Miércoles, marzo de 16 2011 22: 04

Evaluación del Estrés por Calor e Índices de Estrés por Calor

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El estrés por calor ocurre cuando el entorno de una persona (temperatura del aire, temperatura radiante, humedad y velocidad del aire), la ropa y la actividad interactúan para producir una tendencia a que aumente la temperatura corporal. Entonces, el sistema termorregulador del cuerpo responde para aumentar la pérdida de calor. Esta respuesta puede ser poderosa y eficaz, pero también puede producir una tensión en el cuerpo que conduce a la incomodidad y, finalmente, a la enfermedad por calor e incluso a la muerte. Por lo tanto, es importante evaluar los ambientes calurosos para garantizar la salud y la seguridad de los trabajadores.

Los índices de estrés por calor proporcionan herramientas para evaluar ambientes cálidos y predecir la posible tensión térmica en el cuerpo. Los valores límite basados ​​en los índices de estrés por calor indicarán cuándo es probable que esa tensión se vuelva inaceptable.

Los mecanismos del estrés por calor generalmente se entienden y las prácticas de trabajo para ambientes calurosos están bien establecidas. Estos incluyen el conocimiento de las señales de advertencia de estrés por calor, programas de aclimatación y reemplazo de agua. Sin embargo, todavía hay muchas víctimas y parece que hay que volver a aprender estas lecciones.

En 1964, Leithead y Lind describieron una extensa encuesta y concluyeron que los trastornos por calor ocurren por una o más de las siguientes tres razones:

  1. la existencia de factores como la deshidratación o la falta de aclimatación
  2. la falta de apreciación adecuada de los peligros del calor, ya sea por parte de la autoridad supervisora ​​o de las personas en riesgo
  3. Circunstancias accidentales o imprevisibles que conducen a la exposición a un estrés térmico muy elevado.

 

Llegaron a la conclusión de que muchas muertes se pueden atribuir a la negligencia y la falta de consideración y que incluso cuando se producen trastornos, se puede hacer mucho si se dispone de todos los requisitos para el tratamiento correcto y rápido.

Índices de estrés por calor

Un índice de estrés por calor es un número único que integra los efectos de los seis parámetros básicos en cualquier ambiente térmico humano, de modo que su valor variará con la tensión térmica experimentada por la persona expuesta a un ambiente caluroso. El valor del índice (medido o calculado) se puede utilizar en el diseño o en la práctica laboral para establecer límites seguros. Se ha investigado mucho para determinar el índice definitivo de estrés por calor, y existe un debate sobre cuál es el mejor. Por ejemplo, Goldman (1988) presenta 32 índices de estrés por calor, y probablemente se utilicen al menos el doble de ese número en todo el mundo. Muchos índices no tienen en cuenta los seis parámetros básicos, aunque todos deben tenerlos en cuenta en la aplicación. El uso de índices dependerá de los contextos individuales, de ahí la producción de tantos. Algunos índices son teóricamente inadecuados, pero se pueden justificar para aplicaciones específicas basadas en la experiencia en una industria en particular.

Kerslake (1972) señala que “Quizás sea evidente que la forma en que se deben combinar los factores ambientales debe depender de las propiedades del sujeto expuesto a ellos, pero ninguno de los índices de estrés por calor en uso actual tiene en cuenta formalmente este hecho. ”. El reciente aumento de la normalización (p. ej., ISO 7933 (1989b) e ISO 7243 (1989a)) ha generado presión para adoptar índices similares en todo el mundo. Sin embargo, será necesario adquirir experiencia con el uso de cualquier índice nuevo.

La mayoría de los índices de estrés por calor consideran, directa o indirectamente, que la principal tensión del cuerpo se debe a la sudoración. Por ejemplo, cuanto más se requiere sudar para mantener el equilibrio térmico y la temperatura interna del cuerpo, mayor es la tensión en el cuerpo. Para que un índice de estrés por calor represente el ambiente térmico humano y prediga la tensión por calor, se requiere un mecanismo para estimar la capacidad de una persona que suda para perder calor en el ambiente cálido.

Un índice relacionado con la evaporación del sudor al medio ambiente es útil cuando las personas mantienen la temperatura corporal interna esencialmente a través de la sudoración. Generalmente se dice que estas condiciones están en el zona prescriptiva (OMS 1969). Por lo tanto, la temperatura corporal profunda permanece relativamente constante, mientras que la frecuencia cardíaca y la sudoración aumentan con el estrés por calor. En el límite superior de la zona prescriptiva (ULPZ), la termorregulación es insuficiente para mantener el equilibrio térmico y la temperatura corporal aumenta. Esto se denomina el zona impulsada por el medio ambiente (OMS 1969). En esta zona, el almacenamiento de calor está relacionado con el aumento de la temperatura corporal interna y se puede utilizar como índice para determinar los tiempos de exposición permitidos (p. ej., en función de un límite de seguridad previsto para la temperatura "central" de 38 °C; consulte la Figura 1).

Figura 1. Distribuciones calculadas de agua en el compartimento extracelular (ECW) y el compartimento intracelular (ICW) antes y después de 2 h de ejercicio deshidratado a 30 °C de temperatura ambiente.

HEA080F1

Los índices de estrés por calor se pueden categorizar convenientemente como racional, empírico or de reservas. Los índices racionales se basan en cálculos que involucran la ecuación de balance de calor; los índices empíricos se basan en el establecimiento de ecuaciones a partir de las respuestas fisiológicas de sujetos humanos (p. ej., pérdida de sudor); y los índices directos se basan en la medición (normalmente la temperatura) de los instrumentos utilizados para simular la respuesta del cuerpo humano. Los índices de estrés por calor más influyentes y ampliamente utilizados se describen a continuación.

índices racionales

El índice de estrés por calor (HSI)

El índice de estrés por calor es la proporción de evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico (Ereq) a la máxima evaporación que podría lograrse en el ambiente (Emax), expresado como porcentaje (Belding y Hatch 1955). Las ecuaciones se proporcionan en la tabla 1.

 


Tabla 1. Ecuaciones utilizadas en el cálculo del Índice de Estrés Térmico (HSI) y Tiempos de Exposición Permitidos (AET)

 

 

 

 

Vestido

Desvestido

(1) Pérdida por radiación (R)

 

para

4.4

7.3

(2) Pérdida por convección (C)

 

para

4.6

7.6

 

(3) Máxima pérdida por evaporación ()

 

(límite superior de 390 )

 

para

7.0

11.7

 

(4) Pérdida por evaporación requerida ()

 

 

 

 

(5) Índice de estrés por calor (HSI)

 

 

 

 

(6) Tiempo de exposición permitido (AET)

 

 

 

dónde: M = poder metabólico; = temperatura del aire; = temperatura radiante; = presión de vapor parcial;  v = velocidad del aire 


                         

 

El HSI como índice por lo tanto está relacionado con el esfuerzo, esencialmente en términos de sudoración corporal, para valores entre 0 y 100. En HSI = 100, la evaporación requerida es la máxima que se puede lograr y, por lo tanto, representa el límite superior de la zona prescriptiva. Para HSI>100, hay almacenamiento de calor corporal, y los tiempos de exposición permisibles se calculan en base a un aumento de 1.8 ºC en la temperatura central (almacenamiento de calor de 264 kJ). Para HSI0 hay tensión leve por frío, por ejemplo, cuando los trabajadores se recuperan de la tensión por calor (ver tabla 2).

Tabla 2. Interpretación de los valores del índice de estrés por calor (HSI)

HSI

Efecto de ocho horas de exposición

-20

Esfuerzo leve por frío (p. ej., recuperación de la exposición al calor).

0

Sin tensión térmica

10-30

Tensión de calor leve a moderada. Poco efecto sobre el trabajo físico pero posible efecto sobre el trabajo calificado

40-60

Tensión de calor severa, que implica una amenaza para la salud a menos que esté en buena forma física. Se requiere aclimatación

70-90

Tensión de calor muy severa. El personal debe ser seleccionado por examen médico. Asegurar una ingesta adecuada de agua y sal.

100

Esfuerzo máximo tolerado diariamente por hombres jóvenes aclimatados y en forma

Más de 100

Tiempo de exposición limitado por el aumento de la temperatura corporal profunda

Un límite superior de 390 W/m2 está asignado a Emax (tasa de sudor de 1 l/h, entendida como la tasa de sudor máxima mantenida durante 8 h). Se hacen suposiciones simples sobre los efectos de la ropa (camisa de manga larga y pantalones), y se supone que la temperatura de la piel es constante a 35ºC.

El Índice de Estrés Térmico (ITS)

Givoni (1963, 1976) proporcionó el Índice de Estrés Térmico, que era una versión mejorada del Índice de Estrés Térmico. Una mejora importante es el reconocimiento de que no todo el sudor se evapora. (Ver “I. Índice de estrés térmico” en Estudio de caso: índices de calor.)

Tasa de sudor requerida

Otro desarrollo teórico y práctico del HSI y el ITS fue la tasa de sudor requerida (SWreq) índice (Vogt et al. 1981). Este índice calculó la sudoración requerida para el balance de calor a partir de una ecuación de balance de calor mejorada pero, lo que es más importante, también proporcionó un método práctico de interpretación de los cálculos al comparar lo que se requiere con lo que es fisiológicamente posible y aceptable en humanos.

Extensas discusiones y evaluaciones industriales y de laboratorio (CEC 1988) de este índice llevaron a que fuera aceptado como Estándar Internacional ISO 7933 (1989b). Las diferencias entre las respuestas observadas y previstas de los trabajadores condujeron a la inclusión de notas de precaución sobre los métodos de evaluación de la deshidratación y la transferencia de calor por evaporación a través de la ropa en su adopción como norma europea propuesta (prEN-12515). (Ver “II. Tasa de sudor requerida” en Estudio de caso: índices de calor.)

Interpretación de SWreq

Los valores de referencia, en términos de lo que es aceptable o lo que las personas pueden lograr, se utilizan para brindar una interpretación práctica de los valores calculados (consulte la tabla 3).

Tabla 3. Valores de referencia para criterios de tensión y deformación térmica (ISO 7933, 1989b)

Criterios

Sujetos no aclimatados

sujetos aclimatados

 

advertencia

Peligro

advertencia

Peligro

Máxima humectación de la piel

wmax

0.85

0.85

1.0

1.0

Tasa máxima de sudoración

Descanso (M 65 Wm-2 )

SWmax Wm-2 gh-1

100

150

200

300

 

260

390

520

780

Trabajo (M≥65 Wm-2 )

SWmax Wm-2 gh-1

200

250

300

400

 

520

650

780

1,040

Máximo almacenamiento de calor

Qmax

Whm-2

50

60

50

60

Máxima pérdida de agua

Dmax

Whm-2 g

1,000

1,250

1,500

2,000

 

2,600

3,250

3,900

5,200

 

Primero, una predicción de la humectación de la piel (Wp), Tasa de evaporación (Ep) y la tasa de sudoración (SWp) son hechos. Esencialmente, si se puede lograr lo que se calcula como se requiere, estos son valores pronosticados (p. ej., SWp = SOreq). Si no se pueden lograr, se pueden tomar los valores máximos (p. ej., SWp=SOmax). Se dan más detalles en un diagrama de flujo de decisión (ver figura 2).

Figura 2. Diagrama de flujo de decisiones para  (tasa de sudor requerida).

HEA080F2

Si las personas pueden lograr la tasa de sudor requerida y no causará una pérdida de agua inaceptable, entonces no hay límite debido a la exposición al calor durante un turno de 8 horas. En caso contrario, las exposiciones de duración limitada (DL) se calculan a partir de lo siguiente:

Cuándo Ep = Ereq y SWp = Dmax/8, luego DLE = 480 minutos y SWreq se puede utilizar como un índice de estrés por calor. Si lo anterior no se cumple, entonces:

DLE1 = 60Qmax/( EreqEp)

DLE2 = 60Dmax/SWp

DLE es el menor de DLE1 y DLE2. En ISO 7933 (1989b) se dan detalles más completos.

Otros índices racionales

El SWreq e ISO 7933 (1989) proporcionan el método racional más sofisticado basado en la ecuación del balance de calor, y fueron avances importantes. Se pueden hacer más desarrollos con este enfoque; sin embargo, un enfoque alternativo es utilizar un modelo térmico. Esencialmente, la Nueva Temperatura Efectiva (ET*) y la Temperatura Efectiva Estándar (SET) proporcionan índices basados ​​en el modelo de termorregulación humana de dos nodos (Nishi y Gagge 1977). Givoni y Goldman (1972, 1973) también proporcionan modelos de predicción empíricos para la evaluación del estrés por calor.

Índices empíricos

Temperatura efectiva y temperatura efectiva corregida

El índice de temperatura efectiva (Houghton y Yaglou 1923) se estableció originalmente para proporcionar un método para determinar los efectos relativos de la temperatura y la humedad del aire en el confort. Tres sujetos juzgaron cuál de las dos cámaras climáticas era más cálida caminando entre las dos. Usando diferentes combinaciones de temperatura y humedad del aire (y luego otros parámetros), se determinaron líneas de igual comodidad. Se tomaron impresiones inmediatas para registrar la respuesta transitoria. Esto tuvo el efecto de enfatizar demasiado el efecto de la humedad a bajas temperaturas y subestimarlo a altas temperaturas (en comparación con las respuestas de estado estable). Aunque originalmente era un índice de comodidad, el uso de la temperatura de globo negro para reemplazar la temperatura de bulbo seco en los nomogramas de ET proporcionó la temperatura efectiva corregida (CET) (Bedford 1940). La investigación informada por Macpherson (1960) sugirió que la CET predijo los efectos fisiológicos del aumento de la temperatura radiante media. ET y CET ahora rara vez se usan como índices de comodidad, pero se han usado como índices de estrés por calor. Bedford (1940) propuso la CET como índice de calor, con límites superiores de 34ºC para “eficiencia razonable” y 38.6ºC para tolerancia. Sin embargo, una investigación posterior mostró que la ET tenía serias desventajas para su uso como índice de estrés por calor, lo que condujo al índice de tasa de sudoración prevista en cuatro horas (P4SR).

Tasa de sudor prevista para cuatro horas

El índice Predicted Four Hour Sweat Rate (P4SR) fue establecido en Londres por McArdle et al. (1947) y evaluado en Singapur en 7 años de trabajo resumido por Macpherson (1960). Es la cantidad de sudor secretado por hombres jóvenes aclimatados y en forma expuestos al medio ambiente durante 4 horas mientras cargan armas con municiones durante un enfrentamiento naval. El número único (valor índice) que resume los efectos de los seis parámetros básicos es una cantidad de sudor de la población específica, pero debe usarse como un valor índice y no como una indicación de la cantidad de sudor en un grupo individual de personas. interés.

Se reconoció que fuera de la zona prescriptiva (p. ej., P4SR>5 l) la tasa de sudoración no fue un buen indicador de tensión. Los nomogramas P4SR (figura 3) se ajustaron para intentar dar cuenta de esto. El P4SR parece haber sido útil en las condiciones para las que se derivó; sin embargo, los efectos de la ropa se simplifican demasiado y es más útil como índice de almacenamiento de calor. Mc Ardle et al. (1947) propusieron un P4SR de 4.5 l para un límite en el que no se produjo la incapacitación de ningún hombre joven aclimatado y apto.

Figura 3. Nomograma para la predicción de la "tasa de sudoración de 4 horas prevista" (P4SR).

HEA080F3

Predicción del ritmo cardíaco como índice

Fuller y Brouha (1966) propusieron un índice simple basado en la predicción de la frecuencia cardíaca (FC) en latidos por minuto. La relación formulada originalmente con la tasa metabólica en BTU/h y la presión de vapor parcial en mmHg proporcionó una predicción simple de la frecuencia cardíaca a partir de (T + p), por lo tanto, la T + p índice.

Givoni y Goldman (1973) también proporcionan ecuaciones para cambiar la frecuencia cardíaca con el tiempo y también correcciones para el grado de aclimatación de los sujetos, que se dan en Estudio de caso" Índices de calor bajo “IV. Ritmo cardiaco".

NIOSH (1986) (de Brouha 1960 y Fuller y Smith 1980, 1981) describe un método de frecuencia cardíaca de trabajo y recuperación. La temperatura corporal y el pulso se miden durante la recuperación después de un ciclo de trabajo o en momentos específicos durante la jornada laboral. Al final de un ciclo de trabajo, el trabajador se sienta en un taburete, se toma la temperatura oral y se registran los siguientes tres pulsos:

P1—tasa de pulso contada de 30 segundos a 1 minuto

P2—frecuencia de pulso contada de 1.5 a 2 minutos

P3—frecuencia de pulso contada de 2.5 a 3 minutos

El último criterio en términos de tensión por calor es una temperatura oral de 37.5 ºC.

If P3≤90 lpm y P3P1 = 10 lpm, esto indica que el nivel de trabajo es alto pero hay poco aumento en la temperatura corporal. Si P3>90 lpm y P3P110 lpm, el estrés (calor + trabajo) es demasiado alto y es necesario actuar para rediseñar el trabajo.

Vogt et al. (1981) e ISO 9886 (1992) proporcionan un modelo (tabla 4) que utiliza la frecuencia cardíaca para evaluar entornos térmicos:

Tabla 4. Modelo que utiliza la frecuencia cardíaca para evaluar el estrés por calor

Frecuencia cardíaca total

Nivel de actividad

HR0

Descanso (neutralidad térmica)

HR0 + recursos humanosM

Trabaja

HR0 + recursos humanosS

Esfuerzo estático

HR0 + recursos humanost

Tensión térmica

HR0 + recursos humanosN

Emoción (psicológica)

HR0 + recursos humanose

Residual

Basado en Vogt et al. (1981) e ISO 9886 (1992).

El componente de tensión térmica (posible índice de estrés por calor) se puede calcular a partir de:

HRt = HRrHR0

donde HRr es la frecuencia cardíaca después de la recuperación y HR0 es la frecuencia cardíaca en reposo en un entorno térmicamente neutro.

Índices de estrés por calor directo

El índice de temperatura del globo de bulbo húmedo

El índice de temperatura de globo y bulbo húmedo (WBGT) es, con mucho, el más utilizado en todo el mundo. Fue desarrollado en una investigación de la Marina de los EE. UU. sobre las bajas por calor durante el entrenamiento (Yaglou y Minard 1957) como una aproximación a la Temperatura Efectiva Corregida (CET) más engorrosa, modificada para tener en cuenta la absorción solar de la ropa militar verde.

Los valores límite de WBGT se utilizaron para indicar cuándo podían entrenar los reclutas militares. Se encontró que las bajas por calor y el tiempo perdido debido al cese del entrenamiento en el calor se redujeron al usar el índice WBGT en lugar de solo la temperatura del aire. El índice WBGT fue adoptado por NIOSH (1972), ACGIH (1990) e ISO 7243 (1989a) y todavía se propone en la actualidad. La norma ISO 7243 (1989a), basada en el índice WBGT, proporciona un método que se utiliza fácilmente en un entorno caluroso para proporcionar un diagnóstico "rápido". La especificación de los instrumentos de medición se proporciona en la norma, al igual que los valores límite de WBGT para personas aclimatadas o no aclimatadas (consulte la tabla 5). Por ejemplo, para una persona aclimatada en reposo en 0.6 clo, el valor límite es de 33ºC WBGT. Los límites proporcionados en ISO 7243 (1989a) y NIOSH 1972 son casi idénticos. El cálculo del índice WBGT se proporciona en la sección V del documento adjunto. Estudio de Caso: Índices de Calor.

Tabla 5. Valores de referencia de WBGT de ISO 7243 (1989a)

Tasa metabólica M (Wm-2 )

Valor de referencia de WBGT

 

Persona aclimatada a
calor (°C)

Persona no aclimatada a
calor (°C)

0. Reposo M≤65

33

 

32

 

1. 65M≤130

30

 

29

 

2. 130M≤200

28

 

26

 
 

Sin movimiento de aire sensible

Movimiento de aire sensible

Sin movimiento de aire sensible

Movimiento de aire sensible

3. 200M260

25

26

22

23

4. M>260

23

25

18

20

Nota: Los valores dados se han establecido teniendo en cuenta una temperatura rectal máxima de 38°C para las personas afectadas.

La simplicidad del índice y su uso por parte de organismos influyentes ha llevado a su amplia aceptación. Como todos los índices directos, tiene limitaciones cuando se usa para simular la respuesta humana y debe usarse con precaución en aplicaciones prácticas. Es posible comprar instrumentos portátiles que determinen el índice WBGT (p. ej., Olesen 1985).

Límite de exposición al calor fisiológico (PHEL)

Dasler (1974, 1977) proporciona valores límite de WBGT basados ​​en una predicción de exceder dos límites fisiológicos cualesquiera (a partir de datos experimentales) de tensión inadmisible. Los límites están dados por:

PHEL=(17.25 × 108-12.97M× 106+18.61M2 × 103Todos los derechos reservadosWBGT-5.36

Por lo tanto, este índice utiliza el índice directo WBGT en la zona impulsada por el medio ambiente (consulte la Figura 4), donde puede ocurrir el almacenamiento de calor.

Índice de temperatura de globo húmedo (WGT)

La temperatura de un globo negro húmedo de tamaño apropiado puede usarse como un índice de estrés por calor. El principio es que se ve afectado tanto por la transferencia de calor seco como por evaporación, al igual que un hombre que suda, y la temperatura se puede usar, con experiencia, como un índice de estrés por calor. Olesen (1985) describe WGT como la temperatura de un globo negro de 2.5 pulgadas (63.5 mm) de diámetro cubierto con un paño negro húmedo. La temperatura se lee cuando se alcanza el equilibrio después de unos 10 a 15 minutos de exposición. NIOSH (1986) describe el Botsball (Botsford 1971) como el instrumento más simple y fácil de leer. Es una esfera de cobre de 3 pulgadas (76.2 mm) cubierta por una tela negra que se mantiene al 100 % de humedad de un depósito de agua autoalimentado. El elemento sensor de un termómetro está ubicado en el centro de la esfera, y la temperatura se lee en un dial (codificado por colores).

Una ecuación simple que relaciona WGT con WBGT es:

 

WBGT = WGT + 2ºC

para condiciones de calor radiante y humedad moderados (NIOSH 1986), pero, por supuesto, esta relación no puede mantenerse en una amplia gama de condiciones.

El índice de Oxford

Lind (1957) propuso un índice simple y directo utilizado para la exposición al calor limitado por almacenamiento y basado en una suma ponderada de la temperatura de bulbo húmedo aspirada (Twb) y la temperatura de bulbo seco (Tdb):

WD = 0.85 Twb + 0.15 Tdb

Los tiempos de exposición permitidos para los equipos de rescate minero se basaron en este índice. Es ampliamente aplicable pero no es apropiado donde hay una radiación térmica significativa.

Prácticas de trabajo para ambientes calientes

NIOSH (1986) ofrece una descripción completa de las prácticas de trabajo para entornos calurosos, incluidas las prácticas médicas preventivas. En ISO CD 12894 (1993) se proporciona una propuesta para la supervisión médica de personas expuestas a ambientes cálidos o fríos. Siempre debe recordarse que es un derecho humano básico, que fue afirmado por el 1985 Declaración de Helsinki, que, cuando sea posible, las personas puedan retirarse de cualquier ambiente extremo sin necesidad de explicación. Cuando se produzca la exposición, las prácticas de trabajo definidas mejorarán en gran medida la seguridad.

Es un principio razonable en ergonomía ambiental y en higiene industrial que, cuando sea posible, el factor de estrés ambiental debe reducirse en la fuente. NIOSH (1986) divide los métodos de control en cinco tipos. Estos se presentan en la tabla 6.

Tabla 6. Prácticas de trabajo para ambientes calurosos

A. Controles de ingeniería

Ejemplo

1. Reducir la fuente de calor

Aléjese de los trabajadores o reduzca la temperatura. No siempre es practicable.

2. Control de calor por convección

Modificar la temperatura del aire y los movimientos del aire. Los enfriadores puntuales pueden ser útiles.

3. Control de calor radiante

Reduzca la temperatura de la superficie o coloque un escudo reflectante entre la fuente radiante y los trabajadores. Cambiar la emisividad de la superficie. Utilice puertas que se abran sólo cuando sea necesario el acceso.

4. Control de calor por evaporación

Aumenta el movimiento del aire, disminuye la presión del vapor de agua. Utilice ventiladores o aire acondicionado. Moje la ropa y sople aire sobre la persona.

B. Prácticas de trabajo e higiene
y controles administrativos

Ejemplo

1. Limitar el tiempo de exposición y/o
temperatura

Realice los trabajos en las horas más frescas del día y del año. Proporcionar áreas frescas para el descanso y la recuperación. Personal adicional, libertad del trabajador para interrumpir el trabajo, aumentar la ingesta de agua.

2. Reducir la carga de calor metabólico

Mecanización. Trabajo de rediseño. Reducir el tiempo de trabajo. Aumentar la fuerza de trabajo.

3. Mejorar el tiempo de tolerancia

Programa de aclimatación al calor. Mantener a los trabajadores en buena forma física. Asegúrese de que se reemplaza la pérdida de agua y mantenga el equilibrio de electrolitos si es necesario.

4. Formación en seguridad y salud

Supervisores capacitados en el reconocimiento de signos de enfermedades causadas por el calor y en primeros auxilios. Instrucción básica a todo el personal sobre precauciones personales, uso de equipo de protección y efectos de factores no ocupacionales (ej. alcohol). Uso de un sistema de “compañeros”. Deben existir planes de contingencia para el tratamiento.

5. Detección de intolerancia al calor

Antecedentes de enfermedades por calor previas. Físicamente no apto.

C. Programa de alerta de calor

Ejemplo

1. En primavera establecer alerta de calor
comité (médico industrial
o enfermera, higienista industrial,
ingeniero de seguridad, operación
ingeniero, gerente de alto rango)

Organizar curso de formación. Memorándums a supervisores para realizar revisiones de bebederos, etc. Revisar instalaciones, prácticas, disponibilidad, etc.

2. Declarar alerta de calor en previsión
hechizo de clima cálido

Posponer tareas no urgentes. Aumenta los trabajadores, aumenta el descanso. Recuerde a los trabajadores que beban. Mejorar las prácticas de trabajo.

D. Vestuario de protección y refrigeración corporal auxiliar

Úselo si no es posible modificar al trabajador, el trabajo o el entorno y el estrés por calor aún está fuera de los límites. Las personas deben estar completamente aclimatadas al calor y bien capacitadas en el uso y la práctica de usar la ropa protectora. Algunos ejemplos son las prendas enfriadas por agua, las prendas enfriadas por aire, los chalecos impermeables y las prendas superiores mojadas.

E. Degradación del rendimiento

Debe recordarse que usar ropa protectora que brinde protección contra agentes tóxicos aumentará el estrés por calor. Toda la ropa interferirá con las actividades y puede reducir el rendimiento (por ejemplo, reducir la capacidad de recibir información sensorial y, por lo tanto, afectar la audición y la visión, por ejemplo).

Fuente: NIOSH 1986.

Ha habido una gran cantidad de investigación militar sobre la llamada ropa de protección NBC (nuclear, biológica, química). En ambientes calurosos no es posible quitarse la ropa y las prácticas de trabajo son muy importantes. Un problema similar les ocurre a los trabajadores de las centrales nucleares. Los métodos para enfriar rápidamente a los trabajadores para que puedan volver a trabajar incluyen pasar una esponja con agua por la superficie exterior de la ropa y soplar aire seco sobre ella. Otras técnicas incluyen dispositivos de enfriamiento activo y métodos para enfriar áreas locales del cuerpo. La transferencia de tecnología de ropa militar a situaciones industriales es una nueva innovación, pero se sabe mucho y las prácticas de trabajo adecuadas pueden reducir en gran medida el riesgo.

 

Tabla 7. Ecuaciones utilizadas en el cálculo del índice y método de evaluación de la norma ISO 7933 (1989b)

por convección natural

or  , para una aproximación o cuando los valores están más allá de los límites para los cuales se derivó la ecuación.

____________________________________________________________________________________

Tabla 8. Descripción de los términos utilizados en ISO 7933 (1989b)

Símbolo

Término

Unidades

fracción de la superficie de la piel involucrada en el intercambio de calor por radiación

ND

C

intercambio de calor en la piel por convección  

Wm-2

pérdida de calor respiratorio por convección

Wm-2

E

flujo de calor por evaporación en la superficie de la piel

Wm-2

tasa de evaporación máxima que se puede lograr con la piel completamente mojada

Wm-2

evaporación requerida para el equilibrio térmico

Wm-2

pérdida de calor respiratorio por evaporación

Wm-2

emisividad de la piel (0.97)

ND

factor de reducción para el intercambio de calor sensible debido a la ropa

ND

factor de reducción para el intercambio de calor latente

ND

relación entre el área de la superficie del sujeto vestida y sin ropa

ND

coeficiente de transferencia de calor por convección

coeficiente de transferencia de calor por evaporación

coeficiente de transferencia de calor por radiación

aislamiento térmico seco básico de la ropa

K

intercambio de calor en la piel por conducción

Wm-2

M

poder metabólico

Wm-2

presión de vapor parcial

kPa

presión de vapor saturado a la temperatura de la piel

kPa

R

intercambio de calor en la piel por radiación

Wm-2

resistencia evaporativa total de la capa limitante de aire y ropa

eficiencia evaporativa a la tasa de sudor requerida

ND

tasa de sudor requerida para el equilibrio térmico

Wm-2

Constante de Stefan-Boltzman, 

temperatura del aire

temperatura radiante media

temperatura media de la piel

velocidad del aire para un sujeto estacionario

velocidad relativa del aire

W

potencia mecánica

Wm-2

humectación de la piel

ND

humectación de la piel requerida

ND

ND = adimensional.

Prácticas de trabajo para ambientes calientes

NIOSH (1986) ofrece una descripción completa de las prácticas de trabajo para entornos calurosos, incluidas las prácticas médicas preventivas. En ISO CD 12894 (1993) se proporciona una propuesta para la supervisión médica de personas expuestas a ambientes cálidos o fríos. Siempre debe recordarse que es un derecho humano básico, que fue afirmado por el 1985Declaración de Helsinki, que, cuando sea posible, las personas puedan retirarse de cualquier ambiente extremo sin necesidad de explicación. Cuando se produzca la exposición, las prácticas de trabajo definidas mejorarán en gran medida la seguridad.

Es un principio razonable en ergonomía ambiental y en higiene industrial que, cuando sea posible, el factor de estrés ambiental debe reducirse en la fuente. NIOSH (1986) divide los métodos de control en cinco tipos. Estos se presentan en la tabla 7. Ha habido una gran cantidad de investigación militar sobre la llamada ropa de protección NBC (nuclear, biológica, química). En ambientes calurosos no es posible quitarse la ropa y las prácticas de trabajo son muy importantes. Un problema similar les ocurre a los trabajadores de las centrales nucleares. Los métodos para enfriar rápidamente a los trabajadores para que puedan volver a trabajar incluyen pasar una esponja con agua por la superficie exterior de la ropa y soplar aire seco sobre ella. Otras técnicas incluyen dispositivos de enfriamiento activo y métodos para enfriar áreas locales del cuerpo. La transferencia de tecnología de ropa militar a situaciones industriales es una nueva innovación, pero se sabe mucho y las prácticas de trabajo adecuadas pueden reducir en gran medida el riesgo.

Evaluación de un ambiente caluroso usando estándares ISO

El siguiente ejemplo hipotético demuestra cómo se pueden usar las normas ISO en la evaluación de ambientes calurosos (Parsons 1993):

Los trabajadores de una acería realizan el trabajo en cuatro fases. Se visten y realizan trabajos livianos durante 1 hora en un ambiente cálido y radiante. Descansan durante 1 hora, luego realizan el mismo trabajo ligero durante una hora protegidos del calor radiante. Luego realizan un trabajo que involucra un nivel moderado de actividad física en un ambiente radiante y caliente durante 30 minutos.

ISO 7243 proporciona un método simple para monitorear el medio ambiente utilizando el índice WBGT. Si los niveles de WBGT calculados son inferiores a los valores de referencia de WBGT proporcionados en la norma, no se requiere ninguna otra acción. Si los niveles exceden los valores de referencia (tabla 6), entonces se debe reducir la tensión sobre los trabajadores. Esto se puede lograr mediante controles de ingeniería y prácticas de trabajo. Una acción complementaria o alternativa es realizar una evaluación analítica según la norma ISO 7933.

Los valores WBGT para el trabajo se presentan en la tabla 9 y se midieron de acuerdo con las especificaciones dadas en ISO 7243 e ISO 7726. Los factores ambientales y personales relacionados con las cuatro fases del trabajo se presentan en la tabla 10.

Tabla 9. Valores de WBGT (°C) para cuatro fases de trabajo

Fase de trabajo (minutos)

WBGT = WBGTank + 2 WBGTabd + WBGThd

referencia WBGT

0-60

25

30

60-90

23

33

90-150

23

30

150-180

30

28

 

Tabla 10. Datos básicos para la evaluación analítica utilizando ISO 7933

Fase de trabajo (minutos)

ta (° C)

tr (° C)

Pa (Kpa)

v

(milisegundo-1 )

clo

(clo)

Actúe

(Wm-2 )

0-60

30

50

3

0.15

0.6

100

60-90

30

30

3

0.05

0.6

58

90-150

30

30

3

0.20

0.6

100

150-180

30

60

3

0.30

1.0

150

 

Se puede observar que para parte del trabajo los valores de WBGT superan los de los valores de referencia. Se concluye que se requiere un análisis más detallado.

El método de evaluación analítica presentado en ISO 7933 se realizó utilizando los datos presentados en la tabla 10 y el programa de computadora enumerado en el anexo de la norma. Los resultados para trabajadores aclimatados en términos de nivel de alarma se presentan en la tabla 11.

Tabla 11. Evaluación analítica utilizando ISO 7933

Fase de trabajo
(minutos)

Valores predichos

Duración
limitado
exposición
(minutos)

Razón para
límitar

 

tsk (° C)

W (ND)

SW (gh-1 )

 

0-60

35.5

0.93

553

423

Perdida de agua

60-90

34.6

0.30

83

480

No hay límite

90-150

34.6

0.57

213

480

No hay límite

150-180

35.7

1.00

566

45

Temperatura corporal

En general

-

0.82

382

480

No hay límite

 

Por lo tanto, una evaluación general predice que los trabajadores no aclimatados adecuados para el trabajo podrían realizar un turno de 8 horas sin sufrir una tensión fisiológica (térmica) inaceptable. Si se requiere una mayor precisión, o se deben evaluar trabajadores individuales, las normas ISO 8996 e ISO 9920 proporcionarán información detallada sobre la producción de calor metabólico y el aislamiento de la ropa. ISO 9886 describe métodos para medir la tensión fisiológica de los trabajadores y se puede utilizar para diseñar y evaluar entornos para trabajadores específicos. La temperatura media de la piel, la temperatura interna del cuerpo, la frecuencia cardíaca y la pérdida de masa serán de interés en este ejemplo. ISO CD 12894 proporciona orientación sobre la supervisión médica de una investigación.

 

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