Climatizzatori e pompe di calore, i ronzii a bassa frequenza possono danneggiare i reni

A cura di Roberto Zonca

Nei test sui topi sono bastati 5 giorni di esposizione per aumentare i livelli di creatinina e azoto ureico. Subito dopo sono comparsi segni di sofferenza glomerulare

LA NOTIZIA IN BREVE – Non conta soltanto quanto rumore ci circonda, ma anche quali frequenze lo compongono. È questo il dato più interessante emerso dall’esperimento dell’Università di Nagoya: nei topi, la parte più profonda del rumore generato da apparecchi domestici ha prodotto effetti misurabili sulla funzione renale, mentre le frequenze più alte non hanno mostrato lo stesso risultato. Gli scienziati hanno individuato anche un possibile meccanismo, legato all’endotelina-1 e alla regolazione dei piccoli vasi sanguigni dei glomeruli. Dopo l’interruzione dell’esposizione, alcuni parametri sono tornati verso la normalità, suggerendo almeno in parte un effetto reversibile. Il dato resta confinato al modello animale: oggi non esiste alcuna prova che dormire con un climatizzatore acceso provochi danni renali nelle persone. Lo studio, però, solleva una questione finora poco considerata: le basse frequenze, spesso ridimensionate dalle comuni misure in dBA, potrebbero meritare un’attenzione specifica negli studi sul rumore ambientale.

Se vuoi andare oltre alla sintesi della nostra notizia leggi qui di seguito l’approfondimento

L’APPROFONDIMENTO – Il rumore prodotto da climatizzatori e pompe di calore potrebbe agire sull’organismo anche attraverso basse frequenze alle quali prestiamo generalmente poca attenzione. Un gruppo di ricercatori guidato da Takumi Kagawa e Masashi Kato, della Graduate School of Medicine dell’Università di Nagoya, ha effettuato dei test sui topi, osservando alterazioni della funzione renale dopo l’esposizione ripetuta alla componente sonora fino a 100 hertz. Nei reni degli animali sono comparsi anche cambiamenti nei glomeruli, i minuscoli filtri che depurano il sangue. Il lavoro, pubblicato su Environmental Science & Technology, apre così una nuova pista di ricerca sugli effetti biologici del rumore a bassa frequenza. Il passaggio all’uomo, però, deve ancora essere studiato.

Come è stato costruito l’esperimento

I ricercatori sono partiti da rumori reali: quello dell’unità esterna di un condizionatore e quello prodotto da uno scaldacqua a pompa di calore. Le registrazioni sono state poi separate digitalmente in due bande, una comprendente le frequenze fino a 100 Hz e l’altra quelle superiori.

I suoni sono stati riprodotti in box insonorizzati per 12 ore al giorno durante cinque notti consecutive, nella fase in cui i topi sono normalmente più attivi. In altri test gli scienziati hanno modificato durata e intensità dell’esposizione, così da capire quali caratteristiche del rumore incidessero maggiormente sui risultati.

Il confronto ha dato dei risultati inaspettati e per alcuni versi preoccupanti. Con il rumore ambientale completo aumentavano nel sangue creatinina e azoto ureico (BUN), due parametri collegati alla capacità dei reni di eliminare le sostanze di scarto. Lo stesso accadeva utilizzando soltanto la componente a bassa frequenza. Quando venivano riprodotte esclusivamente le frequenze superiori a 100 Hz, l’effetto scompariva.

Gli autori hanno quindi ripetuto il confronto portando le due bande allo stesso livello fisico, 100 dBZ, cioè 100 decibel misurati con una ponderazione praticamente piatta, che non attenua le basse frequenze come avviene con i più comuni dBA. Anche in quel caso la differenza rimaneva: le alterazioni comparivano con le basse frequenze.

Nelle condizioni sperimentali dello studio, intensità inferiori – 80 e 90 dBZ – non hanno prodotto aumenti significativi di creatinina e BUN. Il dato risulta utile per descrivere l’esperimento, ma non per fissare eventuali soglie di sicurezza domestiche: esposizione, metabolismo e sensibilità acustica di un topo sono troppo diversi da quelli umani per trasferire direttamente quei numeri alla vita quotidiana.

Che cosa hanno visto dentro i reni?

Gli esami del sangue erano solo una parte del lavoro. Quando i ricercatori hanno osservato il tessuto renale al microscopio, hanno trovato glomeruli più grandi, un aumento delle aree mesangiali e un ispessimento della membrana basale glomerulare. Sono modificazioni che riguardano direttamente la struttura attraverso la quale passa il sangue durante la filtrazione. L’esposizione, quindi, aveva lasciato un segno visibile nel rene e non soltanto una variazione temporanea di alcuni parametri ematici.

A quel punto il gruppo di Nagoya ha cercato di capire che cosa stesse succedendo ai vasi sanguigni. Nei reni degli animali esposti aumentava l’espressione dell’endotelina-1, una molecola coinvolta nella regolazione del tono vascolare e capace di provocare vasocostrizione.

L’ipotesi è che le basse frequenze interferiscano con la circolazione all’interno dei glomeruli. Per metterla alla prova, gli scienziati hanno somministrato ad alcuni animali ambrisentan, un farmaco che blocca uno dei recettori dell’endotelina. In questi topi i valori renali sono rimasti più vicini alla norma e le alterazioni dei glomeruli meno marcate.

I topi sentivano quelle frequenze?

Gli scienziati hanno spiegato che i topi sentivano le frequenze soltanto in parte. La banda analizzata arrivava fino a 100 Hz, quindi interessava frequenze molto basse rispetto alla normale sensibilità uditiva del topo. Gli autori hanno sottolineato che il danno renale compariva anche con una componente sonora collocata al di sotto della fascia alla quale questi animali sentono meglio.

Per l’uomo il discorso cambia. Il nostro campo uditivo si estende convenzionalmente fino a circa 20 Hz verso le frequenze più basse. Una parte dei suoni compresi tra 20 e 100 Hz può essere percepita, soprattutto quando il livello è elevato. Definire “inaudibili” per le persone tutte le frequenze studiate sarebbe quindi inesatto.

C’è poi il problema della misura. I valori in dBA, comunemente utilizzati per valutare il rumore ambientale, sono ponderati sulla sensibilità dell’orecchio umano e ridimensionano fortemente il contributo delle frequenze molto basse. Nell’esperimento, per esempio, 100 dBZ corrispondevano a circa 70 dBA per il rumore dello scaldacqua utilizzato dai ricercatori.

Due ambienti che mostrano valori simili in dBA potrebbero dunque avere spettri acustici molto diversi. È proprio questa componente dello spettro che lo studio invita a osservare con maggiore attenzione.

L’effetto continua dopo aver spento la sorgente sonora?

Dopo cinque giorni di esposizione, alcuni animali sono rimasti per altre 48 ore senza il rumore sperimentale. Creatinina e BUN hanno cominciato a rientrare verso i valori iniziali.

Nel modello utilizzato dai ricercatori l’alterazione funzionale mostrava quindi una certa reversibilità.

Cinque giorni, però, raccontano poco di ciò che potrebbe accadere dopo anni trascorsi vicino a una sorgente continua. Lo studio non permette di stabilire se esposizioni molto lunghe possano produrre effetti cumulativi oppure se l’organismo continui a recuperare una volta interrotto lo stimolo. Sono domande che l’esperimento lascia inevitabilmente aperte.

Esistono segnali di un rapporto tra rumore e salute dei reni nell’uomo?

Uno studio condotto in Corea del Sud su 17.154 persone tra 40 e 79 anni, basato sui dati della Korea National Health and Nutrition Examination Survey raccolti dal 2013 al 2018, aveva trovato un’associazione tra esposizioni prolungate al rumore e alcuni indicatori di funzionalità renale. Tra le donne con una lunga storia di esposizione professionale emergeva anche una maggiore prevalenza di malattia renale cronica.

Quel lavoro aveva dei limiti, a dirla tutta molto importanti: l’esposizione era ricostruita attraverso questionari e lo studio osservava una fotografia della popolazione, senza poter stabilire con certezza quale ruolo avesse avuto il rumore. Soprattutto, mancava qualsiasi informazione precisa sulle frequenze coinvolte. Il lavoro dell’Università di Nagoya aggiunge proprio questo tassello. Isolando le bande sonore in laboratorio, mostra che nel topo il contenuto in frequenza conta almeno quanto l’intensità complessiva del rumore. Rimane da vedere se la stessa relazione esista nell’uomo.

Chi dorme con il climatizzatore acceso deve preoccuparsi?

Al momento non ci sono dati oggettivi che colleghino l’uso domestico di un climatizzatore a danni renali nelle persone. Nessun partecipante umano è stato esposto a condizionatori nell’ambito di questo studio e non esiste, sulla base di questi risultati, una soglia oltre la quale un impianto domestico possa essere considerato pericoloso per i reni.

Anche confrontare direttamente i decibel sarebbe poco utile. Il rumore che raggiunge una persona cambia con distanza dall’apparecchio, pareti, struttura dell’edificio, modello della macchina, spettro delle frequenze e ore di esposizione. Un’unità esterna collocata diversi metri più in là non produce necessariamente nell’abitazione le condizioni ricreate in laboratorio.

Il rumore ambientale è già riconosciuto come un problema sanitario. Le evidenze più consolidate riguardano soprattutto disturbi del sonno ed effetti cardiovascolari, metabolici e cognitivi. Il possibile coinvolgimento diretto dei reni attraverso le basse frequenze rappresenta invece un campo molto più giovane. La questione può diventare particolarmente interessante nei luoghi dove impianti HVAC, sistemi di ventilazione, motori, pompe e macchinari lavorano per molte ore consecutive e producono una componente persistente alle basse frequenze.

Chi ha finanziato lo studio

Il lavoro ha ricevuto fondi da programmi pubblici e accademici giapponesi, tra cui il Ministero dell’Istruzione, Cultura, Sport, Scienza e Tecnologia del Giappone, la Japan Society for the Promotion of Science e JST SPRING. Gli autori dichiarano inoltre un rapporto con SHIZUKA Inc., azienda che opera nel settore dell’isolamento acustico. La società ha partecipato a un finanziamento di collaborazione tra università e industria e ha fornito i box insonorizzati utilizzati negli esperimenti. Il rapporto è indicato nelle dichiarazioni di conflitto di interesse pubblicate insieme all’articolo. Sarà quindi importante vedere se altri gruppi, utilizzando apparecchiature e protocolli differenti, riusciranno a riprodurre lo stesso fenomeno.

Roberto Zonca

Roberto Zonca è giornalista professionista, attivo nell’informazione digitale dal 2000. Ha lavorato per oltre venticinque anni nella redazione di Tiscali News, testata considerata tra le esperienze storiche del giornalismo online italiano, nata nella stagione pionieristica del web e cresciuta insieme alla trasformazione digitale del Paese. Oggi dirige GiornaleTecnologico.net.