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Respirador

Un respirador es un dispositivo diseñado para proteger al usuario de la inhalación de atmósferas peligrosas, incluidos humos , vapores , gases y partículas de plomo , como polvos y patógenos transportados por el aire, como virus . Existen dos categorías principales de respiradores: el respirador purificador de aire , en el que el aire respirable se obtiene filtrando una atmósfera contaminada, y el respirador con suministro de aire , en el que se suministra un suministro alternativo de aire respirable. Dentro de cada categoría, se emplean diferentes técnicas para reducir o eliminar los contaminantes nocivos transportados por el aire.

Respirador elastomérico purificador de aire de media cara . Este tipo de respirador es reutilizable y los filtros se reemplazan periódicamente.

Los respiradores purificadores de aire varían desde mascarillas faciales desechables, de un solo uso y relativamente económicas, conocidas como respiradores con máscara filtrante , modelos reutilizables con cartuchos reemplazables llamados respiradores elastoméricos , hasta respiradores purificadores de aire motorizados (PAPR), que utilizan una bomba o ventilador para mover constantemente el aire a través de un filtro y suministrar aire purificado a una máscara, casco o capucha.

Historia

Los primeros registros del siglo XIX

Médico de la peste

La historia de los equipos de protección respiratoria se remonta al siglo I, cuando Plinio el Viejo ( c.  23 d. C. -79 d. C.) describió el uso de pieles de vejiga de animales para proteger a los trabajadores de las minas romanas del polvo de óxido de plomo rojo. [1] En el siglo XVI, Leonardo da Vinci sugirió que una tela finamente tejida mojada en agua podría proteger a los marineros de un arma tóxica hecha de pólvora que él había diseñado. [2]

Alexander von Humboldt introdujo un respirador primitivo en 1799 cuando trabajaba como ingeniero de minas en Prusia. [3]

Julius Jeffreys utilizó por primera vez la palabra "respirador" como máscara en 1836. [4]

Xilografía de la máscara de Stenhouse

En 1848, la primera patente estadounidense para un respirador purificador de aire fue otorgada a Lewis P. Haslett [5] por su 'Protector de Pulmón de Haslett', que filtraba el polvo del aire utilizando válvulas de clapeta unidireccionales y un filtro hecho de lana humedecida o una sustancia porosa similar. [6] Hutson Hurd patentó una máscara en forma de copa en 1879 que se generalizó en el uso industrial. [7]

Entre los inventores europeos se encontraba John Stenhouse , un químico escocés que investigó el poder del carbón vegetal en sus diversas formas para capturar y retener grandes volúmenes de gas. Construyó uno de los primeros respiradores capaces de eliminar gases tóxicos del aire, allanando el camino para que el carbón activado se convirtiera en el filtro más utilizado para respiradores. [8] El físico irlandés John Tyndall tomó la máscara de Stenhouse, le añadió un filtro de algodón saturado con cal , glicerina y carbón, y en 1871 inventó un «respirador de bombero», una capucha que filtraba el humo y el gas del aire, que exhibió en una reunión de la Royal Society en Londres en 1874. [9] También en 1874, Samuel Barton patentó un dispositivo que «permitía la respiración en lugares donde la atmósfera está cargada de gases nocivos, o vapores, humo u otras impurezas». [10] [11]

A finales del siglo XIX, Miles Philips comenzó a utilizar un "mundebinde" ("vendaje bucal") de tela esterilizada que perfeccionó adaptando una máscara de cloroformo con dos capas de algodón. [12]

Siglo XX

"Cómo un hombre puede respirar con seguridad en una atmósfera venenosa", un aparato que proporciona oxígeno mientras utiliza soda cáustica para absorber dióxido de carbono, 1909

En el invierno de 1910, Wu recibió instrucciones del Ministerio de Asuntos Exteriores de la corte imperial Qing [13] en Pekín para viajar a Harbin a investigar una enfermedad desconocida que mataba al 99,9% de sus víctimas. [14] Este fue el comienzo de la gran epidemia de peste neumónica de Manchuria y Mongolia, que finalmente se cobró 60.000 vidas. [15]

Wu pudo realizar una autopsia (que en ese momento no era algo que se aceptaba habitualmente en China) a una mujer japonesa que había muerto a causa de la peste. [16] [17] Tras comprobar mediante la autopsia que la peste se estaba propagando por el aire , Wu desarrolló mascarillas quirúrgicas que se convirtieron en mascarillas más sustanciales con capas de gasa y algodón para filtrar el aire. [18] [19] Gérald Mesny, un destacado médico francés que había venido a sustituir a Wu, se negó a llevar mascarilla y murió días después a causa de la peste. [17] [18] [16] La mascarilla se produjo ampliamente, y Wu supervisó la producción y distribución de 60.000 mascarillas en una epidemia posterior, y apareció en muchas imágenes de prensa. [20] [18]

Primera Guerra Mundial

La Primera Guerra Mundial trajo consigo la necesidad de máscaras de gas producidas en masa en ambos bandos debido al uso extensivo de armas químicas . El ejército alemán utilizó con éxito gas venenoso por primera vez contra las tropas aliadas en la Segunda Batalla de Ypres , Bélgica, el 22 de abril de 1915. [21] Una respuesta inmediata fue el algodón envuelto en muselina, que se entregó a las tropas el 1 de mayo. A esto le siguió el respirador de velo negro , inventado por John Scott Haldane , que era una almohadilla de algodón empapada en una solución absorbente que se aseguraba sobre la boca con un velo de algodón negro. [22]

Buscando mejorar el respirador Black Veil, Cluny Macpherson creó una máscara hecha de tela absorbente de químicos que se ajustaba sobre toda la cabeza: una capucha de lona de 50,5 cm × 48 cm (19,9 in × 18,9 in) tratada con químicos que absorben cloro y equipada con un ocular de mica transparente. [23] [24] Macpherson presentó su idea al Departamento Antigas del Ministerio de Guerra británico el 10 de mayo de 1915; los prototipos se desarrollaron poco después. [25] El diseño fue adoptado por el Ejército británico y presentado como la Capucha de Humo Británica en junio de 1915; Macpherson fue designado para el Comité del Ministerio de Guerra para la Protección contra Gases Venenosos. [26] Compuestos absorbentes más elaborados se agregaron más tarde a iteraciones posteriores de su casco ( casco PH ), para derrotar a otros gases venenosos respiratorios utilizados como el fosgeno , el difosgeno y la cloropicrina . En el verano y el otoño de 1915, Edward Harrison , Bertram Lambert y John Sadd desarrollaron el respirador de caja grande. [27] Esta máscara de gas con forma de bote tenía una lata que contenía los materiales absorbentes mediante una manguera y comenzó a emitirse en febrero de 1916. Una versión compacta, el respirador de caja pequeña , se convirtió en una emisión universal a partir de agosto de 1916. [ cita requerida ]

Estados Unidos

Señalización conmemorativa del desastre del túnel Hawks Nest
Un monumento en memoria de los trabajadores del túnel Hawks Nest que murieron de silicosis

Antes de la década de 1970, las normas de los respiradores estaban bajo la jurisdicción de la Oficina de Minas de los Estados Unidos (USBM). Un ejemplo de una de las primeras normas de respiradores, la Tipo A, establecida en 1926, tenía como objetivo proteger contra los polvos generados mecánicamente que se producían en las minas. Estas normas tenían como objetivo evitar las muertes de mineros, que se observó que habían llegado a 3243 en 1907. Sin embargo, antes del desastre del túnel Hawks Nest , estas normas eran meramente consultivas, ya que la USBM no tenía poder de ejecución en ese momento. [28] Después del desastre, se estableció un programa de aprobación explícita en 1934, junto con la introducción de clasificaciones combinadas de respiradores Tipo A/B/C, correspondientes a Polvos/Humos/Nieblas respectivamente, con el Tipo D bloqueando los tres. [29]

La Ley Federal de Salud y Seguridad en las Minas de Carbón que estableció MESA (más tarde MSHA ), [30] la Ley de Seguridad y Salud Ocupacional de 1970 , que estableció NIOSH, [31] así como otras regulaciones establecidas en la época, reorganizaron la autoridad regulatoria para los respiradores, pero no obstante continuaron el uso de las regulaciones de la era USBM. [29]

En la década de 1970, el sucesor de la Oficina de Minas de los Estados Unidos y NIOSH desarrolló estándares para respiradores de un solo uso, y el primer respirador de un solo uso fue desarrollado por 3M y aprobado en 1972. [32] 3M utilizó un proceso de soplado en fusión que había desarrollado décadas antes y utilizado en productos como moños de cinta y copas de sujetador confeccionados ; su uso en una amplia gama de productos había sido iniciado por la diseñadora Sara Little Turnbull . [33]

Década de 1990

Históricamente, los respiradores en los EE. UU. generalmente habían sido aprobados por MESA / MSHA / NIOSH bajo la regulación federal 30 CFR 11. El 10 de julio de 1995, en respuesta a los respiradores que exhibían "niveles bajos de eficiencia inicial", se implementaron nuevas normas 42 CFR 84, incluida la norma N95, durante un período de transición de tres años, [34] que finalizó el 1 de julio de 1998. La norma para respiradores N95 incluye, pero no se limita a, una filtración de al menos el 95% bajo una carga de prueba de 0,3 micrómetros [35] 200 miligramos de cloruro de sodio . Las normas y especificaciones también están sujetas a cambios. [36] [37]

Una vez que el 42 CFR 84 entró en vigor, MSHA, en virtud de un cambio de regla propuesto a 30 CFR 11, 70 y 71, se retiraría del proceso de aprobación de respiradores clasificados (fuera de los respiradores utilizados para minería). [38] [39]

Siglo XXI

2020

China produce normalmente 10 millones de mascarillas al día, aproximadamente la mitad de la producción mundial. Durante la pandemia de COVID-19 , se reconvirtieron 2.500 fábricas para producir 116 millones al día. [40]

Durante la pandemia de COVID-19, se instó a las personas en los Estados Unidos y en muchos países del mundo a fabricar sus propias mascarillas de tela debido a la escasez generalizada de mascarillas comerciales. [41]

2024

Los CDC recomiendan que los trabajadores agrícolas usen EPP, incluidos respiradores N95 o mejores, cuando trabajen con animales de granja potencialmente infectados con H5N1. [42] [43] Sin embargo, los brotes de H5N1 han continuado entre los trabajadores lecheros, probablemente debido al miedo de los trabajadores a represalias por parte de sus empleadores y la renuencia de los empleadores y los funcionarios estatales a permitir que los investigadores de los CDC ingresen a las granjas lecheras. [44]

Resumen de los respiradores modernos

Tipos de respiradores según su forma física. Haga clic para ampliar.

Todos los respiradores tienen algún tipo de máscara que se sujeta a la cabeza del usuario con correas, un arnés de tela o algún otro método. Las máscaras vienen en muchos estilos y tamaños diferentes para adaptarse a todo tipo de formas de rostro.

Una máscara facial completa cubre la boca, la nariz y los ojos y, si está sellada, está sellada alrededor del perímetro de la cara. Se pueden utilizar versiones no selladas cuando se suministra aire a una velocidad que impide que el gas ambiental llegue a la nariz o la boca durante la inhalación.

Los respiradores pueden tener formas de media cara que cubren la mitad inferior de la cara, incluida la nariz y la boca, y formas de cara completa que cubren toda la cara. Los respiradores de media cara solo son efectivos en entornos donde los contaminantes no son tóxicos para los ojos o el área facial.

Un respirador de escape puede no tener ningún componente que normalmente se describiría como una máscara y puede utilizar en su lugar una boquilla con agarre de mordida y un clip nasal. Alternativamente, un respirador de escape podría ser un aparato de respiración autónomo de tiempo limitado.

Para entornos peligrosos, como espacios confinados , se deben utilizar respiradores con suministro de atmósfera, como los SCBA.

Una amplia gama de industrias utilizan respiradores, incluidas las de atención médica y farmacéutica, servicios de defensa y seguridad pública (defensa, extinción de incendios y aplicación de la ley), industrias de petróleo y gas, manufactura (automotriz, química, fabricación de metales, alimentos y bebidas, carpintería, papel y pulpa), minería, construcción, agricultura y silvicultura, producción de cemento, generación de energía, pintura, construcción naval y la industria textil. [45]

Los respiradores requieren capacitación del usuario para brindar la protección adecuada.

Usar

Comprobación del sello del usuario

Varias personas realizando comprobaciones del sello de usuario con presión positiva.

Cada vez que un usuario se coloca un respirador, debe realizar una verificación de sellado para asegurarse de que tiene un sello hermético en la cara para que el aire no se escape por los bordes del respirador. (Los respiradores PAPR pueden no requerir esto porque no necesariamente se sellan en la cara). Esta verificación es diferente a la prueba de ajuste periódica que realiza personal especialmente capacitado utilizando equipo de prueba. Los respiradores con máscara filtrante generalmente se verifican ahuecando las manos sobre la máscara mientras se exhala (verificación de presión positiva) o inhala (verificación de presión negativa) y observando cualquier fuga de aire alrededor de la máscara. Los respiradores elastoméricos se verifican de manera similar, excepto que el usuario bloquea las vías respiratorias a través de las válvulas de entrada (verificación de presión negativa) o válvulas de exhalación (verificación de presión positiva) mientras observa la flexión del respirador o la fuga de aire. Los fabricantes tienen diferentes métodos para realizar verificaciones de sellado y los usuarios deben consultar las instrucciones específicas para el modelo de respirador que están usando. Algunos modelos de respiradores o cartuchos de filtro tienen botones especiales u otros mecanismos incorporados para facilitar la comprobación del sellado. [46]

Prueba de ajuste

Una prueba de ajuste de respirador verifica si el respirador se ajusta correctamente al rostro de la persona que lo usa. La característica de ajuste de un respirador es la capacidad de la máscara de separar el sistema respiratorio de un trabajador del aire ambiental.

Esto se logra presionando firmemente la mascarilla contra la cara (sin espacios) para garantizar un sellado eficaz en el perímetro de la mascarilla. Debido a que los usuarios no pueden protegerse si hay espacios, es necesario probar el ajuste antes de entrar en contacto con aire contaminado. Existen múltiples formas de realizar la prueba.

Contraste con mascarilla quirúrgica

Una tabla que enumera los atributos de las mascarillas quirúrgicas y los respiradores N95 en ocho categorías
Una infografía sobre la diferencia entre las mascarillas quirúrgicas y los respiradores N95

Una mascarilla quirúrgica es una barrera suelta y sin sellar, diseñada para detener las gotitas y otras partículas transportadas por líquidos de la boca y la nariz que pueden contener patógenos . [47]

Es posible que una mascarilla quirúrgica no bloquee todas las partículas debido a la falta de ajuste entre la superficie de la mascarilla y la cara. [47] La ​​eficiencia de filtración de una mascarilla quirúrgica varía entre el 10 % y el 90 % para cualquier fabricante determinado, cuando se mide mediante pruebas requeridas para la certificación NIOSH. Un estudio descubrió que entre el 80 % y el 100 % de los sujetos no pasaron una prueba de ajuste cualitativa aceptada por la OSHA, y una prueba cuantitativa mostró entre el 12 % y el 25 % de fugas. [48]

Un estudio de los CDC descubrió que en espacios públicos cerrados, el uso constante de un respirador estaba vinculado a un riesgo 83 % menor de dar positivo en la prueba de COVID-19, en comparación con una reducción del 66 % cuando se usan mascarillas quirúrgicas y del 56 % cuando se usan mascarillas de tela. [49]

Mascarilla quirúrgica N95

Una mascarilla quirúrgica N95 3M 1860 , con una mascarilla no quirúrgica 3M 8210 en el fondo

Los respiradores utilizados en el ámbito sanitario son tradicionalmente una variante específica denominada respirador quirúrgico, que está aprobado por el NIOSH como respirador y autorizado por la Administración de Alimentos y Medicamentos como dispositivo médico similar a una mascarilla quirúrgica . [50] Estos también pueden estar etiquetados como "N95 quirúrgico", "respiradores médicos" o "respiradores sanitarios". [51] La diferencia radica en la capa exterior resistente a los fluidos adicional, normalmente de color azul. [52] Además de la 42 CFR 84, los N95 quirúrgicos están regulados por la regulación 21 CFR 878.4040 de la FDA. [53]

En los Estados Unidos, la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) requiere que los trabajadores de la salud que se espera que realicen actividades con pacientes sospechosos o confirmados de estar infectados con COVID-19 usen protección respiratoria, como un respirador N95. [54] Los CDC recomiendan el uso de respiradores con al menos certificación N95 para proteger al usuario de la inhalación de partículas infecciosas, incluidas Mycobacterium tuberculosis , influenza aviar , síndrome respiratorio agudo severo (SARS), influenza pandémica y ébola . [55]

Selección de respirador

Los respiradores purificadores de aire son respiradores que aspiran el aire circundante y lo purifican antes de respirarlo (a diferencia de los respiradores con suministro de aire, que son sistemas sellados, sin entrada de aire, como los que se usan bajo el agua). Los respiradores purificadores de aire filtran partículas, gases y vapores del aire y pueden ser respiradores de presión negativa impulsados ​​por la inhalación y exhalación del usuario, o unidades de presión positiva como los respiradores purificadores de aire motorizados (PAPR).

Según la lógica de selección de respiradores del NIOSH, se recomiendan respiradores purificadores de aire para concentraciones de partículas o gases peligrosos que sean mayores que el límite de exposición ocupacional relevante pero menores que el nivel inmediatamente peligroso para la vida o la salud y la concentración máxima de uso del fabricante, siempre que el respirador tenga un factor de protección asignado suficiente . Para sustancias peligrosas para los ojos, se recomienda un respirador equipado con una máscara completa, casco o capucha. Los respiradores purificadores de aire no son efectivos durante la lucha contra incendios , en atmósferas deficientes en oxígeno o en una atmósfera desconocida; en estas situaciones, se recomienda en su lugar un aparato de respiración autónomo. [56]

Tipos de filtración

Filtro mecánico

Artículo principal: Respirador con filtro mecánico (y clasificaciones regulatorias)
Un video que describe las pruebas de certificación N95

Los filtros mecánicos eliminan los contaminantes del aire de varias maneras: por intercepción , cuando las partículas que siguen una línea de flujo en la corriente de aire llegan a un radio de una fibra y se adhieren a ella; por impactación , cuando las partículas más grandes que no pueden seguir los contornos curvos de la corriente de aire se ven obligadas a incrustarse en una de las fibras directamente; esto aumenta con la disminución de la separación de las fibras y la mayor velocidad del flujo de aire; por difusión , donde las moléculas de gas chocan con las partículas más pequeñas, especialmente aquellas de menos de 100 nm de diámetro, que de ese modo se ven impedidas y retrasadas en su camino a través del filtro, lo que aumenta la probabilidad de que las partículas sean detenidas por cualquiera de los dos mecanismos anteriores; y mediante el uso de una carga electrostática que atrae y retiene las partículas en la superficie del filtro.

Existen muchos estándares de filtración diferentes que varían según la jurisdicción. En los Estados Unidos , el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional define las categorías de filtros de partículas según su clasificación de filtración de aire NIOSH . El más común de estos es el respirador N95 , que filtra al menos el 95% de las partículas en suspensión en el aire, pero no es resistente al aceite .

Otras categorías filtran el 99% o el 99,97% de las partículas, o tienen distintos grados de resistencia al aceite. [57]

En la Unión Europea , la norma europea EN 143 define las clases «P» de filtros de partículas que se pueden acoplar a una mascarilla, mientras que la norma europea EN 149 define las clases de «medias máscaras filtrantes» o «piezas faciales filtrantes», habitualmente denominadas mascarillas FFP . [58]

Según 3M , los medios de filtrado en los respiradores fabricados de acuerdo con los siguientes estándares son similares a los respiradores N95 de EE. UU. o FFP2 europeos, sin embargo, la construcción de los respiradores en sí, como proporcionar un sello adecuado a la cara, varía considerablemente. (Por ejemplo, los respiradores aprobados por NIOSH de EE. UU . nunca incluyen presillas para las orejas porque no brindan suficiente soporte para establecer un sello hermético confiable). Estándares para la filtración de respiradores: KN95 chino, P2 australiano / neozelandés, 1.ª clase coreana, también conocido como KF94, y DS japonés. [59]

Cartucho o bote químico

Máscara combinada de gas y partículas , tipo BKF (БКФ), para protección contra gases ácidos. Tiene un cuerpo transparente y un absorbente especial que cambia de color al saturarse. Este cambio de color puede utilizarse para el reemplazo oportuno de los filtros de los respiradores (como un indicador de fin de vida útil, ESLI ).

Los cartuchos químicos y los botes de máscaras de gas eliminan gases, compuestos orgánicos volátiles (COV) y otros vapores del aire respirable mediante adsorción , absorción o quimisorción . Un cartucho de respirador de vapor orgánico típico es una caja de metal o plástico que contiene de 25 a 40 gramos de medio de sorción como carbón activado o ciertas resinas . La vida útil del cartucho varía en función, entre otras variables, del peso del carbono y el peso molecular del vapor y el medio del cartucho, la concentración de vapor en la atmósfera, la humedad relativa de la atmósfera y la frecuencia respiratoria del usuario del respirador. Cuando los cartuchos de filtro se saturan o la acumulación de partículas dentro de ellos comienza a restringir el flujo de aire, deben cambiarse. [60]

Si la concentración de gases nocivos supone un peligro inmediato para la vida o la salud , en los lugares de trabajo cubiertos por la Ley de Seguridad y Salud Ocupacional, la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de los Estados Unidos especifica el uso de respiradores con suministro de aire, excepto cuando estén destinados únicamente para escapar durante emergencias. [61] NIOSH también desaconseja su uso en tales condiciones. [62]

En virtud del Título 42 del Código de Reglamentos Federales, 84, los cartuchos químicos y los botes para máscaras de gas se definen por separado. El uso de la lista de botes TC-14G o la lista de cartuchos químicos TC-23C para un respirador determinado depende de si el "gas ácido" es un contaminante designado, que está destinado únicamente a los botes para máscaras de gas, o si el fabricante está obligado a enumerar todos los contaminantes designados que admite un cartucho químico determinado. [63]

Respiradores purificadores de aire

Máscara filtrante

Un respirador con máscara filtrante tipo copa blanca con válvula de exhalación y correas rojas para la cabeza y el cuello.
Máscara facial filtrante de media cara con válvula de exhalación (clase: FFP3)
Los respiradores con mascarilla filtrante se componen principalmente del propio medio de filtración mecánica y se desechan cuando se vuelven inutilizables debido a daños, suciedad o resistencia excesiva a la respiración. [64] Las mascarillas filtrantes suelen ser máscaras simples, ligeras, de una sola pieza y de media cara, y emplean los tres primeros mecanismos de filtrado mecánico de la lista anterior para eliminar partículas de la corriente de aire. La más común de ellas es la variedad N95 estándar desechable blanca; otro tipo es la mascarilla quirúrgica N95 . Se desecha después de un solo uso o de un período prolongado según el contaminante. NIOSH recomienda no reutilizar las mascarillas filtrantes en laboratorios de nivel de bioseguridad 2 o 3. [65]

Elastomérico

Retrato de un policía de sexo masculino que solo muestra su cabeza y lleva una gorra azul marino con visera adornada con el escudo de armas de la ciudad de Nueva York y una camisa de uniforme azul marino con una insignia dorada en el cuello que lo identifica como miembro del distrito 112. Tiene la nariz y la boca cubiertas por un respirador de goma gris con filtros de color rosa brillante.
Oficial del Departamento de Policía de Nueva York con un respirador elastomérico 3M con filtros de partículas estándar P100 después de la explosión de vapor de la ciudad de Nueva York de 2007

Los respiradores elastoméricos , también llamados respiradores purificadores de aire reutilizables, [66] se sellan a la cara con material elastomérico , que puede ser caucho natural o sintético . Por lo general, son reutilizables. Las versiones de respiradores elastoméricos que cubren toda la cara sellan mejor y protegen los ojos. [67]

Los respiradores elastoméricos consisten en una máscara reutilizable que se sella a la cara, con filtros intercambiables. [68] [69] Los respiradores elastoméricos se pueden utilizar con filtros de cartucho químico que eliminan gases, filtros mecánicos que retienen partículas o ambos. [70] Como filtros de partículas, son comparables [68] (o, debido a la calidad y tolerancia a errores del sello elastomérico, posiblemente superiores [70] ) a los respiradores con máscara filtrante como la mayoría de los respiradores N95 desechables y las máscaras FFP . [68]

Respiradores purificadores de aire motorizados

Un respirador purificador de aire motorizado (PAPR) es un tipo de respirador que se utiliza para proteger a los trabajadores contra el aire contaminado . Los PAPR consisten en un conjunto de casco y ventilador que toma el aire ambiental contaminado con uno o más tipos de contaminantes o patógenos , elimina activamente (filtra) una proporción suficiente de estos peligros y luego envía el aire limpio a la cara o la boca y la nariz del usuario. Tienen un factor de protección asignado más alto que los respiradores con máscara filtrante, como las mascarillas N95 . A los PAPR a veces se los llama mascarillas de presión positiva, unidades de soplado o simplemente sopladores.

Respiradores suministradores de atmósfera

Estos respiradores no purifican el aire ambiente, sino que suministran gas respirable desde otra fuente. Los tres tipos son los aparatos de respiración autónomos, en los que el usuario lleva un cilindro de aire comprimido; los respiradores con suministro de aire, en los que una manguera suministra aire desde una fuente estacionaria; y los respiradores combinados con suministro de aire, con un tanque de reserva de emergencia. [71]

Aparato de respiración autónomo

Un equipo de respiración autónomo (SCBA) es un respirador que se usa para proporcionar un suministro autónomo de gas respirable en una atmósfera que es inmediatamente peligrosa para la vida o la salud desde un cilindro de gas . [72] Se utilizan típicamente en la lucha contra incendios y en la industria. El término autónomo significa que el SCBA no depende de un suministro remoto de gas respirable (por ejemplo, a través de una manguera larga). A veces se les llama equipos de respiración industriales. Algunos tipos también se conocen como aparatos de respiración de aire comprimido (CABA) o simplemente aparatos de respiración (BA). Los nombres no oficiales incluyen paquete de aire , tanque de aire , cilindro de oxígeno o simplemente paquete , términos utilizados principalmente en la lucha contra incendios . Si está diseñado para usarse bajo el agua, también se conoce como equipo de buceo (aparato de respiración subacuático autónomo).

Un equipo de respiración autónomo de circuito abierto normalmente tiene tres componentes principales: un cilindro de almacenamiento de gas de alta presión (por ejemplo, de 2216 a 5500  psi [15 280 a 37 920  kPa ], aproximadamente de 150 a 374 atmósferas), un regulador de presión y una interfaz respiratoria, que puede ser una boquilla, una media máscara o una máscara de cara completa, ensamblada y montada en un arnés de transporte enmarcado. [73]

Un aparato de respiración autónomo puede pertenecer a una de tres categorías: circuito abierto, circuito cerrado [74] o flujo continuo. [75]

Respirador con suministro de aire

Un respirador con suministro de aire (SAR, por sus siglas en inglés) o respirador con línea de aire es un aparato de respiración que se utiliza en lugares donde el aire ambiente puede no ser seguro para respirar. Utiliza una manguera de aire para suministrar aire desde fuera de la zona de peligro. Es similar a un equipo de respiración autónomo (SCBA, por sus siglas en inglés), excepto que los usuarios de SCBA llevan el aire consigo en cilindros de alta presión, mientras que los usuarios de SAR lo obtienen de un suministro de aire estacionario remoto conectado a ellos por una manguera. [76] Pueden estar equipados con un tanque de aire de respaldo en caso de que se corte la línea de aire. [77]

Respiradores de escape

Un respirador de escape Dräger sencillo . Este modelo no tiene capucha y, en su lugar, viene con pinzas nasales para garantizar que el usuario respire únicamente a través del filtro.

Campana de humo

Una capucha de humo, también llamada Dispositivo de Escape de Humo Protector Respiratorio Purificador de Aire (RPED), [78] es una capucha en la que una bolsa hermética transparente se sella alrededor de la cabeza del usuario mientras que un filtro de aire colocado en la boca se conecta a la atmósfera exterior y se usa para respirar. Las capuchas de humo son una clase de aparato respiratorio de emergencia destinado a proteger a las víctimas de incendios de los efectos de la inhalación de humo . [79] [80] [81] Una capucha de humo es un predecesor de la máscara de gas . [82] El primer diseño moderno de capucha de humo fue de Garrett Morgan y patentado en 1912. [83]

Aparato de respiración autónomo

Flujo continuo

Los equipos de respiración autónomos (ERA) de escape, también conocidos como ESCBA, vienen con capuchas, están diseñados únicamente para escapes y funcionan en modo de flujo continuo. [84] [75] [85]

Los equipos de respiración autónomos (ERA) diseñados para escapar de situaciones IDLH , independientemente del tipo, suelen estar limitados a entre 3 y 10 minutos. [86] [ aclaración necesaria ]

Dispositivo de autorrescate

Un dispositivo de autorrescate autónomo , SCSR, autorrescatador autónomo o paquete de aire es un tipo de SCBA de circuito cerrado [87] con una fuente de oxígeno portátil para proporcionar aire respirable cuando la atmósfera circundante carece de oxígeno o está contaminada con gases tóxicos, por ejemplo, monóxido de carbono .

Los autorrescatadores están pensados ​​para su uso en entornos como minas de carbón, donde existe riesgo de incendio o explosión, y en lugares donde no se dispone de ningún rescate externo durante algún tiempo: el usuario debe abrirse camino por sus propios medios hasta un lugar seguro o hacia algún refugio subterráneo equipado previamente. El principal peligro en este caso son las grandes cantidades de monóxido de carbono o grisú blanco , que suelen producirse por una explosión de grisú . En algunas industrias, el peligro puede deberse a la asfixia anóxica, o a la falta de oxígeno, en lugar de a un envenenamiento por algo tóxico.

Los autorrescatadores son dispositivos pequeños y livianos que se colocan en un cinturón o arnés y están encerrados en una caja de metal resistente. Están diseñados para tener una vida útil prolongada de alrededor de 10 años (más si se almacenan en estanterías) y para que los usen todos los días los mineros. Una vez utilizados, tienen una vida útil de unas pocas horas y se desechan después de abrirlos.

Desventajas

Punto de vista de la jerarquía de controles

Poner demasiado énfasis en el uso del respirador puede descuidar otras formas más efectivas de remediar el riesgo.

La Jerarquía de Controles, que forma parte de la iniciativa Prevención a través del Diseño iniciada por NIOSH junto con otros organismos de normalización, es un conjunto de directrices que enfatizan la incorporación de la seguridad durante el diseño, en contraposición a soluciones ad hoc como los EPP, con múltiples entidades que brindan directrices sobre cómo implementar la seguridad durante el desarrollo [88] más allá de los respiradores aprobados por NIOSH. Las entidades del gobierno de los EE. UU. que participan actualmente y anteriormente en la regulación de los respiradores siguen la Jerarquía de Controles, incluidas OSHA [89] y MSHA . [90]

Sin embargo, algunas implementaciones de HOC, en particular la de MSHA, han sido criticadas por permitir a los operadores mineros eludir el incumplimiento del control de ingeniería al exigir a los mineros que usen respiradores en su lugar si se excede el límite de exposición permisible (PEL), sin interrupciones laborales, rompiendo la jerarquía de los controles de ingeniería. Otra preocupación fue el fraude relacionado con la incapacidad de examinar los controles de ingeniería, [91] [92] a diferencia de los respiradores aprobados por NIOSH, como el N95 , que pueden ser probados por cualquier persona, están sujetos al escrutinio de NIOSH y son marcas registradas y están protegidas por la ley federal de los EE. UU. [93]

Incumplimiento del respirador

En lo que respecta al cumplimiento de los requisitos de uso de respiradores por parte de las personas, varios artículos señalan un alto nivel de incumplimiento de los respiradores en todas las industrias, [94] [95] con una encuesta que señaló que el incumplimiento se debía en gran parte a la incomodidad por los aumentos de temperatura a lo largo de la cara, y una gran cantidad de encuestados también señaló la inaceptabilidad social de los respiradores N95 proporcionados durante la encuesta. [96] Por razones como el mal manejo, los respiradores mal ajustados y la falta de capacitación, la Jerarquía de Controles dicta que los respiradores se evalúen en último lugar mientras existen otros controles y están funcionando. Los controles alternativos como la eliminación de peligros , los controles administrativos y los controles de ingeniería como la ventilación tienen menos probabilidades de fallar debido a la incomodidad o el error del usuario. [97] [98]

Un estudio del Departamento de Trabajo de Estados Unidos [99] demostró que en casi 40 mil empresas estadounidenses no siempre se cumplen los requisitos para el uso correcto de los respiradores. Los expertos señalan que en la práctica es difícil lograr la eliminación de la morbilidad ocupacional con la ayuda de respiradores:

Es bien sabido lo ineficaz que resulta... intentar compensar las condiciones nocivas del lugar de trabajo con... el uso de respiradores por parte de los empleados. [100] Desafortunadamente, la única forma segura de reducir la fracción de excedencia a cero es garantizar que el Co (nota: Co - concentración de contaminantes en la zona de respiración) nunca exceda el valor PEL. [101]

Barbas
Las barbas pueden afectar significativamente la integridad del sello facial del respirador.

Ciertos tipos de vello facial pueden reducir el ajuste en un grado significativo. Por este motivo, existen pautas sobre vello facial para los usuarios de respiradores. [102] Este es otro ejemplo de posible incumplimiento de las normas sobre respiradores.

Falsificación, modificación y revocación de respiradores regulados

Un respirador N95 falsificado sin TC#
En comparación con el 3M oficial

Otra desventaja de los respiradores es que es responsabilidad del usuario determinar si su respirador es falso o si se le ha revocado la certificación. [93] Los clientes y empleadores pueden comprar inadvertidamente piezas que no son originales para un respirador aprobado por NIOSH, lo que anula la aprobación de NIOSH y viola las leyes de OSHA, además de comprometer potencialmente el ajuste del respirador. [103] Este es otro ejemplo de mal manejo del respirador según la Jerarquía de Controles.

Wikisource tiene el texto original relacionado con este artículo:
Uso de respiradores con suministro de aire no aprobados en las industrias de pintura en aerosol y de repintado de automóviles (1996)

Problemas con las pruebas de ajuste

Si se deben utilizar respiradores , según 29 CFR 1910.134, OSHA requiere que los usuarios de respiradores realicen una prueba de ajuste del respirador , con un factor de seguridad de 10 para compensar un ajuste menor durante el uso en el mundo real. [89] Sin embargo, NIOSH señala que la gran cantidad de tiempo requerido para la prueba de ajuste ha sido un punto de discordia para los empleadores. [104]

Otras opiniones se refieren al cambio en el rendimiento de los respiradores en uso en comparación con las pruebas de ajuste y en comparación con las alternativas de control de ingeniería:

Las pruebas de campo muy limitadas del rendimiento de los respiradores purificadores de aire en el lugar de trabajo muestran que los respiradores pueden funcionar mucho menos bien en condiciones de uso reales de lo que indican los factores de ajuste de laboratorio . Todavía no podemos predecir el nivel de protección con precisión; variará de persona a persona, y también puede variar de un uso a otro para el mismo individuo. En cambio, podemos predecir la eficacia de los controles de ingeniería , y podemos monitorear su rendimiento con dispositivos de última generación disponibles comercialmente. [105]

Problemas con el diseño de respiradores

El uso prolongado de ciertos respiradores de presión negativa puede generar niveles más altos de dióxido de carbono en el espacio muerto y resistencia a la respiración (caída de presión), lo que puede afectar el funcionamiento y, a veces, puede superar el PEL. [106] [107] [108] Este efecto se redujo significativamente con respiradores purificadores de aire motorizados . [109] Ciertos diseños de respiradores, especialmente aquellos con correas para la cabeza, también pueden provocar dolores de cabeza , [110] dermatitis y acné . [111]

Se han presentado quejas contra los primeros paneles de prueba de ajuste de NIOSH de LANL (que incluían principalmente personal militar) por no ser representativos de la población estadounidense en general. [112] Sin embargo, los paneles de prueba de ajuste posteriores, basados ​​en una encuesta facial de NIOSH realizada en 2003, pudieron alcanzar una representación del 95% de la población trabajadora estadounidense encuestada. [113] A pesar de estos avances, 42 CFR 84, la regulación estadounidense que sigue NIOSH para la aprobación de respiradores, permite respiradores que no sigan el panel de prueba de ajuste de NIOSH siempre que: se proporcione más de un tamaño de máscara y no se pongan a disposición cartuchos químicos. [114]

Problemas con la falta de regulación

Los respiradores diseñados según estándares no estadounidenses pueden no estar sujetos a tanto o ningún escrutinio:

Algunas jurisdicciones permiten respiradores con índices de filtración inferiores al 95 %, que no están clasificados para prevenir infecciones respiratorias, asbesto u otros riesgos ocupacionales peligrosos. Estos respiradores a veces se conocen como máscaras antipolvo debido a su aprobación casi exclusiva solo contra las molestias causadas por el polvo:

En los EE. UU., NIOSH observó que, según normas anteriores al N95 , los respiradores con clasificación "Polvo/Niebla" no podían prevenir la propagación de la tuberculosis . [117]

Regulación

La elección y el uso de respiradores en los países desarrollados está regulada por la legislación nacional. Para garantizar que los empleadores elijan los respiradores correctamente y lleven a cabo programas de protección respiratoria de alta calidad, se han elaborado diversas guías y libros de texto:

Para conocer las clases de filtros estándar utilizadas en respiradores, consulte Filtro mecánico (respirador)#Estándares de filtración .

Véase también

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Lectura adicional

Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Respiradores .
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  • PAPR: cdc.gov/niosh. Aprobaciones de los fabricantes de respiradores para respiradores purificadores de aire motorizados certificados por NIOSH con protecciones CBRN (PAPR CBRN, ajuste holgado o ajuste ajustado)