Riassunti di Igiene e Statistica

Università di Catania Facoltà di Scienze Biologiche, L-13

Riassunti di igiene e statistica

Contenuti del corso

Igiene

Igiene, epidemiologia e prevenzione. La salute e i suoi determinanti. Indicatori di salute. Definizione di epidemiologia. Prevenzione primaria e secondaria. Modelli di studio epidemiologico osservazionali e sperimentali. La tabella di contingenza e le misure di associazione tra esposizione ed effetto. Igiene ambientale. La valutazione del rischio. L’inquinamento dell’aria e la salute. L’inquinamento dell’acqua e la salute. La gestione dei rifiuti e la salute. Modelli e strumenti dell’epidemiologia ambientale: i biomarcatori. Studio della relazione tra ambiente e salute. Biomarcatori di esposizione, di effetto e di suscettibilità in relazione agli eventi di malattia associati all’ambiente.

Epidemiologia generale delle malattie cronico-degenerative. Meccanismi di interazione fra uomo ed ambiente nell’eziologia, epidemiologia e prevenzione delle malattie cronico-degenerative: fattori di rischio e fattori protettivi. Principi generali per la prevenzione primaria e secondaria delle malattie cronico-degenerative. Prevenzione primaria (eugenetica, potenziamento delle difese organiche, modificazione dei comportamenti, educazione sanitaria, interventi sull’ambiente); prevenzione secondaria (screening di massa e selettivi; requisiti dei test).

Screening oncologici. Epidemiologia e prevenzione delle malattie genetiche. Test genetici: definizioni e classificazione. Linee guida per test genetici. Requisiti e misure generali per la protezione dal rischio biologico. Misure generali per la protezione dal rischio biologico: precauzioni universali e precauzioni standard. Misure di contenimento: contenimento primario e secondario; i livelli di biosicurezza. Le cappe di sicurezza biologica. Le procedure di emergenza. L’esposizione ad aerosol biologico. Spargimento di materiale contaminato. Punture e ferite. Misure di contenimento nel lavoro con animali. Decontaminazione, disinfezione, antisepsi e sterilizzazione. Manipolazione, trasporto e spedizione dei campioni biologici. Trattamento e smaltimento dei rifiuti. Epidemiologia generale delle infezioni e delle malattie infettive. Agenti etiologici e rapporti ospite-parassita ambiente. Trasmissione delle infezioni – sorgenti e serbatoi di infezione – catene di contagio – epidemia – endemia – sporadicità – l’indagine epidemiologica. Principi generali di prevenzione delle malattie infettive. Obiettivi della prevenzione e modalità per raggiungerli – prevenzione primaria e secondaria – profilassi immunitaria attiva e passiva. Vaccini. Composizione dei vaccini. Proprietà dei vaccini e modalità di impiego, calendario delle vaccinazioni – immunoglobuline – sieri immuni.

Statistica

Metodi e tecniche di documentazione statistica. Le variabili biologiche. Tabulazione e raggruppamento in classi dei dati. Costruzione delle distribuzioni di frequenze. Tabelle di contingenza. Rappresentazioni grafiche. Misure monovariate di sintesi dei dati. Indicatori della tendenza centrale: media, moda e mediana. Indici di variabilità o dispersione: il campo di variazione o intervallo di variazione, la varianza, la deviazione standard. Indici di mutabilità e di concentrazione. Relazioni bivariate fra caratteri statistici. L’analisi bivariata: le relazioni causali tra variabili. Misure di correlazione, associazione, contingenza. Le tabelle a doppia entrata. Analisi della dipendenza fra variabili. Indici statistici descrittivi per variabili statistiche doppie. Analisi della regressione. Cenni di calcolo della probabilità ed inferenza statistica. Concezioni, teoremi, leggi. Tipologie di eventi. Principali distribuzioni di probabilità. Test per il controllo delle ipotesi; il confronto di proporzioni in campioni indipendenti e il test del chi-quadrato; il confronto di medie e il test del t di Student.

Capitolo 1: Introduzione: la disciplina dell’igiene, i suoi targets e la statistica

Nella antica cultura greca il concetto di salute, al tempo più propriamente inteso come benessere fisico, era molto legato alla religiosità. Due dee, Panacea e Igea, guaritrice di ogni male e dea della salute, entrambe figlie di Asclepio, erano come due facce della stessa medaglia. La prima si occupava di curare i malati, l’altra proteggeva i sani dalle malattie (quella che oggi chiameremmo la disciplina che si propone di prevenzione). Considerando ciò, l’igiene si colloca come promuovere e conservare la salute sia individuale che collettiva. Facendo uso delle conoscenze di base della biologia ha l’obiettivo di acquisire le conoscenze specifiche sulla diffusione delle condizioni di salute e/o malattia e dei fattori determinanti le stesse.

Partiamo con ordine: come si definisce stato di salute o salute in senso lato? “Lo stato di salute è lo stato di completo benessere fisico, mentale e sociale e non soltanto assenza di malattia.” Questo è uno dei tanti risultati storici della famosa conferenza di New York del 1946 che istituì l’OMS, Organizzazione Mondiale della Sanità. Diviene quindi chiaro che il possesso del miglior stato di salute diventa così un diritto di ogni essere umano.

Quali sono gli oggetti di interesse (indagine), i targets, di questa disciplina?

• Non l’uomo malato ma quello sano: l’igiene infatti è la disciplina volta al potenziamento dei fattori protettivi e della correzione delle abitudini che maggiormente espongono ai rischi di contrarre patologie.
• Non il singolo individuo ma la collettività: ciò perché gli interventi di prevenzione per risultare efficaci devono essere attuati da grandi gruppi di individui o possibilmente da un’intera comunità.
• Non limitato all’uomo ma comprendente il suo ambiente fisico, biologico e sociale: ciò perché le patologie sono generalmente influenzate dai fattori ambientali che talvolta sono anche quelli scatenanti.

L’igiene si articola in tre sotto discipline, ognuna delle quali studia un particolare aspetto

Epidemiologia

Dal greco “epi / demos / logos” (discorso sulla popolazione) è la disciplina che indaga sui fattori positivi o negativi per la salute e quali possano essere gli interventi atti ad ostacolarne o promuoverne le potenzialità d’azione. Tale disciplina ha quindi come obiettivo quello di valutare la frequenza, la modalità di comparsa come anche la propagazione e i meccanismi di azione dei fattori in grado di influenzare la salute delle popolazioni umane, in altre parole: misurare la relazione fra i determinanti della salute e il rischio di malattia in una popolazione. L’epidemiologia nel suo studio sfrutta le conoscenze e le metodologie della biologia molecolare, cellulare e della genetica integrandole con le metodologie epidemiologiche classiche, la cosiddetta “black box” che permette di capire i meccanismi anche biologici della progressione di una malattia.

L’epidemiologia si suddivide in diverse branche ad ognuna delle quali è associata un peculiare target:

• Epidemiologia descrittiva: formulando ipotesi di associazione tra fattori e malattia, ha il compito di rispondere alle domande del CHI/DOVE/QUANDO E QUANTO e fornisce una descrizione attendibile dello stato di salute di una comunità.
• Epidemiologia analitica o investigativa: verifica le ipotesi fatte e risponde alla domanda del PERCHÈ individuando i fattori e/o le condizioni che determinano lo stato di salute o malattia.
• Epidemiologia sperimentale: studiando la validità delle ipotesi eziologiche e degli interventi relative ad una patologia valuta gli interventi preventivi e i trattamenti terapeutici per contravvenire allo stato di malattia. In buona sostanza risponde alla domanda “FUNZIONA?”.

La promozione della salute e la prevenzione delle malattie

Lo studio di tutte le misure atte a potenziare sia numericamente che qualitativamente i fattori di benessere allontanando o correggendo quelli di malattia.

Programmazione e management sanitari

Programmando e organizzando i servizi e le attività sanitarie in funzione delle necessità della comunità, si mira a soddisfare i bisogni sanitari collettivi.

Statistica è una scienza strumentale ad altre che elabora i metodi più idonei per analizzare i dati numerici riguardanti i vari fenomeni, sociali, economici, biologici e naturali. Quando l’interesse della statistica volge alle scienze biologiche o biomediche parliamo di biostatistica. Come si evince, la statistica è quindi una disciplina che attraverso strumenti matematici, elabora dei metodi che sono di ausilio a tutte le discipline che fanno riferimento all’indagine sperimentale.

La statistica dà indicazioni su come costruire un esperimento (facendo dipendere il suo esito solo dalle variabili accidentali); sintetizzarne le caratteristiche essenziali, separare dal fenomeno osservato le variabili accidentali e estendere i risultati del campione studiato al fenomeno generale con il metodo induttivo.

Analogamente a quanto visto per la disciplina dell’igiene, la statistica ha le sue sotto branche, le quali, fissato un obiettivo, mirano a raccogliere tutte informazioni necessarie per soddisfare il loro scopo scientifico:

• Statistica descrittiva: si occupa di sintetizzare, rappresentare, descrivere i dati di una rilevazione. Risponde alle domande del CHI/QUANDO/QUANTO/DOVE.
• Statistica esplicativa: consente di evidenziare relazioni implicite e permette di proporre modelli interpretativi. In buona sostanza risponde alla domanda del PERCHÈ.
• Statistica previsionale: consente di fare previsioni di tipo probabilistico su situazioni future o di studiare le informazioni di un campione per trarre delle conclusioni sulle caratteristiche generali della popolazione da cui è stato estratto.

L’epidemiologia, come prima discusso, si occupa dello studio e della misura della relazione tra i fattori che determinano lo stato di salute e i fattori di rischio per la malattia. Biologicamente la maggior parte delle malattie è collegata a molteplici cause o fattori di rischio. In tal senso lo studio dell’epidemiologia diventa più complesso e la definizione del ruolo esercitato dai fattori implicati nel complesso causale dei diversi morbi, oggetto di studio, va attuata con complesse ricerche epidemiologiche.

La relazione di causa ed effetto, tanto studiata in questo ambito, implica la presenza di due variabili che siano in relazione tra loro. Tra le diverse tipologie di relazioni tra due variabili, successivamente il concetto sarà ripreso a pagina 100, ricordiamo:

• Diretta: il variare di una variabile X causa la variazione (mutamento) sulla variabile Y. Tale rapporto causale è caratterizzato da: asimmetria (la relazione si svolge solo in un senso), concetto di produzione (senza il quale avremmo una covariazione o relazione spuria) e immediatezza del nesso perché la variabile X agisce direttamente producendo un effetto sulla Y. Ad esempio l’esposizione ad una sostanza capace di interagire con il DNA produce un danno genotossico.
• Reciproca: in questa relazione viene meno l’asimmetria di cui prima, le due variabili in questione sono in grado di influenzarsi a vicenda. Non è quindi possibile distinguere la variabile causa e quella effetto. Un esempio lampante sono i meccanismi di feed-back che regolano gran parte dei processi biologici quali quello TSH-T3/T4.
• Spuria: classico caso di covariazione in assenza di causazione. Ciò vuol dire che le due variabili X e Y non si influenzano ma la causa di Y è influenzata da una variabile terza, comune ad entrambe chiamata Z. Un esempio potrebbe essere lo studio sui nidi di una cicogna in un’area (X) e il numero di nascite (Y), sapendo che nelle zone rurali le nascite sono maggiori rispetto alle zone urbane (Z).
• Indiretta: il legame tra due variabili X e Y è mediato da una terza variabile, la Z. Un esempio potrebbe essere l’etnia (X) che agisce sul livello di istruzione (Z) il quale influisce sul basso QI (Y).
• Relazione condizionata: la relazione tra due variabili X e Y è condizionata dal valore assunto da una terza variabile Z. Ad esempio si è studiato che l’infezione da HPV (papilloma virus) e cervicocarcinoma entrano in effettiva relazione se vi è una terza variabile, cioè i polimorfismi genetici (Z) che permetterebbero di esprimere la relazione tra le due variabili.

Modulo di igiene

Capitolo 2: Igiene, epidemiologia e prevenzione

Partendo dalla definizione del campo di studio e di azione della disciplina dell’igiene (per il quale rimando a pagina 1 primo paragrafo) si può subito definire il complesso (già precedentemente citato) come:

• Assenza di malattia: fino al 19 esimo secolo annoverata come condizione necessaria e sufficiente per decretare lo stato di salute di un individuo. In effetti la malattia è la condizione più oggettivamente rilevabile e a quei tempi la letalità era molto elevata.
• Benessere fisico: alla fine del 19 esimo secolo con lo sviluppo delle conoscenze scientifiche e della prevenzione il concetto di salute venne influenzato positivamente, tant’è che si cominciò a parlare di salute come benessere, star bene, sentirsi bene ovvero (parametri più soggettivi).
• Benessere fisico, mentale e sociale: è l’accezione che diamo oggi al concetto di salute, come assenza di una serie di condizioni negative e, di contro, il possesso di una serie di fattori positivi quali il sistema biologico e cognitivo, il comportamento, un sistema socio-culturale e un ambiente sani.

Tornando sul concetto di salute quindi, a partire dal ’46 possiamo definire oggettivamente che: “Lo stato di salute è lo stato di completo benessere fisico, mentale e sociale e non soltanto assenza di malattia.” Questo è uno dei tanti risultati storici della famosa conferenza di New York del 1946 che istituì l’OMS, Organizzazione Mondiale della Sanità. Diviene quindi chiaro che il possesso del miglior stato di salute diventa così un diritto di ogni essere umano.

Quali sono gli oggetti di interesse (indagine), i targets, di questa disciplina?

• Non l’uomo malato ma quello sano: l’igiene infatti è la disciplina volta al potenziamento dei fattori protettivi e della correzione delle abitudini che maggiormente espongono ai rischi di contrarre patologie.
• Non il singolo individuo ma la collettività: ciò perché gli interventi di prevenzione per risultare efficaci devono essere attuati da grandi gruppi di individui o possibilmente da un’intera comunità.
• Non limitato all’uomo ma comprendente il suo ambiente fisico, biologico e sociale: ciò perché le patologie sono generalmente influenzate dai fattori ambientali che talvolta sono anche quelli scatenanti.

Due sono le principali caratteristiche, come accennato pocanzi, di questa disciplina:

• Studia gruppi di individui e non i singoli;
• Studia popolazioni e gruppi sani oltre che malati.

I determinanti dello stato di salute di una popolazione sono quei fattori che vanno tenuti d’occhio in questo studio in quanto influenzano la salute e il rischio di malattia degli individui. Conosciamo quelli genetici (i polimorfismi del genoma), quelli comportamentali (come lo stile di vita) e quelli ambientali (ambiente fisico). Come questi fattori siano legati tra loro e possano influenzare lo stato di salute ce lo spiega il modello socio-ecologico di Dahlgren & Whitehead del 1991 secondo cui gli individui sono collocati al centro con il loro patrimonio genetico e quei fattori dipendenti dall’età, sesso e caratteri ereditari. Il primo livello riguarda il comportamento personale quindi il modo di vivere e lo stile di vita individuale. Ad un livello superiore troviamo l’ambiente in cui è inserito l’individuo, o meglio, il gruppo di individui. L’ambiente delle regole comunitarie che possono avere potenzialmente effetti negativi o positivi sulla salute della popolazione. Il terzo livello riguarda i fattori macrostrutturali quali: condizioni abitative, lavorative e accesso ai servizi essenziali di assistenza.

In relazione a quanto detto, determinanti di salute e malattia si possono distinguere in:

• Non modificabili: geni, genere ed età;
• Comportamentali: attività fisica, dieta, uso di sostanze tossiche, sigarette e droghe;
• Socio-economici: reddito, occupazione, famiglia ed educazione;
• Ambientali: aria, acqua, alimenti, abitazioni, intensità del suono nell’ambiente e pulizia ambientale.
• Accesso ai servizi: sociali, sanitari, educativi e ricreativi.

Al momento della nascita un soggetto è ritenuto free risk anche se l’ambiente gestazionale, intrinseco e famigliare come anche il modo in cui è stata portata avanti la gravidanza comporta una parte di rischio. Tuttavia inevitabilmente tale rischio aumenta sensibilmente durante la vita postnatale quando il soggetto viene esposto a fattori diversi e potenzialmente nocivi. A partire da questo momento, in relazione alla gravità e alle caratteristiche dei fattori di rischio a cui viene esposto e ai potenziali fattori o meccanismi di opposizione del suo organismo, il soggetto entra in uno stato di rischio più o meno grave.

Quali sono questi fattori di opposizione o contenimento dell’organismo umano?