Cambiamenti climatici, rischi per la salute e misure di ... · scala emisferica scala globale scale...

CENTRO DI RICERCHE IN BIOCLIMATOLOGIA MEDICA,

MEDICINA TERMALE, COMPLEMENTARE E SCIENZE DEL

BENESSERE

Cambiamenti climatici, rischi per la salute e misure di prevenzione 27-29 maggio 2013

Prof. Umberto Solimene Dott. Vincenzo Condemi

Variazioni meteo climatiche e disturbi del benessere psicofisico

http://www.biometeolab.unimi.it/index.php/it/



Il pensiero ippocratico

Il Prognostico

Arie, Acque, Luoghi

Epidemie

La struttura essenziale della malattia

(Prognostico)

L’assetto climatico e geografico

(Arie, Acque, Luoghi)

La fusione dei due concetti

(Epidemie)

Il pensiero ippocratico



BENESSERE

IL TEMPO ATMOSFERICO

(Fenomeni in un dato istante)

nt... nt1... nt2

IL CLIMA

(Statistica trentennale)

nt... nt1... nt2... ntx

DEFINIZIONE CONCETTUALE



BENESSERE

SCALE CRONOLOGICHE

• un secondo

• un minuto

• un’ora

• un giorno

• una settimana

• un mese

• una stagione

• un anno

• un decennio

•una decade

•un trentennio

•un secolo

•era

•storia

•preistoria

•era geologica

Tempo

Clima Clima



BENESSERE

Un nanometro Micrometeoclimatologia

Un millimetro

Un centimetro

Un metro

Decine di metri

Un chilometro

Decine di chilometri Topometeoclimatologia

100/300 chilometri Mesometeoclimatologia

Scala regionale Macrometeoclimatologia

Scala continentale

Scala emisferica

Scala globale

SCALE SPAZIALI



BENESSERE

LE SCALE BIOLOGICHE

Nell'ambito della biologia si considerano i seguenti livelli di organizzazione

andando dal meno al più complesso

Molecole

Cellule

Tessuti

Organi

Organismi

Popolazioni/Comunità/Ecosistemi

Biomi

Biosfera



BENESSERE

Elementi e fattori bioclimatici e ambientali

Elementi climatici

Temperatura

Umidità relativa

Ventosità

Radiazione solare

Nuvolosità

Precipitazioni

Radiazione ultravioletta

Ionizzazione

Inquinanti

Fattori climatici

Latitudine

Longitudine

Altitudine

Pressione atmosferica

Orografia

Geomagnetismo

Esposizione sito

Vegetazione

Continentalità

Marittimità

Oscillazione media degli

elementi

Esposizione media organismo

umano

Fattori endogeni

predisponenti

Clima

eventi stressanti di origine

ambientale

Contributo altri fattori

endo-esogeni Utilizzo risorse

bioclimatiche ed ambientali

Utilizzo di tecnologie biomediche

Utilizzo altre risorse



BENESSERE

TEMPO METEOROLOGICO CLIMA

METEOROPATOLOGIA CLIMATOPATOLOGIA

Le sindromi meteoropatiche

si dividono in:

Meteoropatologie principali

Meteoropatologie secondarie

Meteoropatologie regionali (da vento)

Meteoropatologie stagionali

Climatopatologie principali

Climatopatologie secondarie

Le patologie legate a variazioni atmosferiche (tempo atmosferico e clima) sono dette sindromi

meteoropatiche e climatopatiche. Esse sono una manifestazione sintomatologica, a diversi gradi di

espressività semeiologica, di una sindrome generale di adattamento (S.G.A.)

Le sindromi climatopatiche

si dividono in:



BENESSERE

Le sindromi climatopatiche consistono in quel complesso di sintomi che si

manifestano negli individui, costituzionalmente predisposti, che si espongono ad

un cambiamento troppo veloce da climi di residenza a climi di vacanza o

anche per ragioni lavorative. Alcuni esempi sono il passaggio da climi di pianura-

collina a climi di media alta montagna oppure da climi freddi a climi caldi e

viceversa. Trattasi di individui che non riescono ad acclimatarsi in un brevissimo

lasso di tempo alla nuova situazione climatica, accusando un complesso di

disturbi a carico di vari organi, sistemi ed apparati dell’organismo umano; a tale

sintomatologia si da il nome di Sindrome climatopatica principale. Su un'altro

versante, le Sindromi climatopatiche secondarie sono un’espressione di

significato clinico derivante dalla lunga esposizione dell’organismo umano a

particolari condizioni climatiche o microclimatiche (ambienti indoor ed outdoor)

caratterizzate da periodiche condizioni meteorologiche in grado di sollecitare stati

di disagio fisiologico o patologico (meccanismo dose-risposta)

La climatopatologia



BENESSERE

Piè di pagina: spazio libero per eventuale

nome struttura o altro

La meteoropatologia – Considerazione generale

La meteoropatologia secondaria

Si tratta di un campo della patologia umana

ancora in parte sconosciuto. Sono ancora molti i meccanismi implicati, sia di origine meteo-ambientale, sia di origine endogena che non sono stati ancora chiariti.

Le evidenze scientifiche in questa specifica branca della meteoropatologia assumono ancora oggi carattere preliminare



BENESSERE

Settori della patologia umana interessati

Infortunistica

- Postumi di lesioni scheletriche - Nevrosi post-traumatiche

Neuropsicopatologia

- Malattie mentali - Nevrosi - psicosomatosi Reumatologia

- Malattie artroreumatiche Altre condizioni

- Patologie cardiorespiratorie - Chirurgo-dermatologiche



BENESSERE

SISTEMA

TECNICO

(effetti fisici)

SISTEMA UOMO

(effetti

psicofisiologici)

S.G.A.

(Sindrome

Generale di

Adattamento)

I STADIO:

Stress nel campo di

reazione elastica

Deformazione

reversibile

Danno reversibile

(reazione emotivo-

comportamentale

fisiologica).

REAZIONE:

ALLARME

II STADIO:

Stress superiore al

limite di reazione

elastica

Deformazione

irreversibile

Danno irreversibile

(sistema C.C.,

sistema gastro-

intestinale, sistema

neurovegetativo,

uditivo, vista).

REAZIONE:

RESISTENZA

III STADIO:

Stress superiore al

punto di rottura

Rottura in toto o in

parte della

struttura

Rottura di

struttura, sistemi,

equilibri

ESAURIMENTO

Effetti dello stress sul sistema tecnico e sull’uomo



BENESSERE

Intensità dello

stress

Pato

logia

Nozione di Eu-stress:

la patologia si presenta aumentata sia per valori molto bassi che molto alti di stress

• La nozione di stress ha in

sé una certa ambivalenza,

per cui si parla

• di stress positivo

(eu-stress)

• di stress negativo

(di-stress).

• Una stimolazione

modesta di una struttura

biologica costituisce un

fattore in qualche modo

utile alla fisiologia

dell’organismo

• Un eccesso di

stimolazione e stress

introduce le basi per

situazioni di scompenso e

di malattia.



BENESSERE

Effetti dello

stress

sull’uomo



BENESSERE

• Palpitazioni

• Cardiopalmo

• Tachicardia

• “respiro corto”

• Cefalea tensiva

• Emicrania da “week

end”

• Ulcere gastroduodenali

• Reflusso

gastroesofageo

• Dispepsia

• Meteorismo e tensione

addominale

• Colon irritabile.

• Ipertensione arteriosa

• Sindromi ansiose o

depressive

• Stanchezza muscolare e

nervosa

• Apatia

• Irritabilità

• Nervosismo

• Difficoltà di ideazione e di

concentrazione

Gli effetti dello stress sull’uomo



BENESSERE

Tipo 1 – Libeccio

Tipo 2 – Ciclogenesi su Mar Ligure

Tipo 3 – Scirocco

Tipo 4 – Depressione su Mar Ligure e Alto Adriatico

Tipo 5 – Anticiclone sul Mediterraneo

Tipo 6 – Föhn

La variabilità

meteorologica

weather types



BENESSERE

Tipo 7 – Correnti stabili da Nordovest

Tipo 8 – Grecale

Tipo 9 – Ovest ondulato

Tipo Circolatorio 10 – Bora

La variabilità

meteorologica

weather types



BENESSERE

La variabilità meteorologica - % weather types

Frequenza

5

9

8

1

7

4

2

3

10

6



BENESSERE

Regimi anticiclonici

Si manifestano “in molti soggetti, anche non predisposti, quando

esistono condizioni atmosferiche predisponenti ed attivanti, in stretta

correlazione cronologica e causale con le brusche variazioni del

complesso meteorologico (non climatico), inteso come la somma dei

vari eventi atmosferici nel loro continuo variare su di una data località"

Caratteristiche

• insorgenza acuta in corrispondenza di bruschi cambiamenti di

tempo e ricomparsa nello stesso soggetto ad ogni ritorno della

stessa od altra variazione meteorologica;

• miglioramento o guarigione rapida con il cessare delle condizioni

meteorologiche scatenanti, o con il subentrare di condizioni

meteorologiche di natura opposta;.

• colpiscono allo stesso tempo, gruppi di persone, anche in regioni

lontane, ma sottoposte alla stessa crisi atmosferica;.

• colgono impreparati i soggetti colpiti, interessati da una speciale

sensibilità costituzionale od acquisita (soggetti meteorolabili ).

Sindromi meteoropatiche secondarie



BENESSERE

Osservazioni su alcuni parametri fisiologici

Molte osservazioni condotte da vari Autori su molteplici parametri fisiologici consentono di affermare che:

- la diuresi diminuisce nel periodo caldo, aumenta durante il periodo invernale

- l’ipertiroidismo ha una frequenza minima d’estate, aumenta tra l’inverno e la

primavera

- l’eliminazione urinaria dei 17-chetosteroidi, espressione di impegno corticosurrenalico, aumenta con le basse temperature e diminuisce con il caldo

(con aumenti in caso di caldo intenso)

- l’escrezione di azoto e fosfati aumenta durante il passaggio di un fronte freddo

- Osservazioni sulle costanti ematochimiche hanno riguardato: Ca, P, Mg, Cu, J, acido ascorbico, glicemia, azotemia, uricemia, proteinemia, VES, volume

plasmatico ecc.



BENESSERE

Studiata anche la frazione ematocorpuscolata (Hb, ematocrito, globuli bianchi e formula, piastrine) e quella della

emocoagulazione (T di coagulazione, T di protrombina, fibrinolisi, T di emorragia, resistenza capillare:

- Emoglobina: più bassa d’estate che d’inverno, per aumento del volume del plasma

- Ematocrito: valori massimi in inverno, minimi in estate

-Leucociti: aumentano in seguito a calo di pressione atmosferica, diminuiscono dopo una fase post-favonica (fase

successiva ad un vento catabatico)

- Eosinofili: valori massimi in marzo, minimi in estate

-



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- Calcio serico: valori minimi in febbraio-marzo, massimi in agosto

- Fosfato serico: valori minimi in febbraio e marzo, massimi in estate ed autunno

- Magnesio serico: ha valori minimi in febbraio, massimi in estate

- Jodio plasmatico: minimi da dicembre ad aprile, massimi in luglio ed agosto

- Acido ascorbico: valori bassi in inverno, massimi in estate - Proteine seriche totali: diminuzione della concentrazione

dall’inverno all’estate - Tasso gamma-globuline: elevato d’estate, minimo d’inverno

- VES: bassa d’inverno, alta in estate - Volume ematico: aumenta con il caldo, diminuisce con il

freddo



BENESSERE

Autori:

Tromp, Zimmermann, Fischer, Morikoter, Kurodal, Krehel, Duncan, Maxfield, Bakwin

ecc.

Fonte: International Journal Biometeorology

Sito.....

Fonte: Ecobioclimatologia medica I

Prof. G. Rotondo (Istituto Italiano di Medicina Sociale)



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Sindromi meteoropatiche principali

Le Sindromi meteoropatiche principali coinvolgono tutta la popolazione

si manifestano in molti soggetti, anche non predisposti, quando esistono, in una

data località, condizioni atmosferiche predisponenti ed attivanti.

Esse diventano evidenti quando l'organismo è sottoposto a situazioni meteorologiche

estreme, in modo particolare temperatura, vento ed umidità relativa dell'aria tali da

provocare l’insorgenza acuta della sintomatologia, a seconda delle condizioni

atmosferiche dominanti:

Soggetti predisposti e non

Colpo di sole

Collasso da calore,

Colpo di calore

Astenia da calore

Assideramento ed il congelamento

Heat-waves

Cool-waves

Mortalità

Morbilità



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La condizione di "benessere ambientale" viene definita come la particolare condizione psicologica di

soddisfazione da parte del soggetto nei confronti dei seguenti aspetti:

–micro-topoclima (benessere termoigrometrico);

–qualità dell’aria (benessere respiratorio.)

–rumore (benessere acustico)

–luce-buio (Benessere visivo)

Benessere termoigrometrico Controllo clima – misure di prevenzione

Benessere respiratorio-olfattivo Controllo qualità dell’aria – misure di prevenzione

Benessere acustico Controllo rumore – misure di prevenzione

Benessere visivo Controllo illuminazione naturale e artificiale



BENESSERE

Gli Indici biometeoclimatici

La percentuale di umidità presente in atmosferica, unitamente al valore della temperatura, assume molta importanza nel determinare gradi di confort o disconfort fisiologico per caldo o freddo umido. In sostanza influenza sensibilmente il meccanismo di termoregolazione corporea

Al fine di valutare l'influenza di un presunto scostamento delle condizioni che realmente sono riscontrate in un ambiente con quelle di comfort globale, sono utilizzabili i cosiddetti indici di disconfort globale, intendendo per disconfort una qualsiasi situazione di disagio che provoca condizioni di malessere psico-fisico.

Sono stati studiati appositamente per fornire lo stesso valore per tutte le combinazioni delle variabili che danno uguali sensazioni termiche. Gli indici di disconfort sono divisi in due categorie:

quelli di sensazione

quelli di temperatura

Climatologia

Il comfort termico

E’ definito lo stato psicofisico in cui il soggetto esprime soddisfazione nei riguardi del micro-topoclima, oppure la

lacondizione in cui il soggetto non sente alcuna sensazione di caldo o freddo (condizione di neutralità)



BENESSERE

Parametri benessere termoigrometrico

I parametri che influenzando gli scambi termici tra individuo e ambiente determinando le condizioni di benessere, sono quindi: 4 parametri ambientali • la temperatura dell'aria ambiente, che influenza gli scambi

termici convettivi • la temperatura media radiante, che influenza gli scambi termici

radiativi • la velocità relativa dell'aria, che influenza gli scambio termici

convettivi • l'umidità relativa dell'aria, che influenza lo scambio evaporativo

dal corpo. 3 parametri individuali • – il dispendio metabolico M (correlato all’attività svolta) • – la resistenza termica conduttiva ed evaporativa del vestiario • - altri parametri legati all’età ed alla salute del soggetto



BENESSERE



BENESSERE

Heat Index Steadman R.G.; 1979. The assessment of sultriness. Part I: A temperature-humidity index based on human

physiology and clothing science. J. Applied Meteorol., Vol 18: 861-873.

Indice THI Kyle W.J.; 1994. The human bioclimate of Hong Kong. In Brazdil R, Kolář M (eds) Proceedings of the

Contemporary Climatology Conference, Brno. TISK LITERA, Brno., pp 345-350.

NEW SSI (New Summer Summer Index) Pepi W.J.; 1987. The Summer Simmer Index, Weatherwise, Vol 40, No. 3, June.

Pepi W.J.; 2000. The New Summer Simmer Index. International audience at the 80th annual meeting of the

AMS at Long Beach, California, on January 11.

Scharlau invernale Scharlau K.; 1950. Einführung eines Schwülemasstabes und Abgrenzung von Schwülezonen durch

Isohygrothermen Erdkunde, v.4, pp.188-201,

Wind-Chill e New Wind-Chill Siple P.A., Passel C.F.; 1945. Measurements of dry atmospheric cooling in subfreezing temperatures, Proc.

Amer. Phill. Soc., 89: 177 - 199.



BENESSERE

Indici biometeoclimatici

I più i Indici biometeoclimatici

Scharlau estivo Scharlau K.; 1950. Einführung eines Schwülemasstabes und Abgrenzung von Schwülezonen durch

Isohygrothermen Erdkunde, v.4, pp.188-201,

Humidex Masterton J.M, Richardson F.A.; 1979. Humidex, a method of quantifying human discomfort due to

excessive heat and humidity, CLI 1-79. Environment Canada, Atmospheric Environment Service,

Downsview, Ontario

Indice di Thom Thom E.C., 1959. The discomfort index. - Weatherwise, 12 57-60.

Indice T Equivalente

Bründl W. and Höppe P.; 1984. Advantage and disadvantage of the Urban Heat Island. An evaluation

according to the hygro-thermic effects. Arch. Met. Geoph. Biocl., Ser. B 35, 55-66

Indice RSI Kyle W.J.; 1992. Summer and winter patterns of human thermal stress in Hong Kong. In: Kyle W.J. and

Chang C.P. (eds.). Proc. Of the 2nd Int. Conference on East Asia and Western Pacific Meteorology

and Climate, Hong Kong. World Scientific, Hong Kong, 557-583.



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WEATHERNESS

ARCHITETTURA EVOLUTA DELLA PIATTAFORMA

INDICE TERMOIGROMETRICO (THI)

WARM SEASON COLD SEASON

HEAT INDEX NEW WIND CHILL

NEW SUMMER SIMMER INDEX INDICE DI SCHARLAU INVERNALE



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http://www.meteonetwork.it/rete/livemap/

Cliccare su weatherness



Aspetti applicativi – Progetto Weatherness



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Scopo

Weatherness è un applicativo che gira su database MNW. Perfezionato da circa un anno è attualmente operativo. Esso permette di:

- Aggiungere 5 parametri biometeoclimatici (THI, Heat Index, NSSI, Scharlau invernale e New Windchill ) ai dati delle stazioni su Google Maps come ulteriore layer a quelli già esistenti e associare le relativi classi bioclimatiche a ciascun range degli indici.

- Aggiungere 5 plotting alle mappe già esistenti

Database

Rete Meteonetwork Plotting

Google maps Mappe

Weatherness

Quality daily mail

Quality monthly mail



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Database stazioni

• 157 Numero totale stazioni

• Le stazioni sono scelte sulla base del

ranking interno di MNW sulla base del

numero di dati inviati al DB di MNw

• Il parco stazioni viene monitorato

giornalmente (# stazioni non

consolidate a DB) e mensilmente (#

giorni non consolidati a DB per

stazione) viene realizzato un report di

affidabilità delle stazioni



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CLASSI THI RANGES COLORI

6) Iperglaciale

≤ -40 °C

5) Glaciale

> -40 °C ≤ -20 °C

4) Estremamente freddo

> -20 °C ≤ -10 °C

Molto freddo

> -10 °C ≤ -1,8 °C

2) Freddo

> -1.8 °C < +13 °C

1) Fresco

≥ +13 °C < +15 °C

0) Confortevole

≥ +15 °C < +20 °C

1) Caldo

≥ +20 °C < +26,5 °C

2) Molto caldo

≥ +26,5 °C < +30 °C

3) Torrido ≥ + 30

DUE ESEMPI: THI E HEAT INDEX

THI

Indice termoigrometrico



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Valori HI Codice principale Codice secondario Grado di attenzione

>54 Codice viola Pericolo estremo

54 Codice rosso Codice viola Pericolo estremo




50 Codice rosso Pericolo








42 Codice rosso Codice giallo Pericolo moderato



55

54

53

52

51

50

49

48

47

46

45

44

43

42

41

40

Valori HI (1)

Codice principale (2)

Codice secondario (3)

Grado di attenzione (4)

Grado di stress (5)

Patologia principale (6)

Patologia secondaria (7)

Patologia terziaria (8)

LEGENDA

INDICE DI CALORE – HEAT INDEX

HI

Indice di calore



BENESSERE

39 Codice giallo Codice rosso Estrema attenzione



36 Codice giallo Estrema attenzione

35 Codice giallo Estrema attenzione

34 Codice giallo Moderata attenzione



31 Codice giallo Codice verde Attenzione

30 Codice giallo Codice verde Attenzione

<29 Codice giallo Codice verde Attenzione

T <27C° - 80,6F Codice verde Confort

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

28

25

Valori HI Codice principale Codice secondario Grado di attenzione

INDICE DI CALORE – HEAT INDEX (2° slide)

Valori HI (1)

Codice principale (2)

Codice secondario (3)

Grado di attenzione (4)

Grado di stress (5)

Patologia principale (6)

Patologia secondaria (7)

Patologia terziaria (8)

LEGENDA



BENESSERE

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8TEMPERATURE MEDIE GLOBALI 1978-2011

ALCUNE CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE SUL GLOBAL WARMING



BENESSERE

Confronto tra due decenni

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1decennio 1880 - 1889 decennio 1999 - 2008



BENESSERE

Piè di pagina: spazio libero per eventuale

nome struttura o altro

0

500

1000

1500

2000

2500

year1990

year1992

year1994

year1996

year1998

year2000

year2002

year2004

year2006

year2008

year2010

Cool-waves - martalità su scala globale CRED DATA

Architettura

Bioclimatica storica in

Tunisia

area desertica



BENESSERE

GRAZIE PER LATTENZIONE

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