ali, mentre la femmina presenta un colorito marrone. Alcuni di questi merli sono stati messi nei pressi di strade molto trafficate con un forte rumore di fondo: la prima modificazione più evidente nel loro comportamento è che, come nel caso sopra, cambiano le loro vocalizzazioni con un aumento di tonalità. Questo dimostra innanzitutto una notevole plasticità comportamentale. Successivamente possiamo provare a capire il motivo per cui il merlo dalle ali rosse compia questa modifica: 1. Le frequenze alte si attenuerebbero più velocemente rispetto alle basse, le loro frequenze più basse nel canto si assestano sulle 2,5-5 KHz, mentre il traffico stradale è sui 3 KHz; 18.

(19) 2. I segnali a banda stretta potrebbero essere più facilmente riconoscibili dai riceventi, rispetto a quelli a banda larga (Lohr et al.2003) 3. Potrebbe anche non essere un adattamento diretto, ma una conseguenza di qualche altro processo spontaneo, azionato in risposta allo stress. Il merlo dalle ali rosse ha deciso così di agire sulle frequenze, mentre altri animali usano la strategia di aumentare la durata del segnale, in modo che sia più probabile che il loro interlocutore riceva il messaggio (Brumm et al., 2002; Nemeth et al., 2010; Warren et al., 2006). Se è vero quindi che questa specie risponde al rumore con notevole efficacia, è altresì vero che tutti questi cambiamenti possono avere delle ripercussioni sulla sua biologia (Parks et al. 2011; Tyack, 2008). Ad esempio:. -. I maschi che cantano in maniera differente potrebbero risultare meno. minacciosi agli occhi dei concorrenti e quindi avere uno svantaggio nella conquista e nel mantenimento del proprio territorio (Patricelli and Blickley, 2006).. -. Le femmine potrebbero avere difficoltà nel riconoscere i vocalizzi cambiati, o. potrebbero preferire un maschio capace di riprodurre il segnale senza modifiche (Patricelli and Blickley, 2006).. -. Un’ultima conseguenza è che, se le femmine preferissero i vocalizzi di. maschi locali, le popolazioni vicine alle strade e quelle lontane andrebbero incontro ad un isolamento riproduttivo e ad una possibile speciazione (Slabbekoorn and Peet, 2003; Warren et al., 2006; Wood and Yezerinac, 2006). Questo tipo di cambiamento comportamentale può indurre anche conseguenze per quanto riguarda le piante. Uno studio recente (Francis et al. 2012) ha messo a confronto l’impollinazione e la dispersione dei semi di alcuni individui del Pino del Colorado (Pinus edulis Engelm.) situati in due diversi siti (uno prospicente ad una strada trafficata, mentre l’altro poco distante). E’ stata notata una diminuzione della dispersione dei semi nelle piante soggette maggiormente a rumore. Questa è una conseguenza della diversa disposizione delle specie aviarie con quel particolare ruolo ecologico; infatti la ghiandaia occidentale (Aphelocoma californica) non sopporta l’eccessivo rumore trovando riparo in zone più silenziose e lasciando il compito dispersivo a dei ratti locali. Questi ultimi però non dispongono di un intestino adatto per quel particolare seme, rendendo quindi la sua dispersione inefficace. 19.

(20) In alcuni studi sugli anuri di Porto Rico,. è. venuta. alla. luce. una. situazione abbastanza differente: se esposti allo stesso livello sonoro di alcuni. uccelli,. gli. anfibi. non. presentano nessun livello di fastidio. Le motivazioni sono da ricercarsi sicuramente in questi parametri:. - Hanno un range di dispersione molto inferiore rispetto ai volatili, quindi, anche se disturbati, non vanno a cercarsi un luogo più silenzioso.. - Le rane di Porto Rico potrebbero inoltre essere già adattate a sopportare alti livelli di rumore perché in condizioni naturali spesso hanno altissime densità di popolazione (20,000 animali per ettaro); i maschi sono capaci di emettere richiami tra 90 e 95 dB, creando sicuramente un ambiente molto rumoroso in questi microhabitat forestali (Herrera-Montes & Aide, 2011). Spostandosi in ambiente marino, si è visto come il rumore navale incide sull’ecologia dei mammiferi marini, animali che nel corso dell’evoluzione hanno messo a punto un sistema di comunicazione molto sofisticato basato spesso su suoni caratterizzati da frequenze ben precise. Figura 1: Range di frequenze utilizzate da organismi marini in rapporto alle emissioni tipiche del traffico navale. Anche il fenomeno dello spiaggiamento è stato studiato; spesso gli animali presentavano emorragie renali e cerebrali e al canale uditivo, probabilmente connesse a traumi acustici provocati dall’esposizione a un suono intenso. Quest’ultimo probabilmente ha generato un fenomeno di risonanza all’interno degli spazi d’aria vuoti nel cranio dei cetacei, normalmente utilizzato per la comunicazione intraspecifica (GIONHA, 2012). 20.

(21) 4. Rumore e uomo “ Un giorno, l’uomo dovrà combattere il rumore con la stessa forza con cui combatte il colera o la peste.” Il premio Nobel Robert Koch, 1910 L’evoluzione ha portato l’essere umano a essere impaurito dal suono quale indicatore di possibile fonte di pericolo. Il rumore, definito appunto come suono indesiderato, è un inquinante i cui effetti sulla salute sono stati a lungo negati, nonostante la capacità di misurare precisamente o calcolare l’esposizione delle persone al rumore. Inoltre la gente tende sicuramente ad abituarsi all’esposizione sonora, ma il grado di abitudine varia da persona a persona e raramente è completo. Se l’esposizione è cronica e il rumore supera certi livelli, allora le conseguenze sulla salute possono essere riconoscibili. Inizialmente i problemi sono stati evidenziati nell’ambiente di lavoro, dove gli alti livelli di rumore sono stati associati alla perdita dell’udito (Stansfeld et al. 2000). Studi successivi hanno focalizzato l’attenzione anche sul rumore sociale/antropico (bar, luoghi pubblici, concerti) e sul rumore ambientale (traffico stradale, ferroviario, aereo, costruzioni industriali) di cui si occuperà questa tesi. Questi tipi di rumore sono stati associati a una gamma di effetti non-uditivi sulla salute come annoyance, disturbi del sonno, malattie cardiovascolari e difetti d’apprendimento nei bambini; ognuno di questi aspetti sarà ampiamente discusso nel corso del capitolo. Il rumore nelle nostre città è molto invasivo e il numero di zone tranquille si sta sempre più riducendo. Nell’Unione Europea, infatti, si stima che circa il 40% della popolazione sia esposto a rumore da traffico stradale a livelli superiori a 55 dB di LDEN e più del 30% sia esposto a livelli superiori a 55 dB di Lnight, ovvero dei valori considerati rischiosi per la salute umana (Basner et al. 2014).. 21.

(22) 4.1 Effetti sulle capacità uditive Il rumore è la causa più rilevante nella perdita dell’udito. La caratteristica principale di questa patologia è la diminuzione delle cellule uditive nella coclea; siccome queste cellule non si rigenerano nei mammiferi, l’unico modo di salvaguardarle è la prevenzione. La WHO stima che il 10% della popolazione mondiale sia esposto a livelli sonori che possono indurre la perdita dell’udito. Un altro problema comune è il tinnito (cambio della percezione del suono, si sente un trillo non attribuibile a fonti esterne) che spesso è la conseguenza di un’esposizione acuta o cronica al rumore. Alcuni studi in corso indagano se un’esposizione massiccia a rumore (spesso sociale) durante la giovinezza possa avere ripercussioni nell’età adulta (Ecob et al.2011). Si stanno mettendo a punto nuovi metodi per la diagnosi come il test per le emissioni otoacustiche, dove si misurano i rilasci di energia acustica dalla coclea, misurabili nel canale uditivo; un nuovo sistema che sembra essere due volte più sensibile rispetto la classica audiometria.. 4.2 Effetti sul sistema cardiovascolare Come già visto nel caso degli animali, vari studi hanno dimostrato i meccanismi biologici e la loro plausibilità a supporto della teoria che una lunga esposizione al rumore ambientale possa danneggiare il sistema cardiovascolare e indurre malattie evidenti come ipertensione, ischemie, infarti. Uno studio ha dimostrato che l’esposizione al rumore aumenta la pressione sanguigna sistolica e diastolica, modifica il battito cardiaco e causa il rilascio di ormoni come risposta allo stress (catecolamine, cortisolo e glucocortisoidi) (Babisch, 2011). Uno studio congiunto (Charakida & Deanfield, 2013) ha provato a dimostrare anche il meccanismo molecolare secondo cui l’eccessivo rumore e il fastidio che ne deriva portino ad un aumento del battito cardiaco e a fenomeni ipertensivi. Nella figura 2 è rappresentata la cascata di eventi che porta alla produzione di NO, come già segnalato in precedenza, che a sua volta induce vasocostrizione. 22.

(23) Lo stress provocato da rumore aumenta la produzione di glucocorticoidi, adrenalina, noradrenalina, i quali vanno direttamente sulla superficie dell’endotelio a legarsi ai loro recettori e promuovono lo stress ossidativo. La reazione del NO con lo ione superossido fa calare gli usi positivi del NO a favore del perossinitrato e altre sostanze ossidanti. Page 2 of 3. Editorial. Figura 2: Percezione del cervello umano del rumore notturno aeroportuale. un numero di ricoveri per problemi cardiocircolatori statisticamente maggiore stress condition.12 Noise-induced endothelial responses were long-term clinical outcomes as welldi as for understanding causal path- 2013). rispetto al gruppo controllo (Correia, ways to cardiovascular disease and complications. The vascular reversed at least in the short term by oral administration of vitamin studio molto were importante pubblicato aC, fine 2007 è stato studioof HYENA effectsUno which were demonstrated very small, and the FMD implicating oxidative stress as lo a mediator vascular induced values and pulse wave transit times remained within what is generally changes. Reactive oxygen species can promote atherosclerosis (Jarup al.2007), proprio a bescoprire un’eventuale traandpersone considered as the et normal range for allvolto noise exposures. It will imboth by direct effects correlazione on the vascular wall by triggering a portant to examine the effects of similar levels of noise on patients number of redox-sensitive transcriptional pathways.13 Many previche abitano nei pressi di aeroporti e l’ipertensione. Lo studio ha coinvolto la with more established cardiovascular disease in future studies. ous small studies have demonstrated that vitamin C can improve The mechanisms by which noise induces changes in arterial funcendothelial dysfunction in diseases with increased oxidative stress popolazione residente nei pressi di 6 grandi aeroporti europei (Londra Heathrow, tion and structure remain uncertain. The authors suggest that a such as hypercholesterolaemia, long-term smoking, congestive stress Berlino response isTegel, importantAmsterdam as circulating adrenaline levels were heart failure, hypertension, and diabetes mellitus.14e It isAtene noteworthy, Schiphol, Stoccolma Arlanda, Milano Malpensa increased in parallel with the vascular endothelial function changes. however, that the vascular benefits from antioxidant treatment have No causal relationships were, however, established and it is notebeen confirmeddello in large randomized outcome clinical trials.14 Elephterios Venizelos). Le modalità sono lenotmedesime studio oggetto di tesi, worthy that heart rate and blood pressure levels did not rise in A number of risk factors are likely to be on the causal pathway for the manner in which hasspiegato been previously described in higher risk development of atherosclerosis and its complications. This study, come verrà in seguito. populations.10,11 Schmidt and colleagues went on to explore potenhowever, supports the increasing awareness that our environment may also play an important role either directly or by setting up an untial mechanisms by which the stress response might be linked to favourable internal milieu for development of vascular disease. The vascular function9 (Figure 1). This remains a controversial area and, in particular, the direct impact of catecholamines released by stimu-23 findings of Schmidt and colleagues are provocative in that they demonstrate unfavourable effects of noise pollution on the arterial wall in lation of the sympathetic nervous system is unknown. It is generally apparently healthy young subjects. This could have important public accepted that catecholamines can antagonize the vasodilatory health implications. The results will need to be replicated in larger effects of endothelial-derived nitric oxide, promoting a chronic. Downloaded from http://eurheartj.oxfordjournals.org/ at CNR on September 17, 2013. Figure 1 Night-time aircraft noise can be perceived by the brain as a chronic stress response. Stress release hormones (glycocorticoids and catecholamines) are produced, and di an increase in blood pressure can also be observed. Stress hormones can act directly endothelial surface Ulteriori risultati un gruppo di ricerca americano, dimostrano cheonlethepersone cheby binding to their receptors and indirectly by promoting oxidative stress. The reaction of nitric oxide (NO) with superoxide can shift the actions of available NO from a useful cellular signal to peroxynitrite and redox-related toxic products. As a result, endothelial activation and vasoconstriction abitano nei pressi di aeroporti, soprattutto in età superiore ai 65 anni, presentano occur rather than vasodilatation..

(24) OR. OR. (Jarup et al. 2005). the day as far as feasible, to account for diur- week. Body mass index Blood pressure. We used validated and nal variations in BP. by height squared) was automated BP instruments to minimize Hypertension was defined according to tinuous variable, wherea observer errors, commonly occurring in the the World Health Organization (WHO activity was estimated previously used conventional sphygmo- 1999, 2003): a systolic BP ≥ 140 or a dias- exercise by duration o Lo studio HYENA ha evidenziato unSuch eccesso del 10%week, per 1–3 times a we manometry (O’Brien et al. 2001). tolic di BPrischio ≥ 90. In di theipertensione epidemiologic analyses, instruments are well established in clinical we combined the measurements with infor- week). Education was ogni research incremento rumore pari a 10 Inoltre nonof ha rilevatodisease importanti and are di increasing in importance in dB(A). mation on diagnoses hypertensive number of years in educ occupational and environmental medicine and medication. The study definition of country means to acco differenze tra rumore da traffico stradale e traffico aereo come incidenza (Staessen et al. 2000). Specially trained staff hypertension included individuals who had education systems amon assessed BP three times atl’essere home visits; the either BP levels abovead theun WHO cutoff is a well known risk fa sull’ipertensione, mentre sottoposti durante la notte rumore più forte first measurement was recorded in the begin- points or a diagnosis of hypertension (by a but not for hypertension sembra qualche aumentare rischio,in comunque presente, ning in of the interview,modo after 5 min rest, a sec- ilphysician) conjunction with use of anti-rispetto included in the model, ond BP measurement was recorded after a hypertensive medication, as reported in the the “Discussion.” all’esposizione In un sottogruppo di persone, che trascorrevano molto del further 1 mindiurna. rest in accordance with recom- interview questionnaire. Exposure assessment. mendations of the American Heart Confounders. We included variables Model (Gulding et al. loro tempo nell’abitazione, risultato che alepriori donne sonotopiù suscettibili al rumore Association (Pickering et al. è2005). A third considered be the major potential dard model for aircraft the study areas of Germ Table 1. ORs (95% CIs) of hypertension relation to the main confounders. Sweden, da traffico stradale, mentre perin l’esposizione al rumore aeroportuale, gli effetti si Italy, and Gr aircraft noise levels. In Variable OR (95% CI) p-Value equivalgono tra i sessi. the model Ancon (Olle Germany (vs. UK) 1.34 (1.07–1.69) 0.012 applied; this model ful The Netherlands (vs. UK) 1.30 (1.03–1.63) 0.027 trovato Questo studio ne ha indirizzati molti altri in tutta Europa, Floud et al hanno of the European Civil Sweden (vs. UK) 1.44 (1.15–1.80) 0.002 (1997). Greece (vs. UK) 0.007 un risultato più puntuale: gli individui esposti 1.42 a (1.10–1.83) rumore da traffico stradale che Italy (vs. UK) 1.22 (0.95–1.56) 0.118 For road traffic no Age 1.07 (1.06–1.08) < 0.001 locally abitano nellavs.propria abitazione da 20 anni o più, presentano una correlazione tra were more tailore Sex (female male) 0.67 (0.59–0.76) < 0.001 data than a centrally p Alcohol intake 1.01 (1.00–1.02) 0.001 used for the United Kin rumore BMI notturno e problemi cardiovascolari (ipertensione, 1.11 (1.10–1.13) infarto); un’associazione < 0.001 Road Traffic Noise (Dep Exercise, 1–3 times a week vs. < once a week 0.96 (0.81–1.15) 0.681 and Welsh Office 198 Exercise, > 3 times a week vs. < once a week 0.82 (0.71–0.95) 0.009 aggiustata per l’inquinamento atmosferico, nella fattispecie da ossidi nitrici (Fig.3) Education quartile 2 vs. 1 1.01 (0.83–1.23) 0.897 Italy Richtlinien für Education quartile 3 vs. 1 0.81 (0.68–0.98) 0.027 Straßen [Bundesminis (Floud et al.quartile 2013). Education 4 vs. 1 0.83 (0.69–1.00) 0.049 (Ministry of Transpor and the Netherlands Country, age, sex, BMI, alcohol intake, physical activity, and exercise simultaneously included in the model. Figura 3: Rischio diand ipertensione in relazione al livello sonoro. Meetvoorschrift (SRM) ( of Housing, Spatial 1.6 1.6 A B Environment 2002), Nordic Prediction Meth 1.4 1.4 We used the Good Prac Noise Mapping (Eur 40–44 2006) to assess the qua 45–49 1.2 1.2 ≥ 55 The most frequently r 50–54 55–59 60–64 50–54 input class was 1 dB ≥ 65 height, for which less 1.0 1.0 < 45 dB obtainable. The spatial 45–49 35–39 < 35 dB was 250 × 250 m for a for road traffic noise. 0.8 0.8 Noise levels for sepa were modeled for 2 assumed to be represen 0.6 0.6 period preceding the he 35 40 45 50 55 60 65 70 30 35 40 45 50 55 60 (Jarup et al. 2005). Mo LAeq,16hr (dB) Lnight (dB) levels were linked to ea Figure 1. ORs of hypertension in relation to aircraft noise (5-dB categories). LAeq,16hr (A) and Lnight (B) sepaaddress using geographi rately included in the model. Adjusted for country, age, sex, BMI, alcohol intake, education, and exercise. technique. For both ai The error bars denote 95% CIs for the categorical (5-dB) analysis. The unbroken and broken curves show InoltretheinORsun’altra analisi si è visto che anche una sola esposizione continua dinoise 24 the levels had a 1 and corresponding 95% CIs for the continuous analysis.. ore al solo rumore da traffico stradale poteva essere causa di “problemi cardiaci o 330ma in questo caso l’inquinamento atmosferico (soprattutto VOLUME 116 | NUMBER 3nitrico) | March 2008 infarto”, ossido. potrebbe essere un importante confondente dell’effetto. L’età può essere un altro fattore decisivo per aumentare o diminuire questo tipo di correlazione, avendo visto che persone più anziane (over 65) dimostrano un maggior livello di rischio ipertensivo (Floud et al 2013). 24. •. Environmen.

(25) 4.3 Disturbi del sonno I disturbi del sonno si pensa che siano l’effetto peggiore di tipo non-uditivo causato dall’esposizione al rumore ambientale, perché è necessario un periodo prolungato di sonno indisturbato per non modificare il livello di allerta diurno, la propria performance, la qualità di vita e la salute. Gli esseri umani percepiscono, valutano e reagiscono ai suoni ambientali, persino mentre dormono. Le fasi del sonno sono cinque, di cui l’ultima, la fase REM (rapid eye movements) importante; se questa fase viene interrotta per qualsiasi motivo, si riparte dalla prima, caratterizzata da un sonno leggero, non riposante ed è necessaria un’ora prima di tornare alla fase REM. Come si vede nella figura 4 (Fritschi et al.2011), i disturbi del sonno sono al primo posto tra gli effetti non uditivi dell’esposizione al rumore secondo l’OMS, con più di 903,000 DALYs (Disability Adjusted Life Years = anni di vita con disabilità aggiustati per età), un’unità di misura che spiega quanti anni di salute una popolazione perde a causa della patologia in esame.. Figura 4: DALYs attribuiti all’esposizione al rumore ambientale in Europa.. 25.

(26) E’ sufficiente un livello sonoro di 33 dB per indurre nell’individuo dei risvegli automatici, motori o corticali (tachicardia, movimenti del corpo e risvegli veri e propri). Il risveglio dipende non solo dal numero di eventi sonori, ma anche da altri fattori o moderatori (come per esempio lo stadio del sonno nel quale ci si trova) e una suscettibilità individuale propria di ogni persona (Muzet, 2007; Basner et al 2006). I gruppi di persone più a rischio sono gli anziani, i bambini, i lavoratori con turni notturni e individui con disordini del sonno preesistenti. Risvegli ripetuti indotti interferiscono con:. -. Qualità del sonno,. -. Risveglio la mattina (prima del previsto),. -. Durata del sonno (ridotta),. -. Durata della fase REM (ridotta),. -. Tempo di veglia (aumento) o in fasi del sonno superficiali.. Gli effetti immediati di tale situazione possono essere l’umore cattivo durante il giorno, sonnolenza e una performance cognitiva più scarsa. A proposito del rumore notturno, nel 2009 l’OMS ha pubblicato le seguenti linee guida per fascia di rumore in base alle possibili conseguenze (Night noise guidelines, 2013): Al di sotto dei 30 dB Laeq, night, outside Considerando che le circostanze e la sensibilità individuale possono cambiare, non ci sono sostanziali effetti biologici. 30-40 dB Laeq, night, outside E’ stato dimostrato qualche effetto: movimenti del corpo, coscienza personale del problema, risvegli corticali veri e propri. L’intensità dell’effetto dipende però dalla natura della sorgente e dal numero degli eventi fastidiosi. I gruppi più vulnerabili già citati sopra, sono più suscettibili a questo tipo di effetti. Comunque anche nei casi più gravi, l’effetto è modesto.. 26.

(27) 40-55 dB Laeq, night, outside Sono stati osservati vari effetti avversi su tutta la popolazione. Molte persone esposte devono adattarsi a convivere con il rumore notturno. I gruppi più suscettibili sono affetti notevolmente. Al di sopra di 55 dB Laeq, night, outside La situazione è considerata molto pericolosa per la salute pubblica. Gli effetti negativi sono frequenti, infatti una porzione notevole della popolazione è molto infastidita e presenta disturbi del sonno. Ci sono prove di un aumento del rischio di malattie cardiovascolari. Proprio l’OMS auspica che il rumore esterno notturno scenda al di sotto di 55 dB LAeq,outside in tempi brevi, con l’obiettivo a lungo termine di una riduzione a 40 dB e che aumenti la prevenzione per tutti questi effetti negativi indotti dal rumore esterno. Se si parla dei soli mezzi di trasporto, uno studio del 2009. Figura 6: Rischio di essere svegliati in relazione. ha messo in evidenza come. al massimo livello sonoro.. non tutte le fonti di rumore esterno,. a. parità. di. dB. prodotti, abbiano lo stesso effetto. sul. nostro. sonno.. Come si può vedere dalla figura 6, dove i diversi suoni vengono messi in relazione al. rischio. di. risvegliarsi. durante la notte, il rumore ferroviario è quello che, a parità di decibel, ha una maggiore probabilità di svegliare l’individuo. Un treno che produce 70 dB di rumore sveglierà il 22% delle persone, mentre una macchina che produce lo stesso livello sonoro ne sveglierà il 16%; questo perché il rumore del treno è più acuto, quindi stimola maggiormente il nostro orecchio rispetto a quello delle automobili. Un’altra cosa che si evince dal grafico è che un. 27.

(28) aumento di 5 dB non produce sempre lo stesso effetto, ma aumentando il livello sonoro, l’effetto aumenta esponenzialmente. Buona parte del rumore prodotto da un treno deriva dal grande movimento d’aria che produce, questo spostamento è percepito dal nostro corpo non soltanto dall’udito, ma da più sensi contemporaneamente; l’aereo ne sposta ancora di più, ma è notevolmente più distante, quindi meno impattante (Basner et al. 2008). Scendendo a livello molecolare e ormonale, i disturbi del sonno hanno non poche conseguenze. La riduzione o la frammentazione acuta o cronica del sonno sono state associate a: minore secrezione di insulina pancreatica (Buxton et al. 2012), sensibilità ridotta all’insulina stessa (Buxton et al. 2010) , cambiamento negli ormoni che regolano l’appetito (Taheri et al. 2004), aumento delle funzionalità del simpatico e disfunzioni endoteliali venose (Dettoni et al. 2012). Altri studi epidemiologici hanno dimostrato che un sonno abitualmente scarso (meno di 6 ore per notte) è associabile all’obesità (Patel & Hu, 2008; Knutson & Van Carter, 2008), al diabete (Beihl, 2009), all’ipertensione (Wang et al, 2012) e alle malattie cardiovascolari (Shankar et al. 2008). Esiste però anche uno studio (Basner et al. 2011), che mostra come ci possa essere un grado di abitudine al rumore; infatti i soggetti studiati mostravano reazioni psicologiche maggiori durante le prime notti in laboratorio. D’altronde l’abituarsi è un meccanismo ragionevole che ci permette di risparmiare energia, anche se non è mai definitivo; i soggetti non smettono mai, anche dopo anni, di mostrare reazioni a rumori ai quali dicono di essersi ormai abituati. Secondo il rapporto dell’ENNAH (European Network on Noise And Health), un ulteriore effetto del rumore sul sonno sarebbe il disturbo della cronologia dell’individuo che va a modificare i suoi ritmi circadiani con una diversa produzione di melatonina e cortisolo (Lekaviciute et al. 2013).. 28.

(29) 4.4 Annoyance Definizione di annoyance dell’OMS: “Qualsiasi sensazione di risentimento, dispiacere, scomodità e irritazione che sopraggiunge quando un rumore intrude nei pensieri o nelle emozioni di una persona e interferisce con la sua attività.” [WHO Environmental Health Criteria 12 - Noise, World Health Organization, Geneva, 1980]. L’annoyance è una delle risposte prevalenti in una popolazione esposta a del rumore ambientale. Può, come da definizione, interferire con le attività giornaliere, sentimenti, sensazioni, sonno o riposo, e può essere accompagnata da risposte negative come rabbia, esaurimenti e sintomi correlati allo stress. Nelle forme più gravi, può colpire il benessere e la salute e, per via dell’elevato numero di persone colpite, l’annoyance contribuisce in maniera sostanziale all’insieme dei problemi derivanti dal rumore ambientale. L’annoyance causata dal rumore da traffico stradale è uno dei problemi più rilevanti, anche perché il suo livello sonoro è destinato ad aumentare nei prossimi anni;. come. risultato. della. crescita. della. popolazione,. dell’incremento. dell’urbanizzazione e di conseguenza dell’incremento del traffico. Aumenta così la durata dell’esposizione e anche l’area esposta al rumore (Knol, 2005; RIVM 2008). E’ altresì vero che il grado di annoyance non è determinato soltanto dai livelli di rumore, ma anche da fattori di tipo non-acustico, come per esempio la paura della sorgente rumorosa, le prospettive per il proprio futuro, il controllo della propria esposizione e la sensibilità al rumore (Peeters, 2007). I fattori non-acustici hanno molto peso sull’annoyance totale, come il rumore stesso. La grande influenza dei fattori non-acustici non implica che l’annoyance dovuta al rumore sia soggettiva. Quest’ultima, come ormai ben noto, è un effetto oggettivo, esattamente come i problemi cardiovascolari e i disturbi del sonno, già trattati in precedenza. L’annoyance può essere anche modificata prendendo delle misure contro i fattori non-acustici (Woundenberg, 2006). Ad esempio, per ridurre la paura della fonte, viene data agli abitanti di certe zone del mondo la possibilità di visitare le compagnie durante gli open days.. 29.

(30) ct on them”. In addition, it is the collective term for a wide range egative reactions such as anger, powerlessness, dejection, ety

(31) or

(32) loss

(33) of

(34) concentration

(35) (Berglund

(36) 1999).

(37) The

(38) WHO

(39) . industry,

(40) recreation

(41) and

(42) neighbours)

(43) road

(44) traffic

(45) causes

(46) the

(47) most

(48) annoyance. An estimated 3.7 million people in the Netherlands who are 16 years of age and older (29%) experience severe. nes

(49) health

(50) as

(51) a

(52) state

(53) of

(54) complete

(55) physical,

(56) mental

(57) and

(58) social

(59) -being,

(60) and

(61) not

(62) merely

(63) the

(64) absence

(65) of

(66) disease

(67) or

(68) infirmity

(69) O

(70) 2006).

(71) Annoyance

(72) influences

(73) the

(74) physical

(75) and

(76) mental

(77) Figura -being and is therefore a negative health effect.. annoyance

(78) as

(79) a

(80) result

(81) of

(82) one

(83) or

(84) more

(85) forms

(86) of

(87) road

(88) traffic

(89) noise.

(90) With

(91) respect

(92) to

(93) road

(94) traffic,

(95) mopeds

(96) cause

(97) the

(98) most

(99) annoyance

(100) (19%).

(101) Severe

(102) annoyance

(103) due

(104) to

(105) road

(106) traffic

(107) noise

(108) has

(109) increased

(110) 6: Annoyance al rumore in the period 1993-2003 dovuta (Figure 1) (Franssen 2004). nei Paesi. oyance

(111) caused

(112) by

(113) road

(114) traffic

(115) noise

(116) is

(117) one

(118) of

(119) the

(120) most

(121) born problems. The noise levels will increase further in the. Figure 1 Severe annoyance due to noise in the Netherlands 1993-2003 (Franssen 2004). ing years. This is mainly the result of the higher population sities, the ongoing urbanisation and the related growth affic.

(122) The

(123) demand

(124) for

(125) transport

(126) is

(127) increasing,

(128) just

(129) like

(130) the

(131) tion of the exposure (24-hour economy) and the size of the exposed to noise (Knol 2005, RIVM 2008).. Bassi.. . . ntariness of the exposure and the sensitivity to noise eters 2007). Non-acoustic factors have approximately as h

(132) influence

(133) on

(134) the

(135) annoyance

(136) as

(137) the

(138) noise

(139) itself.

(140) The

(141) great

(142) . "". . ""! . . . . . .

(143) . # . Chapter 3: Noise and health. ence

(144) of

(145) non-acoustic

(146) factors

(147) does

(148) not

(149) mean

(150) that

(151) annoyance

(152) to noise is subjective. Annoyance is an objective effect, just sleep disturbance and cardiovascular disease. It is however that

(153) annoyance

(154) can

(155) also

(156) be

(157) influenced

(158) by

(159) taking

(160) measures

(161) nst non-acoustic factors (Woudenberg 2006). An example is is reducing the fear of a source by giving inhabitants.

(162) . . degree of annoyance is not only determined by the noise ls, but also by non-acoustic factors, such as fear of the ce, future expectations, controllability of exposure, the. L’annoyance dovuta Inaltherumore può essere misurata mediante questionari e può province of Zuid-Holland, approximately every two years a questionnaire

(163) (Environmental

(164) Perception

(165) Survey

(166) (MBO)

(167) Zuid-. essere calcolata usando dei relazione esposizione-risposta, come si Holland) is used modelli to measure thedi annoyance due to noise from road. opportunity to visit companies and to get to know them, for ance through “open days”. ‘Annoyance platforms’, in which panies, government and inhabitants participate, can also a role in reducing the fear of and increasing the trust in panies.. traffic,

(168) aircraft

(169) and

(170) industry

(171) at

(172) a

(173) number

(174) of

(175) locations

(176) that

(177) are

(178) close

(179) . to

(180) major

(181) industries,

(182) Rijnmond.

(183) Annoyance

(184) due

(185) to

(186) rail

(187) l’annoyance traffic

(188) osserva nel grafico riportato inincluding

(189) figura 6 che mostra nel corso del noise

(190) is

(191) not

(192) included

(193) in

(194) this

(195) survey.

(196) The

(197) last

(198) MBO

(199) was

(200) published

(201) . 2005

(202) (MBO

(203) 2005).

(204) A

(205) survey

(206) will

(207) be

(208) carried

(209) out

(210) once

(211) again

(212) in

(213) 2008.

(214) tempo (1993-2003) inin