Aparato respiratorio autónomo

Un equipo de respiración autónomo ( SCBA , por sus siglas en inglés) es un respirador que se usa para proporcionar un suministro autónomo de gas respirable en una atmósfera inmediatamente peligrosa para la vida o la salud, proveniente de una bombona de gas . ^{[ 1 ]} Se utilizan típicamente 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 conocen como equipos de respiración de aire comprimido ( CABA , por sus siglas en inglés) o simplemente equipos de respiración . Los nombres no oficiales incluyen paquete de aire , tanque de aire , cilindro de oxígeno o simplemente paquete , términos que se usan principalmente en la extinción de incendios . Si está diseñado para usarse bajo el agua, también se conoce como equipo de buceo (equipo de respiración subacuática autónomo).

Un equipo de respiración autónoma de circuito abierto (SCBA) generalmente tiene tres componentes principales: un cilindro de almacenamiento de gas a 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 facial completa, ensambladas y montadas en un arnés de transporte con estructura. ^{[ 2 ]}  

Un aparato respiratorio autónomo puede ser de circuito abierto o de circuito cerrado, ^{[ 3 ]} y las unidades de circuito abierto pueden ser de suministro a demanda o de flujo continuo. ^{[ 4 ]}

A medida que el servicio de bomberos se desarrollaba a principios del siglo XIX, se hizo cada vez más evidente la necesidad de que los bomberos se protegieran del humo peligroso y los gases tóxicos presentes durante la extinción de incendios. Los primeros intentos consistieron en que los bomberos se dejaran crecer largas barbas, las mojaran y luego las mordieran mientras respiraban por la boca. La teoría era que la barba mojada actuaría como filtro para el humo. Otros intentos iniciales incluyeron el "Aparato Aldini", de diseño francés, una máscara de amianto y alambre tejido que intentaba proporcionar al usuario una pequeña cantidad de aire limpio atrapado para respirar. Además, existía un casco cerrado de diseño inglés que bombeaba aire limpio a través de un panel de vidrio para reducir la condensación de la respiración. ^{[ 5 ]}

Inspirados por un incendio que presenciaron en un establo en Inglaterra, ^{[ 6 ]} los hermanos Charles y John Deane diseñaron y patentaron un «casco de humo» para ser utilizado por bomberos en áreas llenas de humo en 1823. El aparato constaba de un casco de cobre con un collar flexible y una prenda incorporada. Una larga manguera de cuero, sujeta a la parte posterior del casco, se utilizaba para suministrar aire; el concepto original era que se bombearía mediante un fuelle doble. Un tubo corto permitía la salida del aire a medida que se bombeaba más. El usuario respiraba el flujo de aire al pasar por su rostro. La prenda estaba hecha de cuero o tela hermética, sujeta con correas. El primer casco de buceo exitoso fue desarrollado a partir de este por Augustus Siebe, de Londres. ^{[ 7 ]}

James Braidwood diseñó uno de los primeros aparatos respiratorios para bomberos . Alrededor de 1825, inventó una máscara conectada a una manguera larga que recibía aire fresco de un camión de bomberos . También se le añadió un silbato para comunicarse. Esto podría considerarse uno de los primeros intentos de un dispositivo PASS o Sistema de Alerta Personal de Seguridad. ^{[ 5 ]}

Paul Hashagan también señala que, en 1863, A. Lacour desarrolló y patentó el "aparato respiratorio mejorado". Este sistema proporcionaba aire al usuario mediante dos bolsas de lona y goma con forma de globo que se llevaban en la espalda. Un fuelle permitía al usuario bombear aire a una boquilla. El bombero también llevaba gafas protectoras y un tapón nasal para mayor protección contra el humo y el calor. ^{[ 5 ]}

A lo largo del siglo XIX, varias personas desarrollaron otros dispositivos similares a los SCBA, incluido un rebreather de circuito cerrado diseñado por Bernhard Draeger . El sistema de circuito cerrado que desarrolló no solo fue utilizado por muchos cuerpos de bomberos, sino que también fue uno de los primeros sistemas SCUBA funcionales. ^{[ 8 ]} Otros dispositivos incluyeron el Gibbs, que fue aprobado para su uso en 1920 y fue desarrollado por MSA ^{[ 9 ]} y el Proto , que fue desarrollado por la empresa Siebe Gorman, con sede en Londres . ^{[ 10 ]}

A mediados del siglo XX y tras la Segunda Guerra Mundial , Scott Aviation comenzó a desarrollar un equipo de respiración autónoma (ERA) diseñado específicamente para la extinción de incendios. El primer ERA diseñado por Scott se llamó AirPac y se presentó en 1945. Esta fue la primera versión del ERA moderno tal como lo conocemos hoy. A medida que la carrera espacial continuaba a lo largo del siglo XX, la tecnología de los ERA siguió mejorando, lo que permitió que estos equipos fueran menos voluminosos y que los bomberos pudieran transportar menos peso y más aire. ^{[ 5 ]}

La norma 42 CFR 84 reemplaza la normativa 30 CFR 11 sobre respiradores utilizada por NIOSH . Desde 2001, se exige el control de calidad de los arneses de los equipos de respiración autónoma (SCBA). Se han actualizado las etiquetas para eliminar los emblemas de la MSHA de las etiquetas de los respiradores, ya que la MSHA ya no participa en la aprobación de respiradores, excepto en el caso de los respiradores aprobados para minería. ^{[ 19 ] [ 20 ]} Como resultado, los nuevos SCBA ahora deben especificar si están "destinados a su uso en minería". ^{[ 21 ]}

Los SCBA suelen venir con máscaras faciales completas, ^{[ 17 ]} pero también pueden venir con media máscara o boquilla en modo de demanda o de demanda de presión, aunque el uso de boquillas se limita solo a escapes, desde 1987. ^{[ 4 ]}

Las capuchas y los cascos se limitan únicamente al modo de flujo continuo y también se utilizan en respiradores de línea de aire además de los SCBA de escape. ^{[ 4 ] [ 18 ]}

Existen dos áreas de aplicación principales para los equipos de respiración autónoma (ERA): la extinción de incendios y el uso industrial en espacios confinados. ^{[ 22 ]}

Para los SCBA utilizados en la lucha contra incendios, los fabricantes suelen priorizar la resistencia al fuego y la reducción de peso sobre el coste. Los SCBA utilizados por los bomberos también incorporan otras características como un PASS (sistema de seguridad de alerta personal), que es un dispositivo que emite una alarma sonora si el bombero lo activa manualmente o permanece inmóvil durante un cierto tiempo. ^{[ 23 ]} Otras características pueden incluir conexión Bluetooth a amplificadores de voz o radios portátiles, pantallas digitales de visualización frontal, cámaras infrarrojas integradas , sistema ePAR (informe electrónico de responsabilidad personal), grabación de vídeo en primera persona, ^{[ 24 ]} y pantallas digitales que permiten al bombero comprobar más fácilmente su suministro de aire. ^{[ 25 ]} Cada SCBA utilizado en los bomberos también viene con un sistema de alerta por vibración que avisa al bombero cuando le queda poco aire ^{[ 24 ]} y una UAC (conexión universal de aire), que permite al bombero dar o recibir aire a otros SCBA a través de una línea de trans-llenado igualando la presión en ambos cilindros de SCBA. Algunos equipos de respiración autónoma (SCBA) también vienen con un sistema de respiración compartida que permite a ambos bomberos conectar sus SCBA y respirar mientras están conectados entre sí. ^{[ 26 ]}

Los equipos de respiración autónoma (ERA) también se utilizan en diversos entornos industriales, como la minería , la petroquímica , la química y la nuclear . En algunas de las condiciones más peligrosas, los ERA pueden usarse junto con trajes herméticos, lo que facilita los procedimientos de descontaminación . En el ámbito industrial, especialmente en espacios confinados, el usuario suele recibir aire a través de una línea presurizada y solo lleva bombonas de aire comprimido para casos de emergencia y descontaminación .

En Estados Unidos y Canadá, los equipos de respiración autónoma (SCBA) utilizados en la extinción de incendios deben cumplir con las directrices establecidas por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), Norma 1981. Si un SCBA está etiquetado como "conforme a la norma NFPA 1981", está diseñado para la extinción de incendios. La versión actual de la norma se publicó en 2018. ^{[ 28 ]} Estas normas se revisan cada cinco años. Asimismo, el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) cuenta con un programa de certificación para SCBA destinados a ser utilizados en entornos químicos, biológicos, radiológicos y nucleares (CBRN).

Todo equipo de respiración autónoma (ERA) suministrado para su uso en Europa debe cumplir con los requisitos de la Directiva de Equipos de Protección Individual (89/686/CEE). En la práctica, esto suele significar que el ERA debe cumplir con los requisitos de la norma europea EN 137:2006. Esta norma incluye requisitos detallados sobre el rendimiento del ERA, el marcado requerido y la información que debe proporcionarse al usuario. Se reconocen dos clases de ERA: Tipo 1 para uso industrial y Tipo 2 para extinción de incendios. Todo ERA que cumpla con esta norma habrá sido verificado para garantizar un funcionamiento fiable y la protección del usuario en un rango de temperaturas de -30  °C a +60  °C bajo una amplia gama de condiciones operativas simuladas extremas.

El equipo de respiración autónoma (SCBA) está diseñado como equipo de protección personal , pero su uso conlleva ciertos riesgos. El peso de la unidad y el esfuerzo respiratorio afectan la capacidad de trabajo y la agilidad del usuario. La máscara facial completa, si bien protege el rostro y los ojos del calor, el humo y los gases tóxicos, también reduce la visión periférica y la percepción del entorno. El peso y las correas del arnés pueden limitar el volumen corriente, la frecuencia respiratoria y el consumo de oxígeno, y la frecuencia cardíaca puede aumentar en comparación con los mismos niveles de ejercicio sin el equipo. Las correas del arnés de hombro de los SCBA pesados ​​pueden reducir la libertad de movimiento del tórax, lo que afecta la respiración. ^{[ 29 ]}

• equipo de respiración de escape
• Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional ( NIOSH ), organismo regulador de los equipos de respiración autónoma (SCBA) en los Estados Unidos – agencia del gobierno federal de EE. UU. 
• Programa de Investigación y Prevención de Muertes de Bomberos , investigaciones del NIOSH sobre las causas de las muertes de bomberos.
• Glosario de términos de extinción de incendios
• Respirador : dispositivo que se usa para proteger al usuario de la inhalación de contaminantes. 
• Dispositivo PASS (sistema de alerta personal de seguridad) , también conocido como ADSU (unidad automática de señal de emergencia) : dispositivo utilizado para activar una alarma cuando un bombero se encuentra en peligro. 
• SCUBA – Equipo autónomo de respiración subacuática 
• Capucha antihumo , también conocida como suministro de aire a corto plazo (STAS, por sus siglas en inglés) : dispositivo para proteger al usuario de la inhalación de humo en caso de emergencia. 

• Tabla de especificaciones del aire : una explicación para el aire de "Grado D".
• Guía de usuario provisional y lista de equipos de respiración autónoma CBRN aprobados (Archivado)
• Desarrollo y publicación de la norma CBRN SCBA que dio lugar al primer SCBA certificado por NIOSH con protección CBRN ofrecido por el DHHS/CDC/NIOSH/NPPTL de EE. UU. el 3 de junio de 2002 (Archivado).
• Imagen de un equipo de respiración autónoma (SCBA) de circuito abierto de 2 cilindros.
• Desastres mineros en Estados Unidos en Wayback Machine (archivado el 6 de febrero de 2015)
• Estudio de los efectos fisiológicos del uso de aparatos respiratorios. Archivado el 13 de mayo de 2014 en Wayback Machine por RG Love y otros. Informe de investigación del Instituto de Medicina Ocupacional TM/94/05.