“Selección de equipos de protección respiratoria frente a nanomateriales”

“La principal vía de entrada de los nanomateriales (NMs) en el organismo es la inhalatoria, por lo que, entre las medidas preventivas disponibles para proteger la salud del personal expuesto, los Equipos de Protección Respiratoria (EPR) representan la última barrera de contención en la jerarquía de control. Será preciso especificar en las evaluaciones de riesgos el tipo de Equipo de Protección Individual (EPI) que deberá utilizarse en el puesto de trabajo y definir sus características”.

Artículo Técnico:
D. Rafael Valiente Barroso
Profesor titular de la Universidad de Cantabria
D. Ciro Luis Salcines Suárez
Servicio de prevención de la Universidad de Cantabria
D. Javier Ruiz Pérez
Área de Prevención de FREMAP-Mutua Colaboradora con la Seguridad Social, nº 61

EQUIPOS DE PROTECCIÓN RESPIRATORIA ADECUADOS FRENTE A NANOMATERIALES

Un EPR se considera adecuado cuando tiene la capacidad de reducir la exposición del usuario a un nivel de riesgo aceptable. Los criterios de adecuación expuestos a continuación excluyen aquellas atmósferas peligrosas para la salud o la vida, bien por ausencia de oxígeno, presencia de gases asfixiantes o concentraciones ambientales de contaminantes químicos que puedan alcanzar el valor IDLH (siglas en inglés de uso habitual del IPVS, índice inmediatamente peligroso para la vida y la salud). Para este tipo de atmósferas, se deberá recurrir a la elección de equipos aislantes.

Diferentes estudios han demostrado que los EPR que se comercializan actualmente, siguen manteniendo su eficacia con partículas de tamaño nanométrico (Golanski, Guillot, & Tardif, 2008). Este hecho se debe principalmente a que, a medida que se reduce el tamaño de la partícula, cobran más importancia los mecanismos de filtración basados en la difusión browniana y las fuerzas electrostáticas, circunstancia que permite incluso aumentar la eficacia de los filtros respecto a partículas de tamaño micrométrico (Chazelet S., 2013).

El INSST recomienda, de forma general, el uso de equipos filtrantes de partículas de clase 3, optando por máscaras completas cuando se necesite reducir al máximo la posible fuga hacia el interior o se requiera cierta protección ocular. También propone la opción de equipos de ventilación asistida o presión positiva, sin especificar en qué tipo de trabajos serían adecuados.

El Reino Unido, a través del HSE, aboga por la selección de máscaras completas con filtro P3 cuando los EPR sean la principal medida de control. Siempre que se empleen como control secundario en emergencias o derrames accidentales, o si se requiere protección adicional según lo indicado en la evaluación de riesgos, se optará por mascarillas auto­filtrantes FFP3 o medias máscaras con filtro P3. Asimismo, propone para los nanotubos de carbono (CNT) y otros NMs biopersistentes de alta relación de aspecto (HARN, siglas en inglés de High Aspect Ratio Nanoparticles), la utilización de EPR con un Factor de Protección Asignado de 40 o superior. A su vez, NIOSH establece que la protección necesaria para los CNT y las nanofibras de carbono (CNF), se haga en función de la concentración, tal y como se muestra en la Tabla I.

Tabla-1-EPR-NANO
Tabla I. Protección respiratoria propuesta por NIOSH, para exposiciones a CNT y CNF

En Alemania, BAuA señala que si se generan NMs en forma de polvo, se seleccionarán medias máscaras con filtros P2 o mascarillas autofiltrantes FFP2, siempre que no se supere el límite de exposición legalmente establecido para la fracción de polvo alveolar. En aquellos casos en que se sobrepase, se optará por medias máscaras con filtros P3 o mascarillas auto­filtrantes FFP3. También se elegirán estos últimos respiradores, en presencia de NMs bioper­sis­tentes fibrosos o con propiedades toxicoló­gicas específicas, si los valores encontrados en las mediciones ambientales superasen el límite de detección.

En el marco del proyecto LIFE nanoRISK, se realiza una propuesta detallada a escala de laboratorio e industrial (véase tabla II), sobre los EPR más adecuados en función de la tarea desarrollada, siempre que se complemente con equipos de protección dérmica, ocular y sistemas de ventilación por extracción.

Tabla-2-EPR-NANO
Tabla II. Protección respiratoria propuesta por LIFE nanoRISK, en función de los trabajos desarrollados

FACTORES DE ADAPTACIÓN DE LOS EQUIPOS DE PROTECCIÓN RESPIRATORIA

Una vez seleccionado el EPI adecuado, el siguiente paso es comprobar que se adapta al uso que se le va a dar. Será necesario evaluar los factores que hagan al equipo compatible con el entorno, la tarea y los usuarios finales, los cuales deberán ser consultados e implicados en el proceso de selección.

A continuación, se analizan aquellos factores de adaptación, que han evidenciado que juegan un papel determinante en la eficacia de los EPR en presencia de NMs, o que puedan condicionar el resultado final del proceso de selección.

Ajuste Facial

Los EPR de presión negativa basan gran parte de su eficacia en el sellado hermético entre la piel del rostro y la pieza facial. La existencia de fugas hacia el interior en la zona de contacto, posibilita la entrada del aire contaminado, reduciendo la protección esperada. La actuación dirigida a evitar estas fugas debe centrarse en los principales factores que influyen en el ajuste facial cuya identificación se muestra en la Figura 1.

Figura 1-EPR-NANO
Figura 1. Factores que influyen en el ajuste facial

Se ha observado que un mal sellado entre el EPR y la piel permite que las partículas de 30 nm a 1 micra penetren de 7 a 20 veces más por el sello facial que a través del filtro de una mascarilla autofiltrante N95 (Grinshpun et al., 2009). El INRS, ha demostrado que se puede reducir un factor 100 entre la protección de una máscara completa bien ajustada y la misma máscara desajustada, con respecto a partículas de 50 nm de diámetro. Igualmente, el HSE ha comprobado que la presencia de vello facial en la zona de contacto con el EPR, provoca en las medias máscaras o mascarillas autofiltrantes, fugas superiores al 1% a partir de 7 días desde que se produce el afeitado, observándose este efecto a partir de las 24 h en la mayoría de los trabajadores ensayados.

Dentro del proyecto NanoIMPULSA, también se ha corroborado la importancia del ajuste facial, en especial en las mascarillas autofiltrantes, concluyendo que es el ajuste y no la capacidad de filtración, el parámetro clave a tener en cuenta al estar expuesto a NMs.

Multi Walled Carbon Nanotube

Numerosas instituciones empiezan a recoger en sus publicaciones la necesidad de garantizar la hermeticidad de los EPR cuando se trabaja con NMs. Así, la OMS indica que en ausencia de controles de ingeniería adecuados, se deben utilizar EPR como parte de un programa de protección respiratoria, que incluya pruebas de ajuste. En esta misma línea, la Comisión Europea plantea que todos los trabajadores que usen EPR, tienen que realizar estos ensayos con el fin de garantizar un ajuste facial adecuado. Del mismo modo, el INSST propone que, antes de seleccionar un EPR, se deberían realizar pruebas de ajuste para determinar el modelo y la talla que mejor se adapta a la cara de la persona usuaria, advirtiendo que, con algunas mascarillas autofiltrantes, no se consigue una buena hermeticidad. Respecto a este tipo de EPR, también el BAuA indica que solo proporcionarán un nivel de protección adecuado si se utilizan correctamente y se han superado las pruebas de ajuste facial correspondientes. En relación a la trascendencia de efectuar estas pruebas en mascarillas autofiltrantes, se destaca un estudio llevado a cabo por FREMAP a más de 500 personas trabajadoras en el que solo el 13,6% de las mismas superaron el ensayo de ajuste cuantitativo mediante el método de conteo de partículas (véase Figura 2).

Gráfico 1 NANO-EPR
Figura 2. Resultado de las pruebas de ajuste cuantitativas superadas en función de la clase de mascarilla

Duración de Uso

Diferentes organismos internacionales de referencia recomiendan que en trabajos de larga duración se opte por equipos filtrantes motorizados. El HSE y el INRS son los organismos que le dan más relevancia a este factor, indicando el uso de equipos de ventilación asistida en tareas que se prolonguen más de 1 h. Concretamente, el INRS propone seleccionar equipos TH3 P, TM2 P o TM3 P con un caudal mínimo de suministro de aire de 160 L/min, en lugar de los 120 L/min exigidos por la norma, con el objeto de mantener en todo momento la presión positiva dentro del dispositivo. Cobrará especial importancia alcanzar este caudal en trabajos donde la velocidad del viento pudiese superar los 2 m/s.

El BAuA, en base a la normativa alemana, plantea la elección de equipos de ventilación asistida si el tiempo de uso excede de 120 min para medias máscaras y 105 min para máscaras completas, pudiendo realizarse 3 intervenciones por turno de trabajo con pausas de al menos 30 min entre cada intervención.

Finalmente, en laboratorios de investigación clasificados con un nivel de riesgo elevado, existe una propuesta para la selección de equipos de ventilación asistida en los trabajos de manipulación de NMs que superen las 2 h (Groso et al., 2016).  Esta duración de uso es coincidente con la que se ha acordado a nivel internacional para la exposición a cualquier agente químico ISO/TS 16975-1:2016.

Incompatibilidades con otros EPI o accesorios

En aquellos casos en que se requiera la protección de otras partes del cuerpo, se seleccionarán EPI que sean compatibles entre sí.

La protección ocular o las gafas graduadas presentan las principales interacciones con la protección respiratoria. En estos casos, se recomienda evaluar las siguientes soluciones técnicas:

  • Dar preferencia a los EPI que el fabricante proponga para su uso conjunto.
  • Si hay riesgo de salpicaduras, sustituir las gafas de montura universal o integral, por pantallas faciales, máscaras completas o equipos de presión positiva con casco, capuz, etc.
  • En el caso de las gafas de graduación existe la posibilidad de acoplar, a las máscaras completas o a las gafas de montura integral, unos dispositivos sobre los que fijar los oculares graduados.

Otras incompatibilidades que deben ser analizadas, son las que se originan entre las máscaras completas y los cascos, orejeras o ropa de protección química.

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Otros factores

Hay otros factores que, aunque no influyen de manera directa en la eficacia del EPR, pueden tener trascendencia en el resultado final del proceso de selección:

  • Se deberá favorecer aquellos EPR que ofrezcan una mínima resistencia a la respiración, su peso sea más liviano, limiten en menor medida la visi­bilidad y no comprometan la comunicación verbal.
  • La existencia de otros contaminantes químicos en forma de gas o vapor.
  • En presencia de atmósferas potencialmente explosivas, bien sea por los propios NMs o por otros agentes presentes en el lugar de trabajo, los equipos motorizados dispondrán de certificación ATEX, acorde a la zona clasificada.
  • La facilidad de limpieza y descontaminación. Aquellos equipos con un reducido número de componentes y en los que su reposición no revista una especial complejidad, serán la opción preferente.
  • Cuando se precise usar duchas de descontami­nación, antes de abandonar la zona de trabajo, los EPR deberán ser resistentes al agua.

CONCLUSIONES

 La elección del tipo de EPR más adecuado, dependerá de la peligrosidad de los NMs manejados, de su concentración y del tiempo de exposición. Si bien no existen ensayos o normas armonizadas específicas que demuestren la eficacia de los EPI frente a los NMs, las evidencias disponibles no sugieren que la penetración de los mismos a través del filtro sea un factor limitante en la eficacia de un EPR, existiendo un consenso generalizado en la elección de filtros contra partículas de clase 3. En el caso de seleccionar mascarillas autofiltrantes FFP3, se deberá prestar una atención especial al ajuste facial.

Tabla-3-EPR-NANO
Tabla III. Criterios de selección de EPR en función de la peligrosidad de los NMs, frecuencia y duración de las tareas, el ritmo de trabajo o estrés térmico

Cuando no se haya alcanzado un buen ajuste facial con ningún EPR de presión negativa, se deberá seleccionar equipos filtrantes motorizados. Se elegirá esta misma opción, en trabajos habituales cuya duración supere las 2 h de utilización diaria, en trabajos en los que existan ritmos de trabajo elevados o en situaciones de exposición a estrés térmico por calor, véase Tabla III. En el caso de que sea necesario un nivel de protección elevado, se optará por equipos clasificados como TM3 P. En el resto de los casos, es preferible elegir aquellos cuyo adaptador facial sea un casco o capuz (TH3 P) debido a la comodidad que ofrecen.

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