ESTUDIO: EFECTOS DEL DISEÑO, EL LAVADO Y LA RETIRADA DE LAS CAPUCHAS CONTRA INCENDIOS EN LA PROTECCIÓN CONTRA EL HUMO, ESTRÉS POR CALOR Y FACILIDAD DE USO - FEBRERO 2021

[CREADOR DE LA RED]

Efectos del diseño, el lavado y la retirada de las capuchas contra incendios en la protección contra el humo, el estrés por calor y la facilidad de uso

Richard M. Kesler,Alex Mayer,Kenneth W. Fent,I-Chen Chen,A. Shawn Deaton,R. Bryan Ormond,

Recibido el 29 de junio de 2020, aceptado el 15 de diciembre de 2020, aceptado la versión del autor publicada en línea: 04 de enero de 2021, publicada en línea: 01 de febrero de 2021

Illinois Fire Service Institute, University of Illinois Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA; Division of Field Studies and Engineering, National Institute for Occupational Safety & Health, Cincinnati, OH, USA; Textile Protection and Comfort Center, North Carolina State University, Raleigh, NC, USA; Health and Exercise Sciences, Skidmore College, Saratoga Springs, NY, USA; Underwriters Laboratories Inc., Firefighter Safety Research Institute, Columbia, MD, USA

Abstracto

Las capuchas de los bomberos deben brindar protección contra temperaturas elevadas y productos de combustión (por ejemplo, partículas) y al mismo tiempo ser portátiles (cómodas y no interferir con las actividades de extinción de incendios). El propósito de este estudio fue cuantificar el impacto del (1) diseño de la capucha (capucha tejida tradicional frente a capucha que bloquea las partículas), (2) lavado repetido y (3) método de remoción de la capucha (tradicional frente a quitarse la capucha) en (a) protección contra la contaminación por hollín en el cuello, (b) estrés por calor y (c) medidas de uso. Utilizando un simulador de exposición al fuego, 24 bomberos realizaron actividades de extinción de incendios en condiciones realistas de humo y calor utilizando una nueva capucha tejida, una nueva capucha que bloquea las partículas y una capucha que bloquea las partículas lavada. En general, Los niveles de contaminación por hollín medidos en la piel del cuello fueron más bajos cuando se usaron las capuchas que bloquean las partículas lavadas en comparación con las capuchas tejidas nuevas y cuando se utilizó el proceso de remoción de la capucha. No se encontraron diferencias significativas en la temperatura de la piel, la temperatura central, la frecuencia cardíaca o las medidas de usabilidad entre las condiciones de la capucha.

Resumen del profesional: Se descubrió que la adición de una capa de bloqueo de partículas a la capucha tradicional de dos capas de los bomberos reduce la contaminación de PAH que llega al cuello, pero no afectó las mediciones de estrés por calor o las percepciones térmicas. La modificación del proceso para quitar la capucha resultó en una mayor reducción de la contaminación de la piel del cuello que la modificación del diseño.

Abreviaturas: ANOVA: análisis de varianza; B: nueva campana de bloqueo de partículas y PPE (configuración PPE); FES: simulador de exposición al fuego; GI: gastrointestinal; K: capucha tejida nueva y PPE (configuración PPE); L: capucha y equipo de protección personal (PPE) lavados que bloquean las partículas; LOD: límite de detección; MLE: estimación de máxima verosimilitud; NFPA: Asociación nacional de protección contra incendios; PAH: hidrocarburo aromático policíclico; EPI: equipo de protección personal; SCBA: aparato de respiración autónomo; THL: pérdida total de calor; TPP: rendimiento de protección térmica

1. Introducción

El conjunto de equipo de protección personal (EPP) de extinción de incendios está diseñado para proteger a los bomberos de una variedad de peligros. Existe un problema ergonómico particularmente desafiante en el área del cuello y la cabeza donde se requiere protección térmica para proteger las capas dérmicas delgadas y la vasculatura, mientras se permite el movimiento necesario y crítico de la cabeza. Además, la piel de la cabeza y el cuello son regiones importantes de intercambio de calor. Si bien las capas adicionales en la campana pueden ser útiles para la protección contra quemaduras, estas mismas capas pueden interferir con la disipación de calor, exacerbando así el estrés por calor. Además, la piel de la región del cuello es relativamente delgada y proporciona un área donde la absorción transdérmica de productos de combustión puede ser importante. 

La capucha contra incendios a menudo se ha considerado el componente del conjunto de protección que ofrece al bombero el nivel más bajo de protección (Avsec 2019 ). La capucha se compone tradicionalmente de una a tres capas (aunque dos es la más común) de material de punto. Los diseños tradicionales intentan lograr un equilibrio entre la protección térmica para mitigar el riesgo de quemaduras en la piel y la transpirabilidad para promover la pérdida de calor. Los riesgos asociados con la cepa de calor debido a las actividades de extinción de incendios resulta una preocupación constante para los bomberos y ha sido investigado por varios grupos de investigación (Barr, Gregson, y Reilly 2010 ; Burgess et al. 2012 ; Colburn et al. 2011 ; Horn et al. 2013 ;. Hostler et al 2016; McQuerry, Barker y DenHartog 2018 ; Romet y Frim 1987 ; Sothmann y col. 1992 ; Walker y col. 2015 ). Estos estudios demuestran que las actividades de extinción de incendios pueden provocar una temperatura corporal elevada y, en algunos casos, cambios rápidos en la temperatura central. El aumento de las capas utilizadas en el diseño de la campana para reducir el riesgo de quemaduras puede aumentar aún más la tensión de calor experimentada durante las operaciones de emergencia. Reconociendo la necesidad de equilibrar la protección y la carga térmica, los estándares de PPE como NFPA 1971 incluyen pruebas como el rendimiento de protección térmica (TPP) y la pérdida total de calor (THL) (Asociación Nacional de Protección contra Incendios 2018 ). Sin embargo, estos estándares no incluyen ningún requisito para las pruebas en humanos.

La preocupación por encapsular aún más a los bomberos y agravar el estrés por calor influyó en el diseño y la adopción iniciales. Por lo tanto, TPP no es tan robusto como en otros componentes del conjunto de equipos de protección personal contra incendios. Como consecuencia del TPP más bajo, la protección dérmica contra la humedad y las partículas también es menor para la capucha que otros componentes del PPE. Los bomberos se han vuelto cada vez más conscientes del elevado riesgo de cáncer asociado con la lucha contra incendios (LeMasters et al. 2006 ; Pinkerton et al. 2020 ), y la capucha contra incendios ha recibido especial atención debido a la protección relativamente menor que se brinda. Los incendios estructurales que involucran muebles domésticos producen una amplia variedad de contaminación (Austin et al. 2001a , 2001b ; Jankovic et al.1991 ) que incluyen hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y benceno. La exposición dérmica es una vía de exposición importante para los bomberos (Fent et al. 2014 ; Keir et al. 2017 ; Stec et al. 2018 ), ya que los estudios han informado de la contaminación por HAP en la región del cuello después de las actividades extinción de incendios (Baxter et al. 2014 ; Fent et al. 2014 , 2017 ; Fernando et al. 2016 ; Stec et al. 2018 ; Wingfors et al. 2018 ) y se muestra que los PAHs pueden ser absorbidos fácilmente a través de la piel (VanRooij, Bodelier-Bade, y Jongeneelen 1993 , VanRooij et al . 1993 , VanRooij et al.1994 ; Brzeźnicki, Jakubowski y Czerski 1997 ).

A medida que el servicio de bomberos se ha vuelto más consciente de los riesgos del incendio, se han propuesto diferentes medidas de control para reducir la contaminación que llega al cuello. Los fabricantes de PPE han desarrollado nuevos diseños para campanas contra incendios destinados específicamente a bloquear la penetración de partículas (campanas de bloqueo de partículas). Los departamentos de bomberos se han vuelto más consistentes en el lavado de sus capuchas después de las exposiciones al fuego y al entrenamiento contra incendios. Se está capacitando a los bomberos para que se encarguen de quitarse las capuchas para evitar la contaminación cruzada. Sin embargo, la eficacia de estas medidas para reducir la exposición no se ha caracterizado bien. Se han desarrollado herramientas para caracterizar los puntos débiles en el capó en relación con el riesgo de contaminación (Hill y Hanley 2015 ; Maness y Ormond 2017). La evidencia visual de tales demostraciones puede ser sorprendente y ha atraído el interés de los departamentos de bomberos y las organizaciones del servicio de bomberos que se esfuerzan por reducir la exposición de sus miembros. Sin embargo, estos resultados han sido en gran parte cualitativos hasta la fecha. En un estudio reciente que utilizó maniquíes estacionarios en una cámara de exposición de alto desafío, Mayer et al. ( 2020) encontraron que las capuchas que bloquean las partículas (diseñadas para reducir la penetración de partículas a través de las capuchas en un 90%) redujeron la cantidad de HAP que llegaban al cuello de los maniquíes en un 34% en comparación con las capuchas tejidas tradicionales. Sin embargo, las capuchas de bloqueo de partículas no eliminaron la presencia de HAP en la región del cuello de los maniquíes. Además, los factores de protección contra la contaminación se redujeron después de 40 ciclos de lavado para ambos estilos de campanas. Se desconoce la contribución relativa de la penetración de partículas a través de las telas de la capucha frente a la penetración alrededor de las interfaces entre la capucha y la máscara o la capucha y el abrigo.

Es importante destacar que, incluso si una capucha que bloquea las partículas pudiera evitar que la contaminación llegue a la piel durante el tiroteo, los contaminantes en el exterior de las capuchas también pueden transferirse a la piel durante la retirada (cuando se quitan las capuchas). Si bien se ha presentado evidencia cualitativa con respecto a la posibilidad de transferencia de hollín y partículas durante la remoción del PPE (Illinois Fire Service Institute 2018 ), no se ha publicado ninguna evidencia cuantitativa de este fenómeno. Por lo tanto, la transferencia de contaminación puede ser una función no solo de la ergonomía del diseño del EPI sino también del proceso de eliminación.

El propósito de este estudio fue cuantificar el impacto del (1) diseño de la capucha (capucha tejida tradicional frente a capucha que bloquea las partículas), (2) lavado repetido (capucha nueva frente a exposición al humo y lavada 40 veces) y (3) capucha método de eliminación (quitarse la ropa tradicional frente a quitarse la cabeza) sobre (a) la protección contra la contaminación que se deposita en el cuello, (b) las respuestas fisiológicas relacionadas con el estrés por calor yc) las percepciones autoinformadas de los bomberos sobre la portabilidad.

Conclusión

Se evaluó el impacto del diseño de la capucha, el lavado repetido y el método de remoción de la capucha en la protección contra la contaminación que se deposita en el cuello, las respuestas fisiológicas y las percepciones autoinformadas de los bomberos sobre la capacidad de uso. Los bomberos que utilizaron un método controlado de mudarse por encima de la cabeza para evitar la contaminación cruzada tenían niveles de PAH en la piel del cuello significativamente más bajos en comparación con los que usaban un método tradicional. De hecho, en un análisis de regresión múltiple para predecir la contaminación total de PAH de la piel del cuello, la técnica de remoción explicó más del 25% de la variabilidad, mientras que el diseño de la capucha representó alrededor del 5%. En general, los niveles de PAH medidos en la piel del cuello fueron más bajos cuando se usaron capuchas que bloquean las partículas en comparación con las capuchas tejidas, pero no se eliminó la contaminación que llega a la piel. No hay diferencias significativas en la temperatura de la piel del cuello, la temperatura central, o frecuencia cardíaca entre los diseños de las capuchas cuando los bomberos realizaron actividades de extinción de incendios simuladas usando una sola botella de SCBA. Los bomberos generalmente tenían percepciones más negativas de sus capuchas después de las actividades de extinción de incendios que antes y tendían a tener percepciones más negativas de la capacidad de uso de la capucha que bloquea las partículas en comparación con la capucha tejida. No hubo diferencias perceptibles relacionadas con las percepciones térmicas o la sensación de humedad entre los diseños de las capuchas.

En general, se descubrió que agregar una capa de bloqueo de partículas a la capucha tradicional de dos capas reduce la contaminación de PAH que llega al cuello, pero no afecta las mediciones de estrés por calor o las percepciones térmicas. Sin embargo, modificar el proceso de quitar la campana resultó en una mayor reducción de la contaminación que la modificación del diseño.

DOCUMENTO DE DESCARGA EN PDF, DEL ESTUDIO:

EFFECTS OF FIREFIGHTING HOOD DESIGN, LAUNDERING AND DOFFING ON SMOKE PROTECTION, HEAT STRESS AND WEARABILITY.pdf

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https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00140139.2020.1867241?...