Lesioni alla testa
Le lesioni alla testa sono abbastanza comuni nell'industria e rappresentano dal 3 al 6% di tutte le lesioni sul lavoro nei paesi industrializzati. Sono spesso gravi e comportano una perdita media di tempo di circa tre settimane. Le lesioni subite sono generalmente il risultato di colpi provocati dall'urto di oggetti spigolosi come attrezzi o bulloni caduti da un'altezza di diversi metri; in altri casi, i lavoratori possono battere la testa cadendo a terra o subire una collisione tra un oggetto fisso e la testa.
Sono stati registrati diversi tipi di lesioni:
- perforazione del cranio risultante dall'applicazione di una forza eccessiva su un'area molto localizzata, come ad esempio nel caso di contatto diretto con un oggetto appuntito o tagliente
- frattura del cranio o delle vertebre cervicali che si verifica quando viene applicata una forza eccessiva su un'area più ampia, sollecitando il cranio oltre i limiti della sua elasticità o comprimendo la porzione cervicale della colonna vertebrale
- lesioni cerebrali senza frattura del cranio risultanti dallo spostamento improvviso del cervello all'interno del cranio, che può portare a contusione, commozione cerebrale, emorragia cerebrale o problemi circolatori.
Comprendere i parametri fisici che spiegano questi diversi tipi di lesioni è difficile, anche se di fondamentale importanza, e c'è un notevole disaccordo nella vasta letteratura pubblicata su questo argomento. Alcuni specialisti ritengono che la forza in gioco sia il fattore principale da considerare, mentre altri affermano che si tratta di una questione di energia, o di quantità di movimento; ulteriori opinioni collegano la lesione cerebrale all'accelerazione, al tasso di accelerazione oa uno specifico indice di shock come HIC, GSI, WSTC. Nella maggior parte dei casi, è probabile che ciascuno di questi fattori sia coinvolto in misura maggiore o minore. Si può concludere che la nostra conoscenza dei meccanismi degli shock alla testa è ancora solo parziale e controversa. La tolleranza all'urto della testa è determinata mediante sperimentazione su cadavere o su animali, e non è facile estrapolare questi valori ad un soggetto umano vivente.
Sulla base dei risultati delle analisi degli infortuni subiti da operai edili che indossano caschi protettivi, sembra tuttavia che le lesioni alla testa dovute agli urti si verifichino quando la quantità di energia coinvolta nell'urto è superiore a circa 100 J.
Altri tipi di infortuni sono meno frequenti ma non vanno trascurati. Includono ustioni derivanti da schizzi di liquidi caldi o corrosivi o materiale fuso, o scosse elettriche derivanti dal contatto accidentale della testa con parti conduttive esposte.
Caschi di sicurezza
Lo scopo principale di un casco di sicurezza è proteggere la testa di chi lo indossa da pericoli, urti meccanici. Può inoltre fornire protezione contro altri fattori, ad esempio meccanici, termici ed elettrici.
Un elmetto di sicurezza deve soddisfare i seguenti requisiti al fine di ridurre gli effetti dannosi degli urti alla testa:
- Dovrebbe limitare la pressione applicata al cranio distribuendo il carico sulla più ampia superficie possibile. Ciò si ottiene fornendo un'imbracatura sufficientemente grande che si adatti perfettamente alle varie forme del cranio, insieme a un guscio duro abbastanza forte da impedire alla testa di entrare in contatto diretto con oggetti che cadono accidentalmente e da fornire protezione se la testa di chi la indossa dovesse colpire una superficie dura ( Figura 1). Il guscio deve quindi resistere alla deformazione e alla perforazione.
- Dovrebbe deviare gli oggetti in caduta avendo una forma adeguatamente liscia e arrotondata. Un casco con creste sporgenti tende ad arrestare gli oggetti in caduta piuttosto che a deviarli e quindi a trattenere un po' più di energia cinetica rispetto a caschi perfettamente lisci.
- Dovrebbe dissipare e disperdere l'energia che gli può essere trasmessa in modo tale che l'energia non venga trasmessa totalmente alla testa e al collo. Ciò si ottiene mediante l'imbracatura, che deve essere saldamente fissata al guscio rigido in modo che possa assorbire un urto senza essere staccata dal guscio. L'imbracatura deve inoltre essere sufficientemente flessibile da subire deformazioni sotto l'impatto senza toccare la superficie interna della calotta. Questa deformazione, che assorbe la maggior parte dell'energia di un urto, è limitata dal minimo gioco tra il guscio duro e il cranio e dal massimo allungamento dell'imbracatura prima che si rompa. Pertanto la rigidità o rigidità dell'imbracatura dovrebbe essere il risultato di un compromesso tra la quantità massima di energia che è progettata per assorbire e la velocità progressiva alla quale l'urto deve essere trasmesso alla testa.
Figura 1. Esempio di elementi essenziali della costruzione dell'elmetto di sicurezza
Altri requisiti possono essere applicati ai caschi utilizzati per compiti particolari. Questi includono la protezione contro gli schizzi di metallo fuso nell'industria siderurgica e la protezione contro le scosse elettriche per contatto diretto nel caso di elmetti utilizzati da tecnici elettrici.
I materiali utilizzati nella fabbricazione di caschi e imbracature dovrebbero conservare le loro qualità protettive per un lungo periodo di tempo e in tutte le condizioni climatiche prevedibili, inclusi sole, pioggia, caldo, temperature gelide e così via. I caschi devono inoltre avere una discreta resistenza alla fiamma e non devono rompersi se lasciati cadere su una superficie dura da un'altezza di pochi metri.
Test delle prestazioni
Lo standard internazionale ISO n. 3873-1977 è stato pubblicato nel 1977 come risultato del lavoro del sottocomitato che si occupava in particolare di "elmetti di sicurezza industriale". Questa norma, approvata praticamente da tutti gli stati membri dell'ISO, stabilisce le caratteristiche essenziali richieste ad un elmetto di sicurezza insieme ai relativi metodi di prova. Questi test possono essere divisi in due gruppi (vedi tabella 1), vale a dire:
- prove obbligatorie, da applicare a tutti i tipi di elmetti per qualunque utilizzo essi siano destinati: capacità ammortizzante, resistenza alla perforazione e resistenza alla fiamma
- prove facoltative, destinato ad essere applicato agli elmetti di sicurezza progettati per gruppi speciali di utenti: rigidità dielettrica, resistenza alla deformazione laterale e resistenza alle basse temperature.
Tabella 1. Elmetti di sicurezza: requisiti di prova della norma ISO 3873-1977
Caratteristica |
Descrizione |
Criteri |
Prove obbligatorie |
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Assorbimento degli urti |
Una massa semisferica di 5 kg può cadere da un'altezza di |
La forza massima misurata non deve superare i 500 daN. |
Il test viene ripetuto su un casco a temperature di –10°, +50°C e in condizioni di bagnato., |
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Resistenza alla penetrazione |
L'elmo viene colpito all'interno di una zona di 100 mm di diametro nel suo punto più alto utilizzando un punzone conico del peso di 3 kg e un angolo di punta di 60°. |
La punta del punzone non deve entrare in contatto con la falsa testa (fittizia). |
Prova da eseguire nelle condizioni che hanno dato i peggiori risultati nella prova d'urto., |
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Resistenza alla fiamma |
Il casco è esposto per 10 s a una fiamma di un becco Bunsen di 10 mm di diametro utilizzando propano. |
Il guscio esterno non dovrebbe continuare a bruciare per più di 5 s dopo che è stato ritirato dalla fiamma. |
Prove facoltative |
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Rigidità dielettrica |
Il casco è riempito con una soluzione di NaCl ed è esso stesso immerso in un bagno della stessa soluzione. Viene misurata la dispersione elettrica sotto una tensione applicata di 1200 V, 50 Hz. |
La corrente di dispersione non deve essere superiore a 1.2 mA. |
Rigidità laterale |
Il casco è posto lateralmente tra due piastre parallele e sottoposto a una pressione di compressione di 430 N |
La deformazione sotto carico non deve superare i 40 mm e la deformazione permanente non deve essere superiore a 15 mm. |
Prova a bassa temperatura |
Il casco è sottoposto ai test di urto e penetrazione ad una temperatura di -20°C. |
Il casco deve soddisfare i requisiti precedenti per questi due test. |
La resistenza all'invecchiamento dei materiali plastici utilizzati nella fabbricazione dei caschi non è specificata nella norma ISO n. 3873-1977. Tale specifica dovrebbe essere richiesta per i caschi realizzati con materiali plastici. Un semplice test consiste nell'esporre i caschi ad una lampada allo xeno da 450 watt con involucro di quarzo ad alta pressione per un periodo di 400 ore a una distanza di 15 cm, seguito da un controllo per garantire che il casco possa ancora resistere al test di penetrazione appropriato .
Si consiglia di sottoporre i caschi destinati all'uso nell'industria siderurgica a un test di resistenza agli schizzi di metallo fuso. Un modo rapido per eseguire questo test è far cadere 300 grammi di metallo fuso a 1,300°C sulla parte superiore di un casco e controllare che non sia passato all'interno.
La norma europea EN 397 adottata nel 1995 specifica requisiti e metodi di prova per queste due importanti caratteristiche.
Selezione di un casco di sicurezza
Deve ancora essere progettato il casco ideale che offra protezione e comfort perfetto in ogni situazione. Protezione e comfort sono infatti esigenze spesso contrastanti. Per quanto riguarda la protezione, nella scelta di un elmetto, devono essere considerati i pericoli contro i quali è richiesta la protezione e le condizioni in cui l'elmetto verrà utilizzato, con particolare attenzione alle caratteristiche dei prodotti di sicurezza disponibili.
Considerazioni generali
Si consiglia di scegliere caschi conformi alle raccomandazioni della norma ISO n. 3873 (o equivalente). La norma europea EN 397-1993 viene presa come riferimento per la certificazione dei caschi in applicazione della direttiva 89/686/CEE: le apparecchiature oggetto di tale certificazione, come avviene per la quasi totalità dei dispositivi di protezione individuale, sono sottoposte ad un terzo obbligatorio certificazione di parte prima dell'immissione sul mercato europeo. In ogni caso, i caschi devono soddisfare i seguenti requisiti:
- Un buon elmetto di protezione per uso generico dovrebbe avere una calotta robusta in grado di resistere a deformazioni o perforazioni (nel caso di plastica, lo spessore della parete della calotta non deve essere inferiore a 2 mm), un'imbracatura fissata in modo da garantire che c'è sempre uno spazio minimo di 40-50 mm tra il suo lato superiore e la calotta e una fascia regolabile montata sulla culla per garantire una calzata aderente e stabile (vedi figura 1).
- La migliore protezione contro la perforazione è fornita da caschi realizzati in materiali termoplastici (policarbonati, ABS, polietilene e policarbonato-fibra di vetro) e dotati di una buona bardatura. I caschi realizzati con leghe metalliche leggere non resistono bene alla perforazione da parte di oggetti appuntiti o taglienti.
- Non devono essere utilizzati caschi con parti sporgenti all'interno della calotta, in quanto possono causare gravi lesioni in caso di urto laterale; devono essere muniti di un'imbottitura laterale di protezione che non deve essere né infiammabile né soggetta a fusione per effetto del calore. A tale scopo servirà un'imbottitura in schiuma abbastanza rigida e ignifuga, spessa da 10 a 15 mm e larga almeno 4 cm.
- I caschi in polietilene, polipropilene o ABS tendono a perdere la loro resistenza meccanica sotto gli effetti del caldo, del freddo e di un'esposizione particolarmente intensa alla luce solare o alle radiazioni ultraviolette (UV). Se tali elmetti vengono utilizzati regolarmente all'aria aperta o vicino a sorgenti UV come stazioni di saldatura, devono essere sostituiti almeno ogni tre anni. In tali condizioni si consiglia l'utilizzo di caschi in policarbonato, poliestere o policarbonato-fibra di vetro, in quanto presentano una migliore resistenza all'invecchiamento. In ogni caso, qualsiasi evidenza di scolorimento, screpolature, lacerazione delle fibre o scricchiolio quando il casco viene attorcigliato, dovrebbe comportare lo smaltimento del casco.
- Qualsiasi casco che abbia subito un forte urto, anche se non presenta evidenti segni di danneggiamento, deve essere scartato.
Considerazioni speciali
I caschi in lega leggera o con visiera lungo i lati non devono essere utilizzati in luoghi di lavoro dove esiste il rischio di schizzi di metallo fuso. In tali casi, si consiglia l'uso di caschi in poliestere-fibra di vetro, tessuto fenolico, policarbonato-fibra di vetro o policarbonato.
In caso di rischio di contatto con parti conduttive esposte, devono essere utilizzati solo caschi in materiale termoplastico. Non dovrebbero avere fori di ventilazione e nessuna parte metallica come rivetti dovrebbe apparire all'esterno del guscio.
I caschi per le persone che lavorano sopra la testa, in particolare gli erettori di strutture in acciaio, dovrebbero essere dotati di sottogola. Le cinghie dovrebbero essere larghe circa 20 mm e dovrebbero essere tali che il casco sia tenuto saldamente in posizione in ogni momento.
I caschi realizzati in gran parte in polietilene non sono consigliati per l'uso ad alte temperature. In questi casi sono più adatti caschi in policarbonato, policarbonato-fibra di vetro, tessuto fenolico o poliestere-fibra di vetro. L'imbracatura dovrebbe essere fatta di tessuto intrecciato. Dove non vi è rischio di contatto con parti conduttive esposte, possono essere previsti fori di ventilazione nella calotta del casco.
Le situazioni di pericolo di schiacciamento richiedono caschi in poliestere rinforzato con fibra di vetro o policarbonato con bordo di larghezza non inferiore a 15 mm.
Considerazioni sul comfort
Oltre alla sicurezza, dovrebbero essere presi in considerazione anche gli aspetti fisiologici del comfort per chi li indossa.
Il casco dovrebbe essere il più leggero possibile, sicuramente non più di 400 grammi di peso. La sua imbracatura dovrebbe essere flessibile e permeabile ai liquidi e non dovrebbe irritare o ferire chi la indossa; per questo motivo i finimenti in tessuto sono da preferire a quelli in polietilene. Una fascia antisudore in pelle intera o mezza dovrebbe essere incorporata non solo per fornire assorbimento del sudore ma anche per ridurre l'irritazione della pelle; dovrebbe essere sostituito più volte durante la vita del casco per motivi igienici. Per garantire un migliore comfort termico, la calotta deve essere di colore chiaro e avere fori di ventilazione con una gamma di superficie da 150 a 450 mm2. È necessaria un'attenta regolazione del casco per adattarlo a chi lo indossa al fine di garantirne la stabilità ed evitare che scivoli e riduca il campo visivo. Sono disponibili varie forme di casco, la più comune è la forma a “calotta” con visiera e falda ai lati; per il lavoro nelle cave e nei cantieri di demolizione, l'elmetto tipo “cappello” con falda più ampia offre una migliore protezione. Un elmetto a “calotta” senza visiera o falda è particolarmente adatto per le persone che lavorano sopra la testa in quanto questo modello preclude una possibile perdita di equilibrio causata dal contatto della visiera o della falda con travetti o travi tra i quali il lavoratore potrebbe trovarsi a dover spostare.
Accessori e altri copricapi protettivi
I caschi possono essere dotati di visiere o schermi facciali in materiale plastico, rete metallica o filtri ottici; protezioni acustiche, cinturini per il mento e per la nuca per mantenere il casco saldamente in posizione; e protezioni per il collo o cappucci di lana contro il vento o il freddo (figura 2). Per l'utilizzo in miniere e cave sotterranee, sono montati attacchi per una lampada frontale e un portacavo.
Figura 2. Esempio di casco di sicurezza con sottogola (a), filtro ottico (b) e protezione del collo in lana contro il vento e il freddo (c)
Altri tipi di copricapo protettivi includono quelli progettati per la protezione da sporco, polvere, graffi e urti. A volte noti come "cappucci antiurto", questi sono realizzati in materiale plastico leggero o lino. Per le persone che lavorano vicino a macchine utensili come trapani, torni, bobinatrici e così via, dove c'è il rischio che i capelli possano impigliarsi, possono essere usati berretti di lino con retina, retine con visiera o anche sciarpe o turbanti, purché non avere estremità libere esposte.
Igiene e Manutenzione
Tutti i copricapi protettivi devono essere puliti e controllati regolarmente. Se compaiono spaccature o crepe, o se un casco mostra segni di invecchiamento o deterioramento dell'imbracatura, il casco deve essere eliminato. La pulizia e la disinfezione sono particolarmente importanti se chi lo indossa suda eccessivamente o se più di una persona condivide lo stesso copricapo.
Le sostanze che aderiscono al casco come gesso, cemento, colla o resina possono essere rimosse meccanicamente o utilizzando un solvente appropriato che non attacchi il materiale della calotta. L'acqua calda con un detergente può essere utilizzata con una spazzola dura.
Per disinfettare il copricapo, gli articoli devono essere immersi in una soluzione disinfettante adatta come una soluzione di formalina al 5% o una soluzione di ipoclorito di sodio.