
Los dispositivos de protección respiratoria (DPR) solo pueden proteger a los trabajadores si sus propiedades protectoras son adecuadas a las condiciones del lugar de trabajo . Por lo tanto, los especialistas han desarrollado criterios para la selección de respiradores adecuados, incluidos los Factores de Protección Asignados (FPA), que representan la disminución de la concentración de sustancias nocivas en el aire inhalado y que se espera que se logre con el uso oportuno y correcto de un respirador certificado de ciertos tipos ( diseño ) por parte de trabajadores capacitados y formados (tras la selección individual con una mascarilla ajustada y una prueba de ajuste ), cuando el empleador implementa un programa eficaz de dispositivos de protección respiratoria.
Fondo

Los diferentes métodos de protección contra la contaminación atmosférica y su eficacia.
Las imperfecciones de los procesos tecnológicos , las máquinas y otros equipos pueden provocar la contaminación del aire con sustancias nocivas en el lugar de trabajo . La protección de la salud de los trabajadores en esta situación puede lograrse mediante diferentes medidas, que se enumeran a continuación en orden decreciente de su eficacia:

Si el uso de estos métodos es imposible, o si su uso no reduce la concentración de sustancias nocivas a un nivel seguro , los trabajadores deben usar respiradores. Estos respiradores deben ser suficientemente eficaces y corresponder a las condiciones conocidas o previstas en el lugar de trabajo. Sin embargo, depender exclusivamente del equipo de protección personal se considera el medio menos eficaz para controlar los riesgos , por razones que incluyen: no usar los respiradores en la atmósfera contaminada; fugas de aire sin filtrar a través de los espacios entre la máscara y la cara; y retraso en el reemplazo de los cartuchos de gas .
La eficacia de los respiradores con diferentes diseños
Se pueden utilizar diferentes términos para describir las propiedades protectoras de los respiradores:
- Penetración = (concentración de sustancias nocivas debajo de la mascarilla) / (concentración fuera de la mascarilla);
- Eficiencia = ( (concentración fuera de la máscara) - (la concentración de sustancias nocivas debajo de la máscara) ) / (concentración fuera de la máscara) = 1 - Penetración;
- Factor de protección (FP) = (concentración de sustancias nocivas en el exterior de la mascarilla) / (concentración debajo de la mascarilla) = 1 / Penetración.
El término "Factor de Protección (FP)" se ha utilizado en los EE. UU., y el término "Penetración" se utilizó en la literatura soviética desde la década de 1960.
En la primera mitad del siglo XX, los expertos midieron las propiedades protectoras de los respiradores en los laboratorios. Utilizaron diferentes sustancias de control ( argón , [ 3 ] vapor de hidrocarburo halogenado, [ 4 ] aerosoles de cloruro de sodio y niebla de aceite , [ 5 ] fluoróforos , [ 6 ] ftalato de dioctilo , [ 7 ] [ 8 ] y otras), y midieron sus concentraciones debajo de la máscara y fuera de las máscaras (simultáneamente). La relación de las concentraciones medidas es un indicador de las propiedades protectoras de diferentes tipos de respiradores. Estas mediciones mostraron que si la eficiencia de los filtros es suficientemente alta, entonces los espacios entre la máscara y la cara se convierten en la principal vía de penetración de la contaminación del aire debajo de la máscara, de la misma manera que en un día frío, una persona que usa una chaqueta y pantalones calientes perderá la mayor parte de su calor a través de la cabeza y las extremidades.

La forma y el tamaño de estas brechas no son constantes y dependen de muchos factores (el grado de ajuste de la mascarilla al rostro, según su forma y tamaño; la correcta colocación de la mascarilla; el deslizamiento de la mascarilla en el rostro durante el trabajo debido a la realización de diferentes movimientos; el diseño de la mascarilla). El PF del respirador puede cambiar docenas de veces en cuestión de minutos; y los dos PF promedio ( medidos para el mismo trabajador en un día; por ejemplo, antes y después de la pausa para el almuerzo ) pueden diferir en más de 12 000 veces. [ 10 ]
Los expertos creían que la medición de los factores de protección en el laboratorio les permitía evaluar y predecir correctamente la eficacia de los RPD en las condiciones del lugar de trabajo. Pero tras la detección de casos de exposición excesiva a sustancias nocivas en empleados que utilizaban respiradores de alta calidad con filtros de partículas HEPA en la industria nuclear de EE. UU., los expertos cambiaron de opinión. [ 11 ] Se han realizado estudios para medir los factores de protección de los distintos tipos de respiradores, no solo en laboratorios, sino también en los lugares de trabajo . [ 12 ] Decenas de estos estudios de campo han demostrado que el rendimiento de los equipos de protección respiratoria en condiciones de uso en los lugares de trabajo puede ser significativamente menor que en condiciones de laboratorio. Por lo tanto, el uso de resultados de laboratorio para evaluar la eficacia real es incorrecto y puede llevar a una elección errónea de respiradores que no pueden proteger de forma fiable a los trabajadores.
Terminología para describir los diferentes PF y métodos para el desarrollo de APF.
Los expertos utilizaron los resultados de las mediciones en los laboratorios y en los lugares de trabajo para desarrollar una terminología más completa para la descripción del rendimiento de los respiradores; [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] y esta terminología se ha aplicado oficialmente, [ 17 ] y en la preparación de los resultados de la investigación para su publicación. [ 18 ] Los especialistas comenzaron a utilizar diferentes términos para describir los factores de protección, que se midieron en los lugares de trabajo con el uso continuo de respiradores; y medidos en el lugar de trabajo cuando los trabajadores usaban los respiradores de forma intermitente; medidos fuera del lugar de trabajo durante la prueba de ajuste ; medidos en los laboratorios bajo las condiciones de simulación del lugar de trabajo; y para los factores de protección que se pueden esperar ( en la mayoría de los casos ) cuando los trabajadores usan correctamente los respiradores en el lugar de trabajo.

Una diferencia significativa entre el rendimiento de los respiradores en los laboratorios comparado con la eficiencia en los lugares de trabajo no permite usar los resultados de laboratorio para predecir el grado de protección ofrecido en la práctica. Y la inestabilidad de las propiedades protectoras de los respiradores (para el mismo diseño de RPD y en las mismas condiciones de uso) impidió evaluar su eficiencia. Para resolver estos problemas, los científicos Donald Campbell y Steven Lenhart sugirieron usar los resultados de las mediciones de los valores de PF en el lugar de trabajo para el desarrollo de los valores de PF asignados ( esperados en la práctica ) (APF), como el intervalo de confianza inferior del 95% de los valores de WPF. [ 19 ] Los resultados de las mediciones de WPF se han utilizado en el desarrollo del APF por ANSI (para la norma recomendada, que no es obligatoria). [ 20 ] Lo mismo se hizo durante el desarrollo del APF [ 21 ] por OSHA (en el desarrollo de la norma, [ 22 ] que es obligatoria para el empleador).
Desarrollo de valores APF para los distintos tipos de respiradores.
Los resultados de las mediciones de WPF en EE. UU. y el Reino Unido sirvieron de base para el desarrollo del APF para la norma del Reino Unido [ 1 ] y para la versión inglesa de la norma de la UE [ 2 ] . En algunos casos, no existía información sobre la eficacia de los respiradores de diseño (tipo) específico en el lugar de trabajo. Esto se debe a que la medición del PF en el lugar de trabajo es un trabajo muy difícil, laborioso y costoso, que no se realizaba con frecuencia. Para estos tipos de respiradores, los expertos utilizaron los resultados de las mediciones de WPF de otros tipos de respiradores similares. Por ejemplo, se consideró que la eficacia de los respiradores de suministro de aire (SAR, con manguera) era similar a la de los respiradores purificadores de aire motorizados (PAPR), si tenían las mismas piezas faciales y el mismo modo de suministro de aire. Finalmente, en ausencia de esta información, los especialistas podían utilizar los resultados de mediciones simuladas de WPF o estimaciones de expertos competentes [ 20 ] .
Corrección de los valores PF asignados
La medición de los factores de protección en el lugar de trabajo reveló, sorprendentemente, la baja eficacia de algunos diseños de respiradores, y esos resultados han llevado a un endurecimiento drástico de los requisitos para los límites de aplicación de los respiradores de dichos diseños.
- Purificadores de aire con casco o capucha
En un estudio de 1984 realizado por Myers et al., las mediciones del WPF para respiradores purificadores de aire motorizados (PAPR) con cascos (que no se ajustan herméticamente al rostro) mostraron que la entrada de sustancias nocivas en el aire inhalado puede ser muy alta [ 23 ] (PF = 28 y 42 para dos modelos). Esto fue una sorpresa, ya que estudios anteriores en el laboratorio mostraron que el flujo de aire limpio filtrado desde el interior hacia el exterior del casco evita la entrada de sustancias nocivas debajo del casco (PF > 1000). Estudios adicionales, [ 24 ] de 1986 y 1981, coincidieron con el resultado del estudio de Myers et al. de 1986: los valores mínimos de los factores de protección en el lugar de trabajo de dos modelos de respiradores fueron 31 y 23; y la fuga de aire sin filtrar alcanzó el 16% en algunos casos en el túnel de viento a una velocidad del aire de 2 m/s [ 25 ]
Por lo tanto, el uso de este tipo de RPD se limitó a 25 PEL en los Estados Unidos, [ 22 ] y 40 OEL en el Reino Unido. [ 1 ] [ 2 ]


- Mascarillas faciales completas de presión negativa
La medición de los factores de protección de las mascarillas faciales completas de presión negativa con filtros de alta eficiencia en el laboratorio reveló un riesgo de disminución de las propiedades protectoras a valores pequeños. [ 27 ] Por lo tanto, el uso de dichos respiradores se ha limitado a valores de 50 o 100 PEL en los Estados Unidos. Sin embargo, los expertos en el Reino Unido creían que la calidad de sus mascarillas es superior a las mascarillas estadounidenses y se les permitió usar hasta 900 OEL. Pero el estudio [ 26 ] mostró que el valor del factor de protección > 900 se ha alcanzado en la práctica con poca frecuencia. Los factores de protección mínimos de 3 modelos diferentes de respiradores de cara completa fueron 11, 18 y 26. Por lo tanto, las nuevas normas [ 1 ] [ 2 ] limitan el uso de estos respiradores hasta 40 OEL en el Reino Unido (después de este estudio).

- Respiradores de media máscara de presión negativa (tras la prueba de ajuste)
Las pruebas de ajuste de las máscaras de protección de los respiradores de presión negativa se generalizaron en la industria estadounidense en la década de 1980. Inicialmente, se creía que la semimáscara se ajustaba bien al rostro del trabajador si, durante la prueba de ajuste, el factor de protección (factor de ajuste) no era inferior a 10 (posteriormente, los expertos comenzaron a utilizar el "factor de seguridad" = 10 durante la prueba de ajuste; el factor de ajuste umbral se convirtió en 10 × 10 = 100). El uso generalizado de las pruebas de ajuste en la industria generó optimismo entre los profesionales y permitió a los empleadores restringir el uso de respiradores de semimáscara de acuerdo con los valores del factor de ajuste personal del trabajador (la concentración máxima de contaminantes = factor de ajuste personal × PEL), pero no más de 100 × PEL. Sin embargo, estudios científicos han demostrado que, si bien dicha prueba aumenta la eficacia de la protección, se mantiene el riesgo de fugas de grandes cantidades de aire sin filtrar. Además, los estudios han demostrado que el aire no filtrado bajo la máscara no se mezcla uniformemente con el aire filtrado, lo que genera grandes errores en la medición de la concentración de contaminantes dentro de la máscara y en los cálculos posteriores de los factores de ajuste, que a menudo son mucho menores que el valor "medido". Por lo tanto, los especialistas recomiendan no permitir el uso de respiradores de media máscara de presión negativa cuando las concentraciones de sustancias nocivas superan el 10 PEL. [ 28 ] Por consiguiente, las normas de OSHA exigen restringir el uso de respiradores de media máscara de presión negativa hasta el 10 PEL después de obtener un factor de ajuste mayor o igual a 100 durante la selección de la máscara para el trabajador (utilizaron un factor de seguridad = 10).
Valores PF asignados por EE. UU.
Los respiradores purificadores de aire no pueden utilizarse en atmósferas con deficiencia de oxígeno (menos del 19,5 % de oxígeno). Tampoco pueden utilizarse en atmósferas con una concentración de contaminantes que pueda ser inmediatamente peligrosa para la vida o la salud , ni en atmósferas desconocidas. En estos casos, deben utilizarse respiradores de suministro de aire . Si las concentraciones de partículas o gases peligrosos superan el límite de exposición ocupacional , la normativa estadounidense exige el uso de respiradores, aunque también pueden utilizarse a concentraciones más bajas. [ 29 ] Requisitos legales obligatorios similares se aplican a los empleadores en muchos otros países (ejemplos [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] ). El respirador debe tener un factor de protección asignado (FPA) suficiente para las condiciones. [ 29 ]
Las máscaras elastoméricas pueden no proteger si no se colocan antes de entrar en un entorno peligroso. Otros problemas incluyen usar una talla diferente a la que se probó, usar un cartucho incorrecto, reutilizar un cartucho que ya no sirve, no realizar una comprobación de sellado de presión positiva y negativa cada vez que se coloca la máscara, no probar el respirador (y posiblemente inhalar el carbón de un cartucho roto), e incluso colocar la pinza nasal dentro de la nariz en lugar de usarla para cerrarla. [ 37 ]
Comparación del APF en EE. UU. y el Reino Unido
La tabla muestra los valores de APF para los tipos de respiradores más comunes (para EE. UU. y Reino Unido).
Los filtros de partículas N95 de EE. UU. son similares a los P2; y los P100 ( HEPA ) son similares a los P3; los materiales filtrantes en las mascarillas N95 de EE. UU. son similares a los FFP2. Sin embargo, en el Reino Unido y Europa, cualquier mascarilla de media cara o de cara completa ajustada debe someterse a una segunda comprobación basada en la fuga interna total (TIL), que no puede superar el 8 % para FFP2 y el 2 % para FFP3.
La diferencia del APF para las mascarillas faciales completas de presión negativa purificadoras de aire no es grande. La diferencia entre los PAPR con casco es algo mayor. Sin embargo, las mediciones mostraron que la efectividad real de los RPD (en las condiciones del lugar de trabajo) depende en gran medida de las condiciones de su uso, no solo del diseño, lo que explica en parte la diferencia en los valores de APF. El APF para los respiradores de media máscara de presión negativa es el doble. Pero esta diferencia no puede considerarse independientemente de las recomendaciones para el uso de respiradores. El uso de mascarillas de media cara en EE. UU. está limitado a 10 PEL para el "peor caso": trabajar en una atmósfera contaminada 8 horas al día, 40 horas a la semana. Pero los expertos británicos tuvieron en cuenta la amplia experiencia en el uso de RPD purificadores de aire de presión negativa y concluyeron que lograr el uso continuo del respirador durante 8 horas al día es imposible (debido al impacto negativo en la salud de los trabajadores). Por esta razón, recomiendan al empleador que asigne a los trabajadores el trabajo de manera que trabajen en una atmósfera contaminada no durante todo el turno, sino solo durante una parte del mismo. El tiempo restante que el empleado necesita trabajar en una atmósfera no contaminada (sin respirador). El hecho de que el empleado se encuentre en una atmósfera no contaminada durante parte de su jornada laboral proporciona una protección adicional para su salud y, por lo tanto, los requisitos de eficacia del respirador pueden ser menos estrictos.
El desarrollo del PF asignado en Estados Unidos y Gran Bretaña se basó en mediciones de la eficacia de los respiradores en el lugar de trabajo (tras un procesamiento estadístico). También se utilizaron opiniones de expertos, basadas en la similitud de respiradores con diferentes diseños (por ejemplo, respiradores purificadores de aire con filtro motorizado (PAPR) y respiradores de aire suministrado similares, SAR), siempre que el modo y la cantidad de suministro de aire, y las piezas faciales (máscaras) fueran las mismas. Los expertos de ambos países a menudo utilizaban los resultados de los mismos estudios de WPF (debido a su número limitado). Por ejemplo, la norma británica [ 1 ] se desarrolló utilizando los resultados de 1897 mediciones de WPF durante 31 estudios; y 23 de estos 31 estudios se realizaron en Estados Unidos.
Por lo tanto, los valores del PF asignado en EE. UU. y en el Reino Unido se basan en evidencia y son muy similares entre sí.
Los valores de la APF en la UE y otros países
Los estudios sobre el rendimiento de los respiradores no se realizaban con mucha frecuencia, y casi todos se llevaban a cabo en EE. UU. (y Reino Unido). Es posible que la falta de información sobre la eficacia de los dispositivos de protección respiratoria en los lugares de trabajo haya sido la razón por la que se desarrollaron estos factores de protección asignados en varios países europeos, cuyos valores difieren significativamente de los valores de los factores de protección de aire basados en la evidencia en EE. UU. y Reino Unido.
La mayoría de los países europeos (excepto el Reino Unido) no realizaron estudios complejos ni costosos sobre la eficacia de los respiradores en los lugares de trabajo, o bien invirtieron muy poco en este tipo de investigación. Por lo tanto, es posible que algunos países no tengan plenamente en cuenta los resultados de investigaciones extranjeras (que demostraron una diferencia significativa entre la eficacia de los respiradores en un entorno de laboratorio y su aplicación en los lugares de trabajo). Por ejemplo, tras el estudio [ 26 ] de 1990, el valor APF de las mascarillas faciales completas de presión negativa se redujo de 900 a 40 (1997) [ 1 ] en el Reino Unido. Sin embargo, en otros países no se llevaron a cabo investigaciones similares, y no se produjo una disminución similar.
El estudio [ 26 ] mostró que los tres modelos de mascarillas faciales completas tenían una fuga significativa de aire sin filtrar a través de los espacios entre la mascarilla y el rostro. Los valores mínimos de los factores de protección en el lugar de trabajo (WPF) de cada uno de los tres modelos de mascarillas faciales completas de presión negativa fueron 11, 17 y 26. El valor máximo del WPF de uno de los modelos no superó los 500 en ningún momento. Y para todos los resultados en conjunto, el WPF no fue más de 100 en aproximadamente el 30% de las mediciones. Por lo tanto, por esta razón, los valores de los APF para este tipo de RPD en Alemania (400), Finlandia (500), Italia (400) y Suecia (500), pueden no tener en cuenta completamente el menor rendimiento de este tipo de respiradores en el lugar de trabajo en comparación con el rendimiento en el laboratorio (durante la certificación). Lo mismo fue cierto para otros tipos de RPD y su APF.
La norma estatal en India [ 38 ] señala la necesidad de utilizar los factores de protección laboral para restringir el uso permitido de respiradores, pero no establece ningún valor para dichos factores. La norma también recomienda el uso de los factores de protección obtenidos durante la certificación (en los laboratorios, no en los lugares de trabajo). Estos valores superan ampliamente los utilizados en Estados Unidos y el Reino Unido.
La versión ucraniana de la norma europea EN 529 no establece ningún valor de los FPA para la selección de respiradores en este país. [ 39 ] Este documento solo enumera los valores de los FPA en varios países europeos (a modo de referencia) y declara la inadmisibilidad del uso de la eficacia de laboratorio para predecir las propiedades protectoras en el lugar de trabajo.
Los APF no se desarrollan en RF , [ 40 ] en Corea del Sur , así como en muchos otros países, y la selección de respiradores no está regulada por su legislación nacional. Esto contribuye a errores y al uso de respiradores que no pueden proteger de forma fiable a los trabajadores debido a su diseño (incluso en modelos certificados de alta calidad).
El uso de los APF al seleccionar respiradores para condiciones laborales conocidas
La ley estadounidense obliga al empleador a medir con precisión la contaminación del aire en los lugares de trabajo. Los resultados de dichas mediciones se utilizan para evaluar si la inhalación a corto plazo de sustancias nocivas puede provocar un deterioro irreversible y significativo de la salud, o la muerte ( concentraciones IDLH ). Si las concentraciones superan las IDLH, la norma permite el uso únicamente de los respiradores más fiables: los SAR o los aparatos respiratorios autónomos, con suministro de aire a demanda en la máscara facial completa (§(d)(2) [ 22 ] ).
Si la concentración de una sustancia nociva es inferior a la IDLH, se determina el coeficiente de contaminación atmosférica para dicha sustancia (Factor de Riesgo), que es igual a la relación entre esta concentración y el PEL (TLV, OEL) para la sustancia nociva. El APF del respirador seleccionado debe ser igual o superior al Factor de Riesgo. [ 17 ] [ 55 ]
Si hay varias sustancias nocivas en el aire del lugar de trabajo, entonces el respirador seleccionado debe cumplir el siguiente requisito: [ 17 ]
C 1 /(APF×PEL 1 ) + C 2 /(APF×PEL 2 ) + C 3 /(APF×PEL 3 ) + ... + Cn/(APF×PELn) ≤ 1
donde C 1 , C 2 ... y Cn son las concentraciones de sustancias nocivas número 1, 2 ... n; y PEL es la concentración máxima permitida para las sustancias nocivas correspondientes en la zona de respiración.
Si no se cumple este requisito, el empleador debe elegir un tipo diferente de respirador, que tenga un valor APF mayor.
En todos los casos, si el empleador selecciona un respirador con pieza facial ajustada (máscara facial completa, media máscara elastomérica o máscara de un cuarto, o respirador con pieza facial filtrante), todos los empleados deben someterse a una prueba de ajuste ( para evitar la fuga de aire contaminado sin filtrar a través de los huecos entre sus rostros y las máscaras ajustadas, que pueden no coincidir con sus rostros ). El Apéndice A [ 22 ] proporciona una descripción detallada de esta prueba.
Los valores de las concentraciones IDLH y las recomendaciones detalladas para la selección de respiradores (y dispositivos de autorrescate) están disponibles en el directorio del NIOSH. [ 56 ]
Norma internacional para la selección y el uso de prótesis parciales removibles.
ISO está desarrollando dos normas internacionales que rigen la certificación de respiradores; [ 57 ] y su selección y aplicación [ 58 ] [ 59 ]
Las normas que rigen la selección de respiradores utilizan el valor APF. Pero los especialistas del HSE critican estos documentos, [ 60 ] señalando que estas normas se establecen en valores de APF que difieren de los establecidos en los EE. UU. y el Reino Unido; y estos valores no se establecen para un tipo específico de RPD, sino para cualquier RPD que cumpla con los requisitos de aprobación:
El informe concluyó que las nuevas normas ISO establecen valores de APF insuficientemente altos y recomendó que estos valores no se utilicen en la práctica, y que se continúe trabajando en la justificación del APF para los diferentes tipos de respiradores.
Véase también
Referencias
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Lecturas adicionales
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