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Respirador

Respirador con pieza facial filtrante N95 de copa desechable, color blanco
Un respirador purificador de aire elastomérico de media cara . Este tipo de respirador es reutilizable y los filtros se reemplazan periódicamente.

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 polvo y patógenos transportados por el aire, como virus . Hay 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 contaminantes nocivos en el aire.

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

Historia

Registros más antiguos hasta el siglo XIX.

Doctor de plaga

La historia de los equipos respiratorios de protección se remonta al siglo I, cuando Plinio el Viejo ( c.  23 d. C. –79) describió el uso de pieles de vejigas 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 sumergida 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 concedida a Lewis P. Haslett [5] por su 'Haslett's Lung Protector', que filtraba el polvo del aire mediante 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 en Europa 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 los 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, vapores, humo u otras impurezas nocivas". [10] [11]

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

siglo 20

"Cómo un hombre puede respirar con seguridad en una atmósfera venenosa", un aparato que proporciona oxígeno mientras usa 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 de viajar a Harbin para 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 (normalmente no aceptada en China en ese momento) de una mujer japonesa que había muerto a causa de la peste. [16] [17] Habiendo determinado mediante la autopsia que la peste se estaba propagando por el aire , Wu desarrolló máscaras quirúrgicas en máscaras más sustanciales con capas de gasa y algodón para filtrar el aire. [18] [19] Gérald Mesny, un destacado médico francés que había venido a reemplazar a Wu, se negó a usar una máscara y murió días después a causa de la peste. [17] [18] [16] La máscara se produjo ampliamente, y Wu supervisó la producción y distribución de 60.000 máscaras en una epidemia posterior, y apareció en muchas imágenes de prensa. [20] [18]

Primera Guerra Mundial

La Primera Guerra Mundial provocó la necesidad de fabricar máscaras antigás en serie 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 algodón envuelto en muselina, entregado a las tropas antes del 1 de mayo. Fue seguido por el respirador Black Veil , inventado por John Scott Haldane , que era una almohadilla de algodón empapada en una solución absorbente que se aseguraba sobre la boca usando 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 a toda la cabeza. [23] Una capucha de lona de 50,5 cm × 48 cm (19,9 × 18,9 pulgadas) tratada con productos químicos que absorben cloro y equipada con un ocular de mica transparente. [24] Macpherson presentó su idea al Departamento Antigas de la Oficina de Guerra Británica el 10 de mayo de 1915; Los prototipos se desarrollaron poco después. [25] El diseño fue adoptado por el ejército británico y presentado como el capó de humo británico en junio de 1915; Macpherson fue nombrado miembro del Comité de Protección contra Gases Venenosos de la Oficina de Guerra. [26] Posteriormente se agregaron compuestos absorbentes más elaborados a nuevas versiones de su casco ( casco PH ), para derrotar otros gases venenosos respiratorios utilizados, como fosgeno , difosgeno y cloropicrina . En verano y otoño de 1915, Edward Harrison , Bertram Lambert y John Sadd desarrollaron el respirador de caja grande. [27] Esta máscara de gas de bote tenía una lata que contenía los materiales absorbentes mediante una manguera y comenzó a distribuirse en febrero de 1916. Una versión compacta, el Small Box Respirator , se convirtió en una edición universal a partir de agosto de 1916. [ cita necesaria ]

Estados Unidos

Un monumento a los trabajadores del túnel Hawks Nest que murieron de silicosis

Antes de la década de 1970, las normas sobre respiradores estaban bajo el ámbito de la Oficina de Minas de EE. UU. (USBM). Un ejemplo de una de las primeras normas de respiradores, el Tipo A, establecido en 1926, tenía como objetivo proteger contra el polvo generado mecánicamente en las minas. Estas normas estaban destinadas a 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 aplicación en ese momento. [28] Después del desastre, se estableció un programa de aprobación explícito en 1934, junto con la introducción de clasificaciones de respiradores combinados Tipo A/B/C, correspondientes a Polvos/Humos/Nieblas respectivamente, con el Tipo D bloqueando los tres. [29]

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

En la década de 1970, el sucesor de la Oficina de Minas de los Estados Unidos y NIOSH desarrollaron 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 por fusión que se había desarrollado décadas antes y se había utilizado en productos como lazos de cinta confeccionados y copas de sujetador ; Su uso en una amplia gama de productos fue 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 Parte 11. El 10 de julio de 1995, en respuesta a los respiradores que mostraban "bajos niveles de eficiencia inicial", se aprobaron nuevas normas 42 CFR Parte 84, incluidas la norma N95, se aplicaron durante un período de transición de tres años, [34] que finalizó el 1 de julio de 1998. La norma para los respiradores N95 incluye, entre otros, una filtración de al menos el 95% bajo una carga de prueba de 200 miligramos. de cloruro de sodio . Los estándares y especificaciones también están sujetos a cambios. [35]

Una vez que 42 CFR Parte 84 estuviera en vigor, MSHA, según 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 la minería). [36]

Siglo 21

2020

China normalmente fabrica 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 diarios. [37]

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 máscaras de tela debido a la escasez generalizada de máscaras comerciales. [38]

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. [39] [40] Sin embargo, los brotes de H5N1 han continuado entre los trabajadores lácteos, probablemente debido al temor de los trabajadores a represalias por parte de sus empleadores y a la renuencia de los empleadores y funcionarios estatales a permitir que los investigadores de los CDC ingresen a las granjas lecheras. [41]

Resumen de los respiradores modernos

Tipos de respiradores por forma física. Click para agrandar.

Todos los respiradores tienen algún tipo de máscara 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 completa cubre la boca, la nariz y los ojos y, si está sellada, se sella alrededor del perímetro de la cara. Se pueden usar versiones sin sellar cuando se suministra aire a una velocidad que evita 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, incluidas la nariz y la boca, y formas de cara completa que cubren toda la cara. Los respiradores de media cara sólo son eficaces 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, en su lugar, puede usar una boquilla con agarre para morder y una pinza 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 que suministren atmósfera, como SCBA.

Una amplia gama de industrias utilizan respiradores, incluidas la atención médica y farmacéutica, los 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, trabajo de la madera, papel y pulpa). ), minería, construcción, agricultura y silvicultura, producción de cemento, generación de energía, pintura, construcción naval e industria textil. [42]

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

Usar

Verificación del sello del usuario

Varias personas realizando comprobaciones de sellos de usuario con presión positiva.

Cada vez que un usuario se pone un respirador, debe realizar una verificación del sello para asegurarse de que tenga un sello hermético en la cara para que el aire no se escape por los bordes del respirador. (Es posible que los respiradores PAPR no requieran esto porque no necesariamente se sellan a la cara). Esta verificación es diferente a la prueba de ajuste periódica que realiza personal especialmente capacitado que utiliza equipos de prueba. Los respiradores con pieza facial con filtro generalmente se revisan colocando las manos sobre la pieza facial mientras se exhala (verificación de presión positiva) o se inhala (verificación de presión negativa) y se observa cualquier fuga de aire alrededor de la pieza facial. Los respiradores elastoméricos se revisan de manera similar, excepto que el usuario bloquea las vías respiratorias a través de las válvulas de entrada (control de presión negativa) o las válvulas de exhalación (control de presión positiva) mientras observa la flexión del respirador o la fuga de aire. Los fabricantes tienen diferentes métodos para realizar comprobaciones 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 integrados para facilitar las comprobaciones de sellado. [43]

Prueba de ajuste

Una prueba de ajuste del respirador verifica si un respirador se ajusta adecuadamente a la cara de alguien que lo usa. La característica adecuada de un respirador es la capacidad de la máscara para separar el sistema respiratorio de un trabajador del aire ambiente.

Esto se logra presionando firmemente la mascarilla al ras de la cara (sin espacios) para garantizar un sellado eficiente en el perímetro de la mascarilla. Debido a que los usuarios no pueden estar protegidos si hay espacios, es necesario probar el ajuste antes de entrar en aire contaminado. Existen múltiples formas de 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 mascarillas quirúrgicas y respiradores N95

Una mascarilla quirúrgica es una barrera no sellada y colocada de manera holgada, destinada a detener las gotas y otras partículas transmitidas por líquidos de la boca y la nariz que pueden contener patógenos . [44]

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. [44] La eficiencia de filtración de una mascarilla quirúrgica oscila entre el 10% y el 90% para cualquier fabricante, cuando se mide mediante las pruebas requeridas para la certificación NIOSH. Un estudio encontró que entre el 80% y el 100% de los sujetos no pasaron una prueba de ajuste cualitativa aceptada por OSHA, y una prueba cuantitativa mostró entre un 12% y un 25% de fugas. [45]

Un estudio de los CDC encontró que en entornos públicos cerrados, el uso constante de un respirador estaba relacionado con un riesgo 83 % menor de dar positivo por COVID-19, en comparación con una reducción del 66 % cuando se usaban mascarillas quirúrgicas y del 56 % con el uso de tela. [46]

N95 Quirúrgico

Un N95 quirúrgico 3M 1860 , con un 3M 8210 no quirúrgico al fondo

Los respiradores utilizados en la atención médica son tradicionalmente una variante específica llamada respirador quirúrgico, que está aprobado por NIOSH como respirador y aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos como dispositivo médico similar a una mascarilla quirúrgica . [47] Estos también pueden estar etiquetados como "Surgical N95", "respiradores médicos" o "respiradores para atención médica". [48] ​​La diferencia radica en la capa exterior extra resistente a los fluidos, generalmente de color azul. [49]

En los Estados Unidos, la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) exige 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. [50] 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 . [51]

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).

De acuerdo con la Lógica de selección de respiradores de NIOSH, los respiradores purificadores de aire se recomiendan para concentraciones de partículas o gases peligrosos que son 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, sujeto a teniendo el respirador 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 eficaces durante la extinción de incendios , en atmósferas con deficiencia de oxígeno o en una atmósfera desconocida; En estas situaciones, se recomienda utilizar un aparato respiratorio autónomo. [52]

Tipos de filtración

Filtro mecánico

Artículo principal: respirador con filtro mecánico (y clasificaciones reglamentarias)
Un vídeo que describe las pruebas de certificación N95.

Los filtros mecánicos eliminan los contaminantes del aire de varias maneras: interceptación cuando las partículas que siguen una línea de flujo en la corriente de aire entran dentro de un radio de una fibra y se adhieren a ella; impactación , cuando partículas más grandes que no pueden seguir los contornos curvos de la corriente de aire se ven obligadas a incrustarse directamente en una de las fibras; esto aumenta al disminuir la separación de fibras y al aumentar la velocidad del flujo de aire; por difusión , donde las moléculas de gas chocan con las partículas más pequeñas, especialmente las inferiores a 100 nm de diámetro, con lo que se impide y retrasa su paso por el filtro, aumentando 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 partículas en la superficie del filtro.

Existen muchos estándares de filtración diferentes que varían según la jurisdicción. En 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 ellos es el respirador N95 , que filtra al menos el 95% de las partículas 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. [53]

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 clases de "medias máscaras filtrantes" o "máscaras filtrantes", generalmente llamadas máscaras FFP. . [54]

Según 3M , los medios filtrantes 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 sellado adecuado a la cara, varía considerablemente. (Por ejemplo, los respiradores aprobados por el NIOSH de EE. UU. nunca incluyen presillas para las orejas porque no brindan suficiente soporte para establecer un sello hermético y confiable). Los estándares para la filtración de respiradores son el chino KN95, el australiano/neozelandés P2 y el coreano de primera clase, también conocido como KF94 y DS japonés. [55]

Cartucho químico

Filtro respiratorio combinado de gases y partículas, tipo BKF (БКФ), para protección contra gases ácidos. Tiene un cuerpo transparente y un sorbente especial que cambia de color al saturarse. Este cambio de color se puede utilizar para el reemplazo oportuno de los filtros de los respiradores (como un indicador de fin de vida útil, ESLI ).

Los respiradores de cartucho químico utilizan un cartucho para eliminar gases, compuestos orgánicos volátiles (COV) y otros vapores del aire respirable mediante adsorción , absorción o quimisorción . Un cartucho típico de respirador de vapores orgánicos es una caja de metal o plástico que contiene de 25 a 40 gramos de medios de sorción, como carbón activado o ciertas resinas . La vida útil del cartucho varía según, entre otras variables, el peso del carbono y el peso molecular del vapor y del medio del cartucho, la concentración de vapor en la atmósfera, la humedad relativa de la atmósfera y la frecuencia respiratoria del respirador. portador. Cuando los cartuchos de filtro se saturan o la acumulación de partículas dentro de ellos comienza a restringir el flujo de aire, se deben cambiar. [56]

Si la concentración de gases nocivos es inmediatamente peligrosa para la vida o la salud , en los lugares de trabajo cubiertos por la Ley de Salud y Seguridad Ocupacional, la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de EE. UU. especifica el uso de respiradores con suministro de aire, excepto cuando estén destinados únicamente para escapar durante emergencias. [57] NIOSH también desaconseja su uso en tales condiciones. [58]

Respiradores purificadores de aire

Máscara filtrante

Un respirador con pieza facial filtrante tipo copa blanca con válvula de exhalación y correas rojas para la cabeza y el cuello.
Media máscara filtrante con válvula de exhalación (clase: FFP3)
Los respiradores con máscara filtrante constan principalmente del propio medio de filtración mecánico y se desechan cuando quedan inutilizables debido a daños, suciedad o resistencia respiratoria excesiva. [59] Las piezas faciales filtrantes suelen ser máscaras de media cara simples, livianas, de una sola pieza y emplean los primeros tres mecanismos de filtro mecánico en la lista anterior para eliminar las partículas de la corriente de aire. El más común de ellos es la variedad blanca y desechable Standard N95; otro tipo es la mascarilla quirúrgica N95 . Se desecha después de un solo uso o de un período prolongado dependiendo del contaminante. NIOSH recomienda no reutilizar máscaras filtrantes en laboratorios de nivel de bioseguridad 2 o 3. [60]

elastomérico

Retrato de cabeza de un oficial de policía con una gorra de visera azul marino 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. Su nariz y boca están cubiertas por un respirador de goma gris con filtros de color rosa brillante.
Oficial del Departamento de Policía de Nueva York usando un respirador elastomérico 3M con filtros de partículas estándar P100 después de la explosión de vapor de 2007 en la ciudad de Nueva York

Los respiradores elastoméricos , también llamados respiradores purificadores de aire reutilizables, [61] se sellan a la cara con material elastomérico , que puede ser caucho natural o sintético . Generalmente son reutilizables. Las versiones de cara completa de los respiradores elastoméricos sellan mejor y protegen los ojos. [62]

Los respiradores elastoméricos consisten en una mascarilla reutilizable que se sella a la cara, con filtros intercambiables. [63] [64] Los respiradores elastoméricos se pueden usar con filtros de cartucho químicos que eliminan gases, filtros mecánicos que retienen partículas o ambos. [65] Como filtros de partículas, son comparables [63] (o, debido a la calidad y la tolerancia a errores del sello elastomérico, posiblemente superiores [65] ) a los respiradores con máscara filtrante, como la mayoría de los respiradores N95 desechables y las máscaras FFP . [63]

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 aire ambiente contaminado con uno o más tipos de contaminantes o patógenos , elimina activamente (filtra) una proporción suficiente de estos peligros y luego entrega aire limpio a la cara o boca del usuario y nariz. Tienen un factor de protección asignado más alto que los respiradores con máscara filtrante, como las máscaras N95 . A los PAPR a veces se les llama máscaras de presión positiva, unidades de soplador o simplemente sopladores.

Respiradores que suministran atmósfera

Estos respiradores no purifican el aire ambiente, sino que suministran gas respirable de otra fuente. Los tres tipos son el aparato respiratorio autónomo, en el que el usuario lleva un cilindro de aire comprimido; los respiradores con suministro de aire, donde una manguera suministra aire desde una fuente estacionaria; y respiradores combinados con suministro de aire, con un tanque de respaldo de emergencia. [66]

Un equipo de respiración autónomo

Un aparato respiratorio 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 . [67] Se utilizan normalmente en la extinción de 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 denominan aparatos respiratorios de aire comprimido (CABA) o simplemente aparatos respiratorios (BA). Los nombres no oficiales incluyen bolsa de aire , tanque de aire , cilindro de oxígeno o simplemente paquete , términos utilizados principalmente en la extinción de incendios . Si está diseñado para usarse bajo el agua, también se lo conoce como equipo de buceo (aparato respiratorio autónomo bajo el agua).

Un SCBA de circuito abierto normalmente tiene tres componentes principales: un cilindro de almacenamiento de gas a alta presión (p. ej., 2216 a 5500  psi (15 280 a 37 920  kPa ), aproximadamente 150 a 374 atmósferas), un regulador de presión y una interfaz respiratoria, que puede Ser una boquilla, media máscara o máscara completa, ensamblada y montada sobre un arnés de transporte enmarcado. [68]

Un aparato respiratorio autónomo puede pertenecer a una de tres categorías: circuito abierto, circuito cerrado [69] o flujo continuo. [70]

Respirador con suministro de aire

Un respirador con suministro de aire (SAR) o un respirador de línea de aire es un aparato respiratorio 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 aparato respiratorio autónomo (SCBA), excepto que los usuarios de SCBA llevan el aire en cilindros de alta presión, mientras que los usuarios de SAR lo obtienen de un suministro de aire estacionario remoto conectado a ellos mediante una manguera. [71] Pueden estar equipados con un tanque de aire de respaldo en caso de que se corte la línea de aire. [72]

Respiradores de escape

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

Máscara de humo

Una capucha antihumo, también llamada dispositivo de escape de humo protector respiratorio purificador de aire (RPED), [73] es una capucha en la que una bolsa hermética transparente se sella alrededor de la cabeza del usuario mientras un filtro de aire sostenido en la boca se conecta a la atmósfera exterior. y se utiliza para respirar. Las campanas antihumo son una clase de aparato respiratorio de emergencia destinado a proteger a las víctimas de un incendio de los efectos de la inhalación de humo . [74] [75] [76] Una capucha antihumo es una predecesora de la máscara de gas . [77] El primer diseño moderno de campana antihumo fue de Garrett Morgan y fue patentado en 1912. [78]

Un equipo de respiración autónomo

Flujo continuo

Los SCBA de escape, también conocidos como ESCBA, vienen con capotas, están diseñados para escapes únicamente y funcionan en modo de flujo continuo. [79] [70] [80]

Los SCBA de solo escape, diseñados para escapar de situaciones IDLH , independientemente del tipo, generalmente están limitados a 3 a 10 minutos. [81] [ se necesita aclaración ]

Dispositivo de autorrescate

Un dispositivo de autorrescate autónomo , SCSR, autorrescatador autónomo o paquete de aire es un tipo de SCBA de circuito cerrado [82] con una fuente de oxígeno portátil para proporcionar aire respirable cuando la atmósfera circundante carece de oxígeno o está contaminada. con gases tóxicos, p. ej. monóxido de carbono .

Los autorrescates están pensados ​​para su uso en entornos como minas de carbón, donde existe riesgo de incendio o explosión, y en lugares donde no haya ningún rescate externo disponible durante algún tiempo: el usuario debe buscar su propio camino hacia un lugar seguro o llegar a un lugar seguro. algún refugio subterráneo preequipado. El principal peligro en este caso son las grandes cantidades de monóxido de carbono o grisú , que a menudo se producen por una explosión de grisú . En algunas industrias, el peligro puede deberse a asfixia anóxica o falta de oxígeno, en lugar de envenenamiento por algo tóxico.

Los autorrescatadores son dispositivos pequeños y livianos que se llevan con un cinturón o arnés, encerrados en una carcasa metálica resistente. Están diseñados para tener una larga vida útil de alrededor de 10 años (más si se almacenan en estantes) y para que cada minero los use todos los días. Una vez utilizados, tienen una vida útil de unas horas y se desechan una vez abiertos.

Desventajas

Punto de vista de la jerarquía de controles

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

La Jerarquía de Controles, señalada como parte de la iniciativa Prevención a través del Diseño iniciada por NIOSH con otros organismos de normalización, es un conjunto de pautas que enfatizan la construcción de seguridad durante el diseño, a diferencia de soluciones ad hoc como PPE, con múltiples entidades que brindan pautas sobre cómo implementar la seguridad durante el desarrollo [83] fuera de los respiradores aprobados por NIOSH. Las entidades del gobierno de EE. UU. involucradas actualmente y anteriormente en la regulación de respiradores siguen la Jerarquía de controles, incluidas OSHA [84] y MSHA . [85]

Sin embargo, algunas implementaciones de HOC, en particular las 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 si se excede el límite de exposición permisible (PEL), sin paros laborales, rompiendo la jerarquía de los controles de ingeniería. Otra preocupación fue el fraude relacionado con la incapacidad de examinar los controles de ingeniería, [86] [87] a diferencia de los respiradores aprobados por NIOSH, como el N95 , que cualquiera puede probar su ajuste, están sujetos al escrutinio de NIOSH y son marcas registradas y protegidas. bajo la ley federal de EE.UU. [88]

Incumplimiento del respirador

Con respecto a las personas que cumplen con los requisitos de uso de respiradores, varios artículos señalan un alto incumplimiento de los respiradores en todas las industrias, [89] [90] y una encuesta señaló que el incumplimiento se debía en gran parte a la incomodidad por el aumento de temperatura a lo largo de la cara. y una gran cantidad de encuestados también señalaron la inaceptabilidad social de los respiradores N95 proporcionados durante la encuesta. [91] Por razones como mal manejo, respiradores mal ajustados y falta de capacitación, la Jerarquía de Controles dicta que los respiradores se evalúen al final mientras existen otros controles y están funcionando. Es menos probable que los controles alternativos, como la eliminación de peligros , los controles administrativos y los controles de ingeniería, como la ventilación, fallen debido a incomodidades o errores del usuario. [92] [93]

Un estudio del Departamento de Trabajo de EE. UU. [94] mostró 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 es intentar compensar las condiciones nocivas del lugar de trabajo con el uso de respiradores por parte de los empleados. [95] 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. [96]

Barbas
La barba puede afectar significativamente la integridad del sello facial del respirador.

Ciertos tipos de vello facial pueden reducir el ajuste en gran medida. Por esta razón, existen pautas sobre el vello facial para los usuarios de respiradores. [97] Este es otro ejemplo de posible incumplimiento del respirador.

Falsificación, modificación y revocación de respiradores regulados

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

Otra desventaja de los respiradores es que recae en el usuario del respirador la responsabilidad de determinar si su respirador es falso o si se le ha revocado su certificación. [88] Los clientes y empleadores pueden comprar sin darse cuenta piezas que no son OEM 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. [98] Este es otro ejemplo de mal manejo del respirador bajo la Jerarquía de Controles.

Problemas con las pruebas de ajuste

Si se deben usar 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 inferior durante el uso en el mundo real. [84] Sin embargo, NIOSH señala que la gran cantidad de tiempo requerida para las pruebas de ajuste ha sido un punto de discordia para los empleadores. [99]

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

Las muy limitadas pruebas de campo sobre el 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 del laboratorio . Todavía no podemos predecir con precisión el nivel de protección; variará de persona a persona y también puede variar de un uso a otro para el mismo individuo. Por el contrario, podemos predecir la efectividad de los controles de ingeniería y podemos monitorear su desempeño con dispositivos de última generación disponibles comercialmente. [100]

Problemas con el diseño del respirador

El uso prolongado de ciertos respiradores de presión negativa puede resultar en niveles más altos de dióxido de carbono del espacio muerto y resistencia respiratoria (caída de presión), lo que puede afectar el funcionamiento y, en ocasiones, puede exceder el PEL. [101] [102] [103] Este efecto se redujo significativamente con respiradores purificadores de aire motorizados . [104] Ciertos diseños de respiradores, especialmente aquellos con correas para la cabeza, también pueden provocar dolores de cabeza , [105] dermatitis y acné . [106]

Se han presentado quejas contra los primeros paneles de pruebas de ajuste de LANL NIOSH (que incluían principalmente personal militar) por no ser representativos de la población estadounidense en general. [107] Sin embargo, 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. [108] A pesar de estos desarrollos, 42 CFR 84, la regulación estadounidense que sigue NIOSH para la aprobación de respiradores, permite respiradores que no siguen el panel de prueba de ajuste de NIOSH siempre que: se proporcione más de un tamaño de pieza facial y no se fabriquen cartuchos químicos. disponible. [109]

Problemas con la falta de regulación

Es posible que los respiradores diseñados según estándares fuera de los EE. UU. no estén sujetos a tanto o ningún escrutinio:

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

En los EE. UU., NIOSH señaló que, según las normas anteriores a la N95 , los respiradores clasificados para 'polvo/niebla' no podían prevenir la propagación de la tuberculosis . [112]

Regulación

La elección y el uso de respiradores en los países desarrollados está regulado por la legislación nacional. Para garantizar que los empleadores elijan los respiradores correctamente y realicen programas de protección respiratoria de alta calidad, se han desarrollado varias guías y libros de texto:

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

Ver también

Referencias

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Otras lecturas

enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con los respiradores .
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