Falta de oxígeno

2. Aire en la atmósfera
3. Oxígeno
4. Combustión
5. Contaminación atmosférica
6. Cantidad de contaminante en el ambiente
7. Procesos que hacen posible las funciones vitales del hombre
8. Calidad del aire en ambientes interiores
9. Factores que afectan la calidad el aire en un ambiente laboral
10. Consecuencias de una mala ventilación
11. Medidas preventivas
12. Protección
13. Conclusión
14. Bibliografía
15. Gráficos

Introducción

El ser humano vive sumergido en un mar de aire. Sin él, la vida no sería posible ya que es un recurso natural indispensable para el desarrollo de la vida en la Tierra. De los gases que lo componen, el oxígeno resulta imprescindible para el mantenimiento de las funciones vitales del hombre. Por ello, este elemento no debe faltarle a ningún ser humano, de lo contrario, se vería afectado el buen desarrollo del individuo.

Los ambientes laborales han cambiado en el transcurso del tiempo con la mecanización y, los adelantos científicos y tecnológicos. En general, estos recursos redujeron el trabajo físico que requiere del esfuerzo de los trabajadores, pero han dado origen a algunas enfermedades relacionadas con el material del trabajo.

La educación sobre la salud en el ámbito de trabajo deberá orientarse a crear condiciones más favorables para el trabajo y originar conductas responsables para la prevención de accidentes, de modo que la empresa, el trabajador y la comunidad puedan conciliar sus necesidades e intereses.

Aire en la atmósfera

La Tierra está rodeada por una capa de aire llamada atmósfera, que tiene unos 1000 km. de espesor. Si la Tierra no tuviese atmósfera, la vida no sería posible.

El aire es un fluido que forma la atmósfera. Esta constituido por una mezcla de gases, vapor de agua y pequeñas partículas de polvo (hollín, polen, tierra) que se pueden dividir en componentes constantes y accidentales. Cuando está limpio y seco, es decir puro (en este estado solo se encuentra a nivel del mar, en zonas alejadas de la actividad humana), contiene componentes constantes: un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y el 1% restante formado por dióxido de carbono y otros gases, tales como el argón, el neón, el hidrógeno y el helio (Fig. 1). Los componentes accidentales son aquellos gases y vapores característicos del aire de una determinada localidad: los óxidos de nitrógeno procedentes de las descargas eléctricas durante las tormentas, el óxido de carbono procedente de los gases de escape de los motores de combustión interna, etc.

Casi todos los seres vivos dependen del aire: el oxígeno es necesario para respirar y el dióxido de carbono es empleado por las plantas en la fotosíntesis.

Propiedades físicas y químicas del aire

Propiedades físicas:

• Es de menor peso que el agua.
• Es de menor densidad que el agua.
• Tiene Volumen indefinido.
• No existe en el vacío.
• Es incoloro, inodoro e insípido.

Propiedades químicas:

• Reacciona con la temperatura condensándose en hielo a bajas temperaturas y produce corrientes de aire.
• Esta compuesto por varios elementos entre ellos el oxigeno (O2) y el dióxido de carbono elementos básicos para la vida.

Oxígeno

Definición: elemento químico gaseoso, incoloro, inodoro e insípido.

Símbolo químico: O

Fórmula química: O2

Peso atómico: 15, 9994

Número atómico: 8

Densidad a 0 °C (temperatura) y 101,3 kPa (presión): 1,429 g/l

Punto de ebullición: 183 °C

Punto de fusión: 218,7 °C

Peso específico del oxígeno líquido en el punto de ebullición: 1,118

Este elemento se encuentra en estado libre como componente del aire, del cual constituye un 21% en volumen. En forma combinada se lo puede encontrar en el agua y en numerosos minerales. En total representa el 49,5% en peso de la superficie terrestre, y por ello es el elemento más abundante. En el cuerpo humano representa un 60% y se encuentra en todos los tejidos vivos.

El oxígeno del aire es necesario para la combustión y la respiración, por ello, por ser un gas esencial para la vida humana, debe estar disponible para todos los individuos.

Su falta es asimilable a la carencia de alimento o agua, por lo tanto es administrado a personas con problemas respiratorios y también a las personas que vuelan a altitudes elevadas, donde la baja concentración de oxígeno no permite la respiración normal.

Combustión

La combustión es un cambio químico en el que un ‘combustible’ (carbón, gas natural, madera o algún derivado del petróleo) se combina con oxígeno para producir otras sustancias, denominadas ‘producto de la combustión’, y además se produce la liberación de luz y energía en forma de calor.

Un ejemplo de combustión sería la del carbón. El carbón esta formado por una proporción muy alta de átomos de carbono. Cuando éstos átomos y las moléculas de oxígeno que hay en el aire se encuentran cerca y la temperatura es suficientemente alta, los átomos que constituyen la molécula de oxígeno se separan y se unen a los átomos de carbono. El resultado es una nueva molécula, el dióxido de carbono y energía en forma de calor. (Fig. 2)

Como este proceso se repite miles de veces, el calor que resulta es suficientemente alto, como para que las restantes moléculas de oxígeno continúen uniéndose a los átomos de carbono. El proceso se termina cuando se acaba el carbono o cuando no hay más oxígeno.

Cuando en el ambiente en donde se produce la combustión hay poco oxígeno, cada átomo de carbono, en lugar de unirse a 2 átomos de oxígeno se une a uno solo y forma una molécula de un gas diferente al dióxido de carbono, el monóxido de carbono. (Fig. 3)

Este gas es muy tóxico, al respirarlo, se incorpora a la sangre en lugar del oxígeno y dificulta la respiración celular. Si un individuo permanece mucho tiempo en un ambiente con demasiado monóxido de carbono se puede producir una fuerte sensación de adormecimiento y, por último, asfixia.

No solo es carbón lo que se quema, el alcohol fino que se usa para desinfectar heridas es un excelente combustible. Cuando éste o los hidrocarburos presentes en los derivados del petróleo entran en combustión, no solo producen como resultado monóxido o dióxido de carbono y calor. El hidrógeno que tienen en sus moléculas también se une al oxígeno y forma moléculas de agua. (Fig. 4)

La madera, el petróleo y gases son otros tipos de combustibles.

Contaminación atmosférica

La actividad productiva del hombre requiere grandes cantidades de energía para mover maquinarias, motores y turbinas, para fundir metales, para producir electricidad, para calentar ambientes, etc. Gran parte de esta energía se obtiene a partir de la combustión de compuestos orgánicos: leña, petróleo, gas. Si bien este tipo de combustión genera energía, también produce gases que se liberan hacia la atmósfera y que alteran la composición de lo que se llama ‘aire puro’.

La contaminación atmosférica no se debe solo a la actividad industrial, el uso de ciertos artefactos domésticos es también una importante causa de esta contaminación.

Los principales contaminantes del aire se clasifican en:

• Primarios: Son los que permanecen en la atmósfera tal y como fueron emitidos por la fuente. Para fines de evaluación de la calidad del aire se consideran: óxidos de azufre, monóxido de carbono, óxido de nitrógeno, hidrocarburos y partículas.
• Secundarios: Son los que han estado sujetos a cambios químicos, o bien, son el producto de la reacción de dos o más contaminantes primarios en la atmósfera. Entre ellos destacan oxidantes fotoquímicos y algunos radicales de corta existencia como el ozono (O3).

Naturaleza de los contaminantes del aire

Los factores contaminantes que han merecido mayor importancia son los siguientes:

• Compuestos clorofluorcarbonados (CFC): los equipos de enfriamientos (heladeras, acondicionadores de aire) utilizan estos compuestos, y cuando los equipos tienen pérdidas, estos compuestos son liberados a la atmósfera.
• Ozono (O3): los equipos que trabajan con tensiones eléctricas altas producen descargas sobre el aire, que hacen que las moléculas de oxígeno reaccionen formando ozono.
• Dióxido de carbono (CO2): la combustión genera grandes cantidades de este gas.
• La contaminación en ambientes cerrados se produce por mala combustión, humo de cigarrillos, uso de artefactos eléctricos, insecticidas, adhesivos, solventes y otros compuestos orgánicos provenientes de artículos de limpieza.
• En el combustible que contenga azufre o nitrógeno se formarán óxidos de azufre y nitrógeno (también se pueden formar en la combustión a partir del nitrógeno del aire).
• La combustión incompleta forma monóxido de carbono, polvo de carbón en forma de hollín y sustancias orgánicas parcialmente oxidadas.

La contaminación atmosférica y la salud

Las sustancias que flotan en el aire en ciertas zonas determinan un grado de peligrosidad para el ser humano. Muchos de los productos que se consumen en los hogares son liberadores potenciales de esas sustancias. Por ello, es importante tener al menos, una información mínima básica que permita actuar ante la contaminación cotidiana.

Los efectos nocivos (Fig. 5) de la contaminación atmosférica se pueden diferencias en:

• Muy serios: aquellos que ocasionan una baja calidad de vida, la ponen en peligro y sus efectos son irreversibles.
• Serios: no comprometen la vida y sus efectos son reversibles.

El riesgo puede estimarse considerando:

RIESGO = PELIGROSIDAD x EXPOSICIÓN

Así, el riesgo para la salud depende de la peligrosidad  y la exposición al contaminante (tiempo, cercanía, forma).

Los aspectos que deben estudiarse para estimar la peligrosidad de un contaminante con base en la exposición a él son:

• Identificación de los contaminantes presentes en el aire.
• Estimación de la cantidad y concentración de los contaminantes con base en el conocimiento de las fuentes que los producen.
• Determinación de los contaminantes por área de interés.
• Estimación del número de personas expuestas en diferentes niveles y formas.
• Conocimiento de los patrones regulares que se manifiestan en los contaminantes (emisiones industriales, emisiones por automotores).
• Previsión de contingencias o accidentes (fugas, incendios, explosiones, accidentes de transportación).

Los resultados obtenidos son utilizados para determinar la probabilidad de producir enfermedades según diferentes niveles de exposición.

La estimación de la exposición al contaminante se obtiene mediante diversos medios como: el monitoreo, que puede ofrecer datos específicos en lugares bien delimitados y en determinados tiempos, sin embargo, las condiciones pueden variar significativamente de un sitio a otro, por más cercano que éste se encuentre, así como,  la actividad humana nos lleva a movernos constantemente, cambiando drásticamente nuestra posición, por lo que a presencia y concentración de contaminantes se trata; o a través de la elaboración de modelos matemáticos que simulan y predicen los efectos de la contaminación.

Tratando el problema a nivel grupal o general, es importante establecer los parámetros necesarios para determinar el riesgo de un contaminante para la salud, donde se deben puntualizar diferentes aspectos referentes a los contaminantes tóxicos. Un contaminante tóxico atmosférico aumenta la probabilidad de desarrollar una enfermedad o disminuir la capacidad de defensa del organismo.

Aquellos contaminantes de alto riesgo para la salud son los que:

• Afectan a muchas personas.
• Causan efectos graves a la salud (cáncer, defectos en el embrión, enfermedades graves y/o la muerte.
• Se liberan a la atmósfera en grandes cantidades.

Cantidad de contaminante en el ambiente

En toxicología industrial se ha establecido una característica de las materias tóxicas que suele designarse como MAC (concentración máxima posible). La definición no es sencilla, pues, independientemente de las respuestas alérgicas y de las diferentes sensibilidades entre los individuos, los sometidos a estas atmósferas llegan a crear hábito insensibilizándose. Por ello las cifras adoptadas para el MAC de cada sustancia suele ser tres veces inferiores al valor capaz de afectar a quienes no están inmunizados por la costumbre.

Concertaciones máximas admisibles (MAC) de varias sustancias en ppm.

Para ocho horas de exposición (un día de trabajo)

Sustancia	MAC
Níquel carbonilo	0.001
Bromo	0.1
Cloro	1
Anilina	5
Trietilamina	25
Cloroformo	50
Amoniaco	100
Metanol	200
Etilmercaptano	250
Gasolina	500
Etanol	1000
Dióxido de carbono	5000

Partes por millón (PPM)

Para determinar la concentración de una sustancia química en un volumen se utilizan las partes por millón de fracciones iguales. Cada millonésima parte de este volumen, correspondiente a la sustancia de nuestro interés, se considera una parte por millón de la sustancia.

Partículas suspendidas en su fracción respirable (PM-10)

• Criterios para evaluar la calidad del aire:

150 µg/m³ (microgramos sobre metro cúbico) en un promedio de 24 hs, significa que el aire es satisfactorio. Para IMECA (Índice Metropolitano de la Calidad del Aire) esta cifra equivale a 100. (Fig. 6)

• Características del contaminante:

Partícula sólidas o líquidas dispersas en la atmósfera (su diámetro va de 0.3 a 10 µm) como polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen. La fracción respirable de PST (partículas suspendidas totales), conocida como PM-10, está constituida por aquellas partículas de diámetro inferior a 10 micras, que tienen la particularidad de penetrar en el aparato respiratorio hasta los alvéolos pulmonares.

• Fuentes principales:

Combustión industrial y doméstica del carbón; procesos industriales; incendios; erosión eólica y erupciones volcánicas.

• Efectos principales

Salud: Irritación en la vías respiratorias; su acumulación en los pulmones origina enfermedades como silicosis y la asbestosis. Agravan el asma y las enfermedades cardiovasculares.

Materiales: Deterioro en materiales de construcción y otras superficies.

Vegetación: Interfieren en la fotosíntesis.

Otros: Disminuyen la visibilidad y provocan la formación de nubes.

Procesos que hacen posible las funciones vitales del hombre

Funciones respiratorias

El sistema respiratorio realiza dos funciones fundamentales para la vida: el transporte de oxígeno del ambiente hasta la sangre y el del dióxido de carbono desde la sangre al exterior del cuerpo. Estas dos funciones son inversas. (Fig. 7)

En la respiración de un organismo, el proceso comprende 3 etapas: la primera corresponde a la ventilación pulmonar, es decir, entrada y salida del aire; la segunda hace referencia al intercambio gaseoso que ocurre en los pulmones, entre el aire que proviene del exterior y los gases que llegan a los pulmones acarreados por la sangre (resultantes de la actividad celular); la tercera etapa corresponde a la respiración celular, proceso en el que el oxígeno permite la degradación de nutrientes, y en consecuencia, se produce dióxido de carbono. Este proceso proporciona la energía necesaria para mantener las funciones vitales del organismo.

Inspiración y espiración

Se denomina inspiración al ingreso del aire en el organismo. Esto es posible gracias a los músculos diafragma e intercostales, que al contraerse provocan la elevación de las costillas, es decir el aumentan del volumen de la caja torácica. Esto provoca una diferencia entre la presión atmosférica y la del medio interior; por lo tanto, el aire que es una mezcla de gases, pasa del lugar de mayor presión al de menor presión. (Fig. 8)

La espiración se produce cuando se relajan estos músculos, disminuyendo así el volumen de la caja torácica, lo cual provoca la salida del aire. (Fig. 9)

Órganos del sistema respiratorio

El sistema respiratorio humano está formado por una sucesión de órganos huecos que constituyen una especie de tubería ramificada. El extremo de cada ramificación es cerrada pero está en contacto con el sistema circulatorio (Fig. 10). Los órganos que componen este sistema son:

• Nariz: la inspiración o entrada del aire en un organismo y la espiración o salida del mismo, se hace principalmente a través de la nariz, aunque en menor proporción también puede hacerse por la boca.
• Fosas nasales: están tapizadas por una membrana muy delgada y húmeda llamada mucosa nasal o pituitaria.
• Faringe: estructura musculosa, de unos 14 cm., tapizada por una mucosa. Es una vía común al sistema respiratorio y al digestivo.
• Laringe: interiormente está atravesada por una serie de ligamentos que se mantienen tirantes: las cuerdas vocales, lo que permite la producción de sonidos.
• Tráquea: tiene de 15 a 20 anillos de cartílago incompletos hacia la parte posterior del cuello, que permiten la dilatación del esófago durante el paso de los alimentos. La tráquea esta cubierta internamente por cilias que continuamente empujan las partículas extrañas hacia la faringe, de manera que puedan ser expulsadas al exterior.
• Bronquios: formados por anillos cartilaginosos completos que evitan que se aplasten e impidan el pasaje de aire. Dentro de los pulmones, los bronquios se subdividen en tubos cada vez más delgados, despojados de la cubierta cartilaginosa. Cuando los bronquios llegan a tener un milímetro de diámetro reciben el nombre de bronquiolos.
• Pulmones: constituidos por los sacos alveolares, especies de bolsas en las que terminan las ramificaciones bronquiales.

Capacidad pulmonar

La máxima cantidad de aire que puede llenar las vías respiratorias y los pulmones de un adulto humano, denominada capacidad pulmonar total es de aproximadamente 5 o 6 litros.

De esa cantidad, 150 mililitros se ubican en las vías respiratorias superiores. Esta porción de aire es denominada aire espacial muerto, ya que no es aprovechado en la respiración. El resto del aire se ubica en los alvéolos, en contacto con la sangre, con una verdadera función de intercambio de gases, por lo que recibe el nombre de aire alveolar.

Durante una respiración normal, el volumen de aire inhalado y exhalado es de 500 mililitros. De esta cantidad, solo 350 abandonan los alvéolos, y los 150 restantes son aire espacial muerto.

Siempre hay una reserva de 2, 5 litros de aire que permanecen dentro de los pulmones.

El volumen máximo de aire que puede ser incorporado por una inspiración forzada es aproximadamente de 3 litros, si se suma este valor al medio litro que se inhala normalmente y a la reserva de 2, 5 litros obtenemos 6 litros que constituyen la capacidad pulmonar total. (Fig. 11)

Vasos por donde circula la sangre

• Arterias: Conducen la sangre que sale de los ventrículos. Poseen gran cantidad de tejido elástico, que les permite dilatar sus paredes, aumentar la luz del tubo durante la sístole ventricular y recibir la sangre del corazón, resistiendo la gran presión sanguínea. Durante la diástole, las arterias retoman su tamaño normal. (Fig. 12)
• Venas: No soportan presiones elevadas, porque la sangre que regresa al corazón tiene una presión mucho menor que la arterial. Sus paredes son más delgadas y menos elásticas que las de las arterias. Casi toda la sangre venosa circula hacia el corazón, en contra de la fuerza de gravedad. En este caso, la circulación es favorecida por las paredes delgadas, que ofrecen menos resistencia al flujo sanguíneo; por las contracciones de los músculos esqueléticos que rodean a las venas y por las válvulas semilunares de las venas, que imposibilitan el retroceso de la sangre, ya que una vez que asciende, las válvulas se cierran automáticamente e impiden su regreso. (Fig. 13)
• Capilares: Los capilares arteriales y venosos unen las arterias a las venas y forman inmensas redes alrededor de los tejidos. Están constituidos por una sola capa de células, y en ellos a circulación es muy lenta (0, 5 mm/s). Estas características constituyen una gran ventaja para el intercambio de nutrientes y de gases. Las moléculas pequeñas y los iones atraviesan el capilar, mientras que las proteínas y otras moléculas grandes no pueden hacerlo. (Fig. 14)

Aparato respiratorio y circulatorio

El aparato respiratorio aporta el oxígeno que necesitan las células del organismo y elimina el dióxido de carbono de desecho. El aire inhalado pasa principalmente por la nariz, donde los pelos filtran el aire, impidiendo que partículas extrañas entren en el aparato respiratorio. Luego el aire pasa por la cavidad nasal, la cual se calienta con el paso del aire. Después de allí, el aire viaja por la faringe, hacia la laringe, para continuar pasando por la tráquea. En este sector, a la altura de la cuarta vértebra dorsal, la tráquea se divide en dos tubos más estrechos, llamados bronquios, que conducen hacia los pulmones. Cada pulmón está formado por múltiples conductos pequeños ramificados, denominados bronquiolos, que finalizan en reducidas cámaras arracimadas llamadas alvéolos. (Fig. 15)

La presión total del aire (presión atmosférica) es la suma de las presiones parciales de los gases que lo componen. En una mezcla gaseosa, la presión parcial de cada uno de los gases es directamente proporcional a la concentración en la que se encuentra. Por lo tanto, la presión total del aire inspirado y espirado dependerá de las concentraciones de O2 y CO2.

El aire espirado contiene más CO2 y menos O2 que lo que tenía al llegar a los pulmones, mientras que la cantidad de N2 no varía.

El intercambio gaseoso es posible gracias a la diferencia de concentración de gases, que se encuentran tanto en los alvéolos como en los capilares que lo rodean.

En consecuencia, el intercambio de gases se produce por difusión, es decir, el pasaje de moléculas de una zona de mayor concentración a otra donde ésta es menor. En este proceso interviene la sangre, por ello se lo denomina hematosis.

Esta difusión comprende dos etapas:

• Entre los alvéolos y los capilares sanguíneos, donde la presión parcial del O2 en el aire inspirado (105 mm Hg) es mayor que en la sangre de los capilares alveolares (40 mm Hg). Por lo tanto, el O2 se difunde desde los alvéolos hacia los capilares venosos, para ser distribuido a todas las regiones del cuerpo por la arteria aorta. El CO2, por otro lado, es transportado por la arteria pulmonar y los capilares arteriales, y se difunde a partir de estos hacia los alvéolos, desde donde es expulsado al exterior. (Fig. 16)
• Entre los capilares sanguíneos y las células, donde el O2 es distribuido por medio de la hemoglobina hacia todas las células del cuerpo. La sangre oxigenada contenida en los capilares mantiene una presión parcial de O2 mayor que la que existe en las células (40 mm Hg). Por esta diferencia de presión, es que el O2 se difunde desde los capilares arteriales hacia el líquido intestinal intersticial, y luego a las células. Como producto de este metabolismo celular se produce CO2. Como la presión parcial de este gas en las células (45 mm Hg) es mayor que en los capilares venosos (40 mm Hg) el CO2 sale desde la célula, hacia el líquido intersticial e ingresa en los capilares venosos, que lo transportan hacia los pulmones, para ser liberado en la espiración. (Fig. 17)

Los componentes celulares de la sangre, los glóbulos rojos, blancos y las plaquetas, tienen cada uno funciones específicas que cumplir dentro del universo corporal. Los glóbulos rojos son los más numerosos de los tres componentes celulares y normalmente suman casi la mitad del volumen sanguíneo. Están llenos de hemoglobina, la cual tiene una gran afinidad por el O2, es decir, se combina fácilmente con él y esta unión es reversible. Cuando el oxígeno ingresa a los capilares, inmediatamente se une a esta proteína y cuando ésta se encuentra en contacto con los tejidos, les cede el oxígeno.

Respiración celular

Mediante la respiración celular, los organismos vivos, los organismos vivos obtienen la energía necesaria para realizar todos los procesos vitales. Esta energía proviene de la transformación química que se produce entre la glucosa de las células y el oxígeno que les suministra la sangre.

Aunque los productos que se obtienen son los mismos que en la combustión, durante la respiración, la energía liberada no se disipa en forma de luz y calor, una gran parte es aprovechada por el organismo para producir otras transformaciones químicas necesarias para la vida. Solo la energía ‘sobrante’ se disipa como calor. (Fig. 18)

Calidad del aire en ambientes interiores

La función primaria de un edificio en el que se desarrollan actividades es proporcionar a los ocupantes un ambiente confortable y saludable en el que trabajar. Esto depende, en gran medida, de que el sistema de ventilación/climatización tenga un diseño, un funcionamiento y un mantenimiento apropiados.

Se prohíbe la realización de trabajos, sin la protección personal correspondiente, en ambientes en que la atmósfera contenga menos de 18% de oxígeno. Por lo tanto, se deben proporcionar unas aceptables condiciones térmicas (temperatura interior y niveles de humedad), y una calidad de aire interior, así mismo, aceptable; es decir, deben procurar que la mezcla del aire exterior con el interior sea la adecuada, y deben disponer de sistemas de filtración y limpieza del aire capaces de eliminar los contaminantes presentes en el mismo.

La calidad del aire en ambientes interiores, tales como edificios de oficinas, naves industriales, locales públicos, etc., es un problema que ha generado en los últimos años una creciente preocupación tanto por las situaciones de disconfort que se originan en no pocos casos, como por las consecuencias negativas para la salud que pueden padecer los ocupantes de estos inmuebles. Se ha descrito incluso el llamado "Síndrome del edificio enfermo" para aquellos locales más afectados por el problema que presentan una serie de características comunes que la OMS define como las siguientes:

• Tienen, casi siempre, un sistema de ventilación forzada de aire común a todo el edificio o a amplios sectores del mismo y existe recirculación, como mínimo parcial, del aire interior. Algunos edificios tienen la localización de la toma de aire en lugares inadecuados mientras que otros usan intercambiadores de calor que transfieren los contaminantes desde el aire de retorno al aire de suministro.
• Con frecuencia la calidad de la construcción, ligera y poco costosa, es deficiente.
• Las superficies interiores están en gran parte recubiertas con material textil, incluyendo paredes, suelos y otros elementos de diseño interior, lo cual ocasiona una elevada relación entre superficie de dicho material y volumen del edificio.
• Practican el ahorro energético y se mantienen relativamente calientes o fríos buscando un ambiente térmico homogéneo.
• Se caracterizan por ser edificios herméticos en los que las ventanas no suelen ser practicables.

Carga térmica ambiental: calor intercambiado entre el hombre y el ambiente.

Carga térmica: suma de la carga térmica ambiental y el calor generado por los procesos metabólicos.

Desde el punto de vista de las condiciones de confortabilidad térmica el 25 % del calor producido por metabolismo en período de descanso, es transferido desde la superficie de la piel al aire por convección, la mitad es perdido por radiación al entorno y el 25 % restante es cedido por calentamiento del aire inspirado (el calor eliminado por la respiración es del orden del 8 al 10 % del producido por metabolismo, en una persona media, sana y en condiciones normales) y por evaporación de la transpiración de la piel expuesta (desnuda), unos 20 a 30 gr/h, para una persona media, sana, y en condiciones normales.

Factores que afectan la calidad el aire en un ambiente laboral

• Una ventilación inadecuada:

Generalmente es debida a:

a) Un insuficiente suministro de aire fresco, como consecuencia de una elevada recirculación del aire o de un bajo caudal de impulsión.

b) Una mala distribución y, consecuentemente una mezcla incompleta con el aire exterior, que provoca estratificaciones del aire y diferencias de presión entre los distintos espacios y zonas del edificio.

c) Una incorrecta filtración del aire debido a un mantenimiento incorrecto o a un inadecuado diseño del sistema de filtración.

d) Una temperatura de aire y humedad relativa extremas o fluctuantes.

• La contaminación interior

Puede tener como origen al propio individuo, al trabajo, a la utilización inadecuada de productos (desinfectantes, limpieza, abrillantado) a los gases de combustión y a la contaminación cruzada procedente de otras zonas poco ventiladas que se difunden hacia lugares próximos y los afectan.

• La contaminación exterior

Entrada en el edificio de humos de escape de vehículos, productos utilizados en trabajos de construcción, etc. Otro origen puede ser la infiltración a través del basamento (vapores de gasolinas, emanaciones de cloacas, etc.).

• La contaminación debida a materiales empleados en la construcción

- La fibra de vidrio: La fibra de vidrio está formada por material amorfo vidrioso. Se usa como aislante térmico en los sistemas de aire acondicionado, su instalación y utilización incorrecta, como la degradación de los materiales que la contienen, es uno de los peligros principales de la mala calidad del aire interior, y es una fuente potencial de enfermedades.

- El formaldehído: se emplea extensamente en la formulación de plásticos y como aislantes térmicos y barnices. Puede ocasionar irritación en las vías respiratorias y alergias y está considerado como una sustancia sospechosa de inducir procesos cancerigenos.

- Los disolventes: son otro material de construcción que puede ser fuente de contaminación por generación de compuestos químicos en el aire del interior de un edificio como los muebles y elementos de decoración de madera y caucho, los agentes sellantes, colas, barnices y materiales textiles.

• La contaminación biológica

- El dióxido de carbono: es un gas que se forma por combustión de sustancias que contienen carbono. La principal fuente está en la respiración humana y el fumar. Es un asfixiante simple cuya presencia a concentraciones altas provoca falta de oxígeno.

- El monóxido de carbono: su presencia es debida a la toma inadecuada de aire fresco exterior y el fumar.

- El humo de tabaco: El hecho de fumar representa la liberación en el aire de una mezcla compleja de productos químicos. Además de monóxido de carbono, dióxido de carbono y partículas, se producen óxidos de nitrógeno y una amplia variedad de otros gases y compuestos orgánicos. Su presencia en el aire del interior de un edificio es un problema que afecta tanto a fumadores como a no fumadores.

Básicamente los efectos que pueden causar los distintos contaminantes biológicos presentes en el ambiente interior de un edificio sobre los ocupantes son:

• Virus y bacterias: infecciones
• Polen y hongos: alergias.

Consecuencias de una mala ventilación

La sintomatología presentada por los afectados por falta de oxigeno no suele ser severa y, al no ocasionar un exceso de bajas por enfermedad, se tiende a menudo a minimizar los efectos que, sin embargo, se traducen en una situación general de disconfort. En la práctica estos efectos son capaces de alterar tanto la salud física como la mental del trabajador, provocando un mayor estrés.

En general, los contaminantes presentes en el aire ambiente penetran en el organismo por inhalación y por tanto afectan inicialmente al tracto respiratorio, pudiendo también ser absorbidos y afectar a otros órganos o acumularse en distintos tejidos.

Una mala ventilación produce hipoxia, que quiere decir que la cantidad de oxígeno en el organismo disminuye por debajo del nivel de concentración normal.

Los cuadros de anoxia y de hipoxia reflejan una dificultad total o parcial en el suministro de oxígeno a los distintos tejidos del organismo. El cerebro, el corazón y los riñones son los órganos que sufren más la falta de oxígeno, y en los que los daños suelen ser irreparables.

La anoxia y la hipoxia son dos fenómenos relacionados, que se diferencian en el grado de severidad. Ambos se refieren a la capacidad del organismo de proveer oxígeno a los distintos tejidos del organismo, y por lo tanto, al contenido de oxígeno que se encuentra en dichos tejidos.

La diferencia entre anoxia e hipoxia es una cuestión de medida: cuando la cantidad de oxígeno disminuye por debajo del nivel de concentración normal el cuadro se denomina hipoxia, mientras que cuando el oxígeno está completamente ausente pasa a llamarse anoxia.

La anoxia es la ausencia de oxígeno que requieren los tejidos para mantener activo el ciclo celular, particularmente el ciclo de Krebs; la hipoxia es la disminución del oxígeno y la hipoxemia es la caída de la concentración del oxígeno en la sangre (donde se transporta el oxígeno unido a la hemoglobina contenida en los glóbulos rojos).

El cerebro y la falta de oxígeno

Todos los tejidos del organismo pueden verse afectados por un cuadro de anoxia o por uno de hipoxia; todos, en mayor o en menor medida, sufren dicha situación y pueden verse dañados en forma a veces irreversible e irreparable, dependiendo el daño siempre del grado de dificultad en la llegada del oxígeno y en el tiempo que dure el cuadro. Es por esto último que las distintas intervenciones médicas capaces de revertir estos cuadros de insuficiencia en el transporte de oxígeno deben ser implementados lo más rápido que sea posible, para evitar secuelas.

Pero sin lugar a dudas, es el tejido neurológico el que sufre con mayor severidad estos cuadros ya que, por su carácter inherente de ser irreparable, cualquier obstrucción en la llegada de oxígeno al mismo puede dejar secuelas irreparables. El daño que ocasiona la anoxia en el cerebro puede traducirse en la pérdida de aquellas funciones cognitivas, motoras o del lenguaje, cuyo sustrato orgánico se encuentra en la región cerebral afectada por el cuadro particular de falta de suministro de oxígeno.

Otros tejidos que sufren en gran medida la falta de oxígeno son el corazón y el riñón.

Problemas vasculares y pulmonares

Desde el punto de vista cardiovascular, cualquier segmento vascular que tenga dificultades en el flujo de la sangre, provocará inmediatamente una caída en el aporte de oxígeno al tejido que éste alimenta normalmente. En el ejemplo mencionado, la caída del aporte de oxígeno al músculo cardíaco se traduce habitualmente en dolor de la zona afectada (el pecho).

Este tipo de síntomas no debe ser ignorado y debe motivar una consulta médica inmediata. Asimismo, una anemia brusca, con la consiguiente caída de la concentración de la hemoglobina, puede ocasionar cuadros similares sen aquellos casos en que existen obstrucciones previas. Otras veces, la dificultad de unir las moléculas de oxígeno a la sangre induce hipoxemias; esto suele suceder en los distintos trastornos en el transporte del oxígeno en los pulmones: llegado el oxígeno a los alvéolos pulmonares, no consigue alcanzar la sangre al hallarse edematizada (hinchada) la pared alveolar, y esto puede dar lugar a una insuficiencia cardíaca.

La hipertensión pulmonar también puede inducir cuadros de insuficiencia del transporte de oxígeno. Esta puede ser de origen desconocido (hipertensión pulmonar primaria) o puede ser secundaria a distintas circunstancias patológicas, como las embolizaciones trombóticas que responden a numerosas causas. En estas ocasiones, la presión pulmonar que normalmente traslada la sangre hacia el pulmón, a fin de que pueda oxigenarse, se encuentra tan elevada que dificulta el proceso de oxigenación.

Asimismo, puede haber contaminantes que provoquen irritación en los ojos o que generen problemas dérmicos (erupciones y picores). Los efectos sobre el tracto respiratorio son irritación de nariz, garganta y bronquios, con posibilidad de provocar cambios en la reactividad bronquial, o liberación de un mediador inducida por alérgenos que conducen a la aparición de rinitis, asma o neumonitis hipersensitivas. Por otra parte los contaminantes microbianos pueden provocar enfermedades infecciosas.

Los síntomas que se relacionan con una deficiente calidad del aire en el interior de un edificio son: dolor de cabeza, mareos, náuseas, fatiga, piel seca, irritación de ojos, congestión de senos nasales y tos. Es a menudo difícil diferenciar entre los causados directamente por el medio ambiente y los de origen psicológico. No hay que olvidar que un aire de pobre calidad provoca disconfort, pudiendo desencadenar reacciones psicológicas complejas, cambios de humor, de estado de ánimo y dificultades en las relaciones interpersonales.

Medidas preventivas

• Ubicar la toma de aire exterior de modo que se impida la reentrada de los aerosoles.
• Suministrar suficiente aire fresco de ventilación. Los sistemas de ventilación están diseñados para conservar la energía y no para mantener puro el aire en ambientes cerrados. Aún si se utilizara un sistema de ventilación muy costoso y con seis cambios de aire por día, nada se podría hacer para combatir el humo de segunda mano. Para proporcionar una ventilación lo suficientemente segura como para mantener el humo pasivo al margen de los niveles de peligro, se calcula que habría que invertir unos 300.000 dólares por fumador.
• Accesos adecuados a los diferentes componentes del sistema para su inspección, reparación y limpieza.
• Colocar filtros adecuados para el control de la entrada de materia particulada.
• Prevenir la acumulación de agua estancada bajo los sistemas de refrigeración.
• Seleccionar humidificadores que utilicen vapor de agua como fuente de humedad.
• Mantener la humedad relativa del aire por debajo del 70% en los espacios ocupados.
• Establecer programas de mantenimiento que contemplen la inspección, la limpieza y la desinfección.
• Sistema de evaluación del calor.
• Ventilación general.
• Ventilación localizada (extracción).
• Acondicionamiento del aire.
• Reducir la cantidad de trabajos corporales.
• Establecer medidas de alternancia (permitir a los trabajadores cambiar la zona de trabajo en forma preestablecida y de tarea).
• Dar al personal elementos de protección personal.
• Cambiar el proceso de trabajo, por otro de distinta tecnología (que no posea carga térmica o esta asea menor.)

Más allá de tener todas las medidas preventivas posibles, tiene mucho más sentido eliminar la fuente de contaminación en el ambiente, que tratar de purificarlo después.

Protección

Cada edificio donde se realice un trabajo debe contar con el equipamiento necesario para proporcionar protección respiratoria adecuada. Antes de utilizar máscaras y filtros, el usuario debe saber que ésta protección no le aísla totalmente de su entorno, ya que, depende de un porcentaje de oxígeno en el ambiente.

Es necesario conocer en todo momento las condiciones del ambiente incluyendo la concentración de oxígeno, que no debe ser nunca inferior al 18 % en volumen. Antes de comenzar el trabajo deben conocerse otras concentraciones de gases o vapores nocivos. La selección de cualquier máscara facial y de filtros, depende principalmente del tipo de trabajo a realizar,  las condiciones ambientales y otros factores que pueden ser calculables.

Se puede ofrecer una selección de máscaras diseñadas bajo un esquema donde la seguridad, calidad y ergonomía juegan un papel principal. Por ejemplo:

Máscaras:

Mascarillas Autofiltrantes (respiradores),

Máscaras de media cara, y

Máscaras Panorámicas de cara completa.

Elementos filtrantes:

Filtros para polvo, partículas y humos,

Filtros para gases orgánicos e inorgánicos, ácidos, amoníaco, y

Filtros combinados para gases, vapores y partículas.

Para situaciones de peligro, donde la presencia de gases tóxicos ó la falta de oxigeno hace indispensable la protección para poder realizar el escape o la evacuación de forma exitosa, evitando así el peligro de no poder escapar sano y salvo; se podrían ofrecer soluciones muy interesantes en cuanto al equipamiento de equipos de escape,  clasificados en: equipos de escape de aire comprimido y equipos de escape dependientes del oxigeno, con la utilización de un filtro determinado para cada caso.

Conclusión

El hombre desde siempre se ha abastecido del aire para poder vivir. Sin él, los seres humanos no podrían obtener energía para realizar ningún trabajo. Por ello, todos los ambientes de trabajo deben contar con una buena ventilación, para que todo individuo que tenga que desempeñar cualquier tarea, ya sea sedentaria o activa, pueda realizarla con total libertad y desenvoltura.

El oxígeno es un compuesto indispensable para el ser humano, por ello se lo debe cuidar adecuadamente. Lamentablemente también puede transformarse en el enemigo mas temible si no se tiene prudencia.

Toda empresa debería tener buenos métodos preventivos para que nunca le falte oxígeno a ningún trabajador, y así poder encontrarse en armonía el ambiente laboral, los trabajadotes y el ambiente.

Bibliografía

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Colección Billiken

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Super Cole

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Biología Polimodal

Santillana

Año 1999

Ciencias Naturales 8 EGB

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Año 1997

Biología Polimodal

Aique

Año 2000

Educación para la salud Polimodal

Santillana

Año 2000

Internet:

www.monografias.com

www.google.com

www.yahoo.com.ar

Gráficos

(Fig. 1) Componentes del aire.

(Fig. 2) Formación del dióxido de carbono.

(Fig. 3) Formación del monóxido de carbono.

(Fig. 4) Formación de dióxido de carbono y agua.

(Fig. 5) Daños en el organismo por contaminación atmosférica.

IMECA

Satisfactorio  0 - 100

No Satisfactorio 100 - 150

No Satisfactorio 150 - 200

Malo   200 - 300

(Fig. 6) Escala de la calidad del aire según IMECA

(Fig. 7) Funciones respiratorias.

(Fig. 8) Inspiración.

(Fig. 9) Espiración.

(Fig. 10) Sistema respiratorio.

(Fig. 11) Capacidad pulmonar.

(Fig. 12) Arteria.

(Fig. 13) Vena.

(Fig. 14) Capilar.

(Fig. 15) Alvéolos.

(Fig. 16) Intercambio gaseoso desde el alvéolo a los capilares.

(Fig. 17) Intercambio gaseoso entre los capilares y las células (tejidos).

(Fig. 18) Respiración celular.

Mariana Novoa