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 . Respirar aire sin oxígeno puede provocar la muerte por asfixia (ahogo). Debido a que los gases asfixiantes son relativamente inertes e inodoros, su presencia en altas concentraciones puede pasar desapercibida, excepto en el caso del dióxido de carbono ( hipercapnia ).
Los gases tóxicos , por el contrario, causan la muerte por otros mecanismos, como la competencia con el oxígeno a nivel celular (p. ej., el monóxido de carbono ) o el daño directo al sistema respiratorio (p. ej. , el fosgeno ). Cantidades mucho menores de estos gases son mortales.
Entre los gases asfixiantes más destacados se encuentran el metano , [1] el nitrógeno , el argón , el helio , el butano y el propano. Junto con otros gases traza como el dióxido de carbono y el ozono , estos gases componen el 79 % de la atmósfera terrestre .
Los gases asfixiantes presentes en el aire respirable normalmente no son peligrosos. Solo existe peligro cuando concentraciones elevadas de gases asfixiantes desplazan la concentración normal de oxígeno. Algunos ejemplos son:
El riesgo de respirar gases asfixiantes se subestima con frecuencia, lo que produce muertes, generalmente por inhalar helio en circunstancias domésticas y nitrógeno en entornos industriales. [12]
El término asfixia se asocia a menudo erróneamente con el fuerte deseo de respirar que se produce cuando se impide la respiración. Este deseo se estimula con el aumento de los niveles de dióxido de carbono. Sin embargo, los gases asfixiantes pueden desplazar el dióxido de carbono junto con el oxígeno, lo que evita que la víctima sienta falta de aire. Además, los gases también pueden desplazar el oxígeno de las células, lo que provoca pérdida de conciencia y muerte rápida.
En Estados Unidos, la manipulación de gases asfixiantes comprimidos y la determinación del entorno adecuado para su uso están reguladas por la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA). El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) tiene un papel consultivo. [13] La OSHA exige que los empleadores que envíen a trabajadores a áreas donde se sabe o se espera que la concentración de oxígeno sea inferior al 19,5 % cumplan con las disposiciones de la Norma de protección respiratoria [29 CFR 1910.134]. Por lo general, el trabajo en un entorno con escasez de oxígeno requiere un equipo de respiración autónomo o un respirador de línea de aire. El reglamento también exige una evaluación de la capacidad del trabajador para realizar el trabajo mientras lleva puesto un respirador, la formación regular del personal, pruebas de ajuste del respirador , supervisión periódica del lugar de trabajo y mantenimiento, inspección y limpieza regulares del respirador". [14] Los contenedores deben etiquetarse de acuerdo con la Norma de comunicación de peligros de OSHA [29 CFR 1910.1200]. Estas regulaciones se desarrollaron de acuerdo con las recomendaciones oficiales del folleto P-1 de la Asociación de Gases Comprimidos (CGA). Las directrices específicas para la prevención de la asfixia debido al desplazamiento de oxígeno por gases asfixiantes se tratan en el folleto SB-2 de la CGA, Atmósferas deficientes en oxígeno. [15] Las directrices 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 para instrumentos respaldados por gases distintos del aire. [16]
Para disminuir el riesgo de asfixia, se han propuesto añadir olores de advertencia a algunos gases de uso común, como el nitrógeno y el argón. Sin embargo, la CGA se ha mostrado en contra de esta práctica. Les preocupa que la odorización pueda reducir la vigilancia de los trabajadores, que no todo el mundo pueda oler los odorantes 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 se odoriza de forma rutinaria , pero un uso importante de los asfixiantes como el nitrógeno, el helio, el argón y el criptón es proteger los materiales reactivos de la atmósfera. [17] [18]
Los peligros de las concentraciones excesivas de gases no tóxicos han sido reconocidos durante siglos dentro de la industria minera. El concepto de humedad negra (o "stythe") refleja la comprensión de que ciertas mezclas gaseosas podrían provocar la muerte con una exposición prolongada. [19] Las primeras muertes en la minería debido a incendios y explosiones mineras a menudo eran 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 los esfuerzos 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 eran útiles para detectar metano y dióxido de carbono , dos gases asfixiantes. Cuando había metano presente, la lámpara ardía más; cuando había dióxido de carbono presente, la lámpara se apagaba. Los métodos modernos para detectar gases asfixiantes en las minas condujeron a la Ley Federal de Seguridad y Salud en las Minas de 1977 en los Estados Unidos, que estableció normas de ventilación según las cuales las minas debían ser "ventiladas mediante una corriente de aire que contuviera no menos del 19,5 por ciento en volumen de oxígeno y no más del 0,5 por ciento en volumen de dióxido de carbono". [20]