Un gas asfixiante , también conocido como asfixiante simple, es un gas no tóxico o mínimamente tóxico que reduce o desplaza la concentración normal de oxígeno en el aire respirable . La respiración de aire sin oxígeno puede provocar la muerte por asfixia (asfixia). Debido a que los gases asfixiantes son relativamente inertes e inodoros, es posible que no se note su presencia en altas concentraciones, excepto en el caso del dióxido de carbono ( hipercapnia ).
Los gases tóxicos , por el contrario, provocan la muerte por otros mecanismos, como por ejemplo compitiendo con el oxígeno a nivel celular (por ejemplo, monóxido de carbono ) o dañando directamente el sistema respiratorio (por ejemplo, fosgeno ). Cantidades mucho más pequeñas de estos son mortales.
Ejemplos notables de gases asfixiantes son el metano , [1] nitrógeno , argón , helio , butano y propano. Junto con los gases traza como el dióxido de carbono y el ozono , estos componen el 79% de la atmósfera terrestre .
Los gases asfixiantes presentes en el aire respirable normalmente no son peligrosos. Sólo existe peligro cuando concentraciones elevadas de gases asfixiantes desplazan la concentración normal de oxígeno. Ejemplos son:
Con frecuencia se subestima el riesgo de respirar gases asfixiantes, lo que provoca muertes, generalmente por respirar helio en circunstancias domésticas y nitrógeno en entornos industriales. [12]
El término asfixia a menudo se asocia erróneamente con el fuerte deseo de respirar que se produce si se impide respirar. Este deseo es estimulado por niveles crecientes de dióxido de carbono. Sin embargo, los gases asfixiantes pueden desplazar el dióxido de carbono junto con el oxígeno, evitando que la víctima sienta falta de aire. Además, los gases también pueden desplazar el oxígeno de las células, provocando la pérdida del conocimiento y la muerte rápidamente.
El manejo de gases asfixiantes comprimidos y la determinación del ambiente apropiado para su uso está regulado en los Estados Unidos por la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA). El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) tiene una función asesora. [13] OSHA requiere que los empleadores que envían trabajadores a áreas donde se sabe o se espera que la concentración de oxígeno sea inferior al 19,5% sigan la disposición de la Norma de protección respiratoria [29 CFR 1910.134]. Generalmente, el trabajo en un ambiente sin oxígeno requiere un SCBA o un respirador de línea aérea. La regulación también requiere una evaluación de la capacidad del trabajador para realizar el trabajo mientras usa un respirador, la capacitación regular del personal, pruebas de ajuste del respirador , monitoreo periódico del lugar de trabajo y mantenimiento, inspección y limpieza regulares del respirador". [14] Los contenedores deben ser etiquetado de acuerdo con la Norma de Comunicación de Riesgos de OSHA [29 CFR 1910.1200]. Estas regulaciones fueron desarrolladas de acuerdo con las recomendaciones oficiales del folleto P-1 de la Asociación de Gas Comprimido (CGA) Las pautas específicas para la prevención de la asfixia debido al desplazamiento de oxígeno por asfixiante. Los gases se tratan en el folleto SB-2 de la CGA, Atmósferas con deficiencia de oxígeno. [15] Las pautas específicas para el uso de gases distintos del aire en respiradores de respaldo se tratan en el folleto SB-28, Seguridad de los sistemas de aire por instrumentos respaldados por otros gases. Que el aire [16]
Para disminuir el riesgo de asfixia, se han propuesto agregar olores de advertencia a algunos gases de uso común, como el nitrógeno y el argón. Sin embargo, CGA se ha opuesto a esta práctica. Les preocupa que la odorización pueda disminuir la vigilancia de los trabajadores, que no todos puedan oler los olores y que asignar un olor diferente a cada gas pueda resultar poco práctico. Otra dificultad es que la mayoría de los odorantes (por ejemplo, los tioles ) son químicamente reactivos. Esto no es un problema con el gas natural destinado a ser quemado como combustible, que habitualmente se odoriza , pero un uso importante de asfixiantes como nitrógeno, helio, argón y criptón es proteger los materiales reactivos de la atmósfera. [17] [18]
Los peligros de concentraciones excesivas de gases no tóxicos han sido reconocidos durante siglos dentro de la industria minera. El concepto de humedad negra (o "pozuelo") refleja la comprensión de que ciertas mezclas gaseosas podrían provocar la muerte en caso de exposición prolongada. [19] Las muertes tempranas en minas debido a incendios y explosiones mineras fueron a menudo el resultado de la invasión de gases asfixiantes a medida que los incendios consumían el oxígeno disponible. Los primeros respiradores autónomos fueron diseñados por ingenieros de minas como Henry Fleuss para ayudar en las tareas de rescate después de incendios e inundaciones. Si bien los canarios se usaban típicamente para detectar monóxido de carbono, herramientas como la lámpara Davy y la lámpara Geordie fueron útiles para detectar metano y dióxido de carbono , dos gases asfixiantes. Cuando había metano, la lámpara ardía a mayor altura; cuando había dióxido de carbono, la lámpara se apagaba o se apagaba. Los métodos modernos para detectar gases asfixiantes en las minas dieron lugar a la Ley Federal de Salud y Seguridad en las Minas de 1977 en los Estados Unidos, que estableció normas de ventilación según las cuales las minas debían ser "ventiladas por una corriente de aire que contenga no menos del 19,5 por ciento en volumen de oxígeno, no más del 0,5 por ciento en volumen de dióxido de carbono". [20]