Mecanismos de Filtración de los Equipos de Protección Respiratoria
Los filtros de los equipos de protección respiratoria eliminan contaminantes del aire mediante cuatro mecanismos físicos simultáneos: difusión, intercepción, impactación y atracción electrostática, utilizando fibras de polipropileno con carga electrostática que capturan partículas con una eficiencia mínima del 95% para partículas de 0.3 micrones. 1
Mecanismos Principales de Filtración
Los respiradores purificadores de aire funcionan mediante una combinación de procesos físicos que actúan simultáneamente:
Mecanismos Mecánicos y Electrostáticos
La capa filtrante central está compuesta de microfibras de polipropileno no tejidas (melt-blown) con carga electrostática, que permiten la captura de partículas mediante cuatro mecanismos simultáneos: difusión, intercepción, impactación y atracción electrostática 2, 1
La atracción electrostática es el componente crítico que permite capturar partículas sin aumentar significativamente la resistencia respiratoria, razón por la cual estos filtros se denominan "electret" 2
Los filtros mecánicos puros (como los P-100) capturan partículas principalmente por intercepción e impactación, sin depender de carga electrostática, lo que los hace más resistentes a la degradación 3
Eficiencia Según Tamaño de Partícula
El tamaño de partícula más penetrante (MPPS) para filtros electrostáticos tipo N95 es aproximadamente 40-45 nm, mientras que para filtros mecánicos es ≥150 nm 3, 4
Las partículas de 0.1-0.3 micrones representan el punto crítico de máxima penetración, donde los filtros N95 deben mantener una eficiencia mínima del 95% 1, 5
Los filtros capturan partículas mucho más pequeñas que el diámetro de las fibras debido al movimiento difusional de las partículas y la atracción electrostática 6
Tipos de Filtros Según Contaminante
Filtros para Partículas Biológicas
La filtración HEPA (High Efficiency Particulate Air) proporciona protección contra agentes biológicos al atrapar partículas con eficiencia del 99.97%, siendo efectiva para bacterias, virus y material radiactivo particulado 2
Los respiradores P-100 o PAPR con filtros HEPA deben considerarse la protección óptima durante procedimientos que generan aerosoles 2, 1
Filtros para Vapores Químicos
Los cartuchos de vapor orgánico utilizan carbón activado granular con área superficial extremadamente grande donde las moléculas de contaminante se adsorben, proporcionando protección contra organofosforados y vesicantes 2, 6
Los filtros para gases ácidos protegen contra cloro y otros materiales peligrosos liberados frecuentemente 2
Los filtros de partículas NO protegen contra gases o vapores, siendo esta una limitación crítica que debe comprenderse 2, 6
Clasificación por Eficiencia de Filtración
Sistema NIOSH
Clasificación por resistencia a aceites: N (no resistente), R (resistente), P (a prueba de aceite) 2, 7
Niveles de eficiencia de filtración:
Los filtros P-100 son más de 100 veces más efectivos que los N-95 7
Advertencias Críticas y Limitaciones
Degradación del Filtro
La carga electrostática puede degradarse durante procesos de descontaminación, razón por la cual los respiradores desechables fueron diseñados para un solo uso 2
Los filtros N95 pueden degradarse por componentes orgánicos hidrofóbicos (como partículas de combustión), resultando en penetración significativamente mayor que con partículas de NaCl de prueba 8
Los filtros neutrales eléctricamente se vuelven más eficientes al cargarse pero aumentan la resistencia al flujo de aire, mientras que los filtros electrostáticos pueden volverse menos eficientes 6
Importancia del Sellado Facial
La fuga alrededor del sello facial compromete la capacidad de protección, siendo esencial un sello apropiado entre la superficie sellante del respirador y la cara del usuario 7
Los respiradores desechables tipo copa actualmente disponibles tienen fugas de sellado facial del 0 al 20% 7
Cualquier fuga alrededor de la máscara reduce significativamente la efectividad del equipo de protección personal, especialmente con respiradores purificadores de aire que dependen de la fuerza inspiratoria 2
Limitaciones Fundamentales
Los respiradores solo atrapan el virus, no lo destruyen ni inactivan, y no eliminan el riesgo de contraer infección o desarrollar enfermedad 1
La variabilidad espacial en la penetración de aerosoles puede exceder el 100% relativo a la penetración promedio, con áreas locales que pueden tener penetración >5% aunque el promedio sea <5% 4
Requisitos para Protección Efectiva
Se requiere un programa integral de protección respiratoria que incluya evaluación médica, pruebas de ajuste, capacitación, inspección, limpieza, mantenimiento y almacenamiento 1, 7, 5
Los respiradores con válvula de exhalación no deben ser usados por trabajadores o pacientes infectados, ya que la válvula permite la salida de aire sin filtrar 2
Los respiradores motorizados (PAPR) utilizan motores pequeños en lugar del esfuerzo inspiratorio para mover aire a través de los filtros, reduciendo el riesgo de entrada de aire contaminado alrededor de los bordes 2