CONCEPTOS BASICOS: La química y la física del fuego

Un incendio es la manifestación de una combustión incontrolada. En ella intervienen materiales combustibles que forman parte de los edificios en que vivimos, trabajamos y jugamos o una amplia gama de gases, líquidos y sólidos que se utilizan en la industria y el comercio. Estos materiales, normalmente constituidos por carbono, se agruparán en el contexto de este estudio bajo la denominación de sustancias combustibles. Aunque estas sustancias presentan una gran variedad en cuanto a su estado químico y físico, cuando intervienen en un incendio responden a caracterís- ticas comunes, si bien se diferencian en la facilidad con que se inicia éste (ignición), la velocidad con que se desarrolla (propagación de la llama) y la intensidad del mismo (velocidad de liberación de calor). A medida que profundizamos en la ciencia de los incendios, cada vez es posible cuantificar y predecir con mayor exactitud el comportamiento de un incendio, lo que nos permite aplicar nuestros conocimientos a la prevención de los incendios en general. El objetivo de esta sección es revisar algunos principios fundamentales y contribuir a la comprensión del desarrollo de los incendios.

Descompresión: Habituación

La habituación o aclimatación es un fenómeno que se presenta en los buzos y en los trabajadores en entornos de aire comprimido, en virtud del cual se vuelven menos susceptibles a la ED después de varias exposiciones. La aclimatación puede producirse al cabo de aproximadamente una semana de exposición diaria, pero se pierde tras una interrupción del trabajo de entre 5 días y una semana, o por un aumento repentino de la presión. Por desgracia, las empresas constructoras confían en la aclimatación para realizar trabajos que se consideran inadecuados en cualquier tabla de descompresión. Para aprovechar al máximo la utilidad de la aclimatación, los trabajadores nuevos suelen comenzar a trabajar la mitad del turno para permitir que se habi- túen sin presentar ED. Por ejemplo, la Tabla japonesa 1, que se aplica actualmente a los trabajadores en entornos de aire compri- mido, utiliza jornadas partidas, con una exposición al aire comprimido por la mañana y otra por la tarde y un intervalo de una hora en la superficie entre cada exposición. La descompresión de la primera exposición es de aproximadamente el 30 % de la que indica la Marina de EE.UU., y la de la segunda, de sólo el 4 %. Sin embargo, la habituación permite esta desviación de la descompresión fisiológica. Los trabajadores con una susceptibilidad normal a la enfermedad por descompresión suelen abandonar voluntariamente este tipo de trabajo.
El mecanismo de habituación o aclimatación se desconoce. Con todo, aunque el trabajador no sienta dolor, pueden producirse daños cerebrales, óseos o tisulares. La resonancia magnética (RM) del cerebro, en el caso de los trabajadores en entornos de aire comprimido revela hasta cuatro veces más cambios que los observados en controles realizados en personas de la misma edad (Fueredi, Czarnecki y Kindwall 1991). Estos cambios reflejan probablemente infartos lagunares.

El sueño

La mala calidad del sueño, en particular antes de haberse completado la aclimatación ventilatoria, aparte de ser frecuente, es un factor que puede afectar al rendimiento profesional. La respiración se ve alterada por circunstancias como el estado emocional, la actividad física, la ingestión de alimentos y el estado de alerta. Durante el sueño la ventilación disminuye y la capacidad respiratoria para responder a los bajos niveles de oxígeno, y a los altos de CO2. Asimismo, descienden la frecuencia y la profundidad de la respiración. Además, a grandes altitudes, donde el aire atmosférico contiene menos moléculas de oxígeno, la cantidad que de éste almacenan los alveolos pulmonares entre dos respiraciones es menor. Así pues, si la respiración se interrumpe durante algunos segundos (fenómeno llamado apnea, frecuente a grandes altitudes), la presión de oxígeno arterial disminuirá con mayor rapidez que a nivel del mar donde, en esencia, la reserva de oxígeno es mayor.
La interrupción periódica de la respiración durante las primeras noches que siguen al ascenso a una gran altura es un fenómeno casi universal y refleja el dilema respiratorio de la altitud descrito anteriormente, al trabajar de forma cíclica: la estimulación hipóxica incrementa la ventilación que, a su vez, reduce las concentraciones de dióxido de carbono, inhibe la respiración e incrementa la estimulación hipóxica, con lo que vuelve a estimularse la ventilación. Por lo común, el sujeto experimenta un período de apnea de 15 a 30 segundos, seguido de varias respiraciones profundas, que a menudo lo despiertan durante unos instantes y de una nueva pausa de apnea. La presión arterial de oxígeno desciende a veces en los períodos de apnea hasta niveles alarmantes. Debido a las repetidas ocasiones en que el sujeto se despierta, la calidad del sueño es deficiente, por lo que, aunque el tiempo total de sueño haya sido el normal, la persona se levanta con la sensación de haber pasado una noche inquieta o de no haber dormido. La adminis- tración de oxígeno elimina el ciclo de estimulación hipóxica y la inhibición alcalina anula la respiración periódica y restablece el sueño normal.
Los varones de edad madura, sobre todo, corren también el riesgo de sufrir apnea por otro motivo: la obstrucción intermitente de las vías respiratorias altas, que es la causa habitual de los ronquidos. Al nivel del mar, esta obstrucción en la parte posterior de las fosas nasales sólo origina un ruido molesto, pero a grandes altitudes, donde la reserva pulmonar de oxígeno es menor, puede provocar descensos importantes de la presión arte rial de oxígeno y mala calidad del sueño.

Prevención de los riesgos Biologicos

El conocimiento de los principios de la epidemiología y de la transmisión de enfermedades infecciosas es esencial en los métodos utilizados para el control del organismo causante.
Los trabajadores deben someterse a exploraciones médicas previas y periódicas para detectar enfermedades profesionales de origen biológico. Existen una serie de principios generales para realizar las exploraciones médicas y detectar los efectos nocivos para la salud de las exposiciones en el lugar de trabajo, incluyendo el caso de los riesgos biológicos. En otros capítulos de esta Enciclopedia se describen algunos procedimientos específicos. Por ejemplo, en Suecia, la Federación de Agricultores inició un programa de servicios de medicina preventiva en el trabajo para los agricultores (Hoglund 1990). El principal objetivo de este programa era prevenir las enfermedades y lesiones relacionadas con el trabajo y prestar asistencia sanitaria a los agricultores que sufrieran problemas médicos de origen profesional.
Cuando se producen brotes de enfermedades infecciosas, no siempre se pueden adoptar las medidas preventivas adecuadas, si previamente no se ha identificado la enfermedad. Un ejemplo de ello fueron los brotes de fiebre hemorrágica viral de Crimea Congo (FHCC) entre el personal de los hospitales de los Emiratos Arabes Unidos (Dubai), Pakistán y Sudáfrica
(Van Eeden y cols. 1985).

Catástrofes manifiestas

Las catástrofes manifiestas consisten en emisiones hacia el medio ambiente cuyo origen y daño potencial no ofrecen ninguna duda; ejemplos claros son Seveso, Bhopal y Chernóbil.
Seveso representa el prototipo de catástrofe industrial química
(Homberger y cols. 1979; Pocchiari y cols. 1983, 1986). El accidente se produjo el 10 de julio de 1976 en la región de Seveso, cerca de Milán, Italia, en una fábrica de producción de tricloro- fenol, y contaminó con la potente sustancia tóxica 2,3,7,8-tetra- clorodibenceno-para-dioxina (TCDD) varios kilómetros cuadrados de campo habitado. Hubo que evacuar a más de
700 personas y se establecieron restricciones para 30.000 habi- tantes más. El efecto más claro sobre la salud fue el acné clórico, pero aún no se ha terminado de establecer el cuadro de posibles consecuencias para la salud de este accidente (Bruzzi 1983; Pesatori 1995).
Bhopal representa, probablemente, la peor catástrofe industrial química de toda la Historia (Das 1985a, 1985b; Friedrich Naumann Foundation 1987; Tachakra 1987). En la noche del 2 de diciembre de 1984, un escape de gas formó una nube letal sobre la ciudad de Bhopal, en la región central de la India, produciendo miles de víctimas mortales y cientos de miles de heridos en el breve espacio de unas horas. El accidente se produjo debido a una reacción fuera de control en uno de los tanques en que se almacenaba isocianato de metilo (MIC). El tanque de almacenaje era de hormigón y contenía unas 42 toneladas del compuesto, que se utilizaba para la fabricación de pesticidas; el tanque estalló, expulsando MIC y otras sustancias químicas disociadas hacia la atmósfera. Además de las evidentes consecuencias catastróficas del accidente, aún no se han determinado los posibles efectos a largo plazo sobre la salud de los afectados o expuestos (Andersson y cols. 1986; Sainani y cols. 1985).

Accidentes químicos mayores

En este siglo, las peores catástrofes no naturales con víctimas, tanto mortales como no mortales, han sido ocasionadas por los conflictos armados, los transportes y la actividad industrial. En un principio, las catástrofes industriales afectaban sobre todo a personas de determinadas profesiones, pero, más adelante, y especialmente a partir de la segunda Guerra Mundial, el rápido crecimiento y expansión de la industria química y el uso de la energía nuclear dieron lugar a que esos sucesos representasen también un grave peligro para las personas situadas fuera del área de trabajo y para el medio ambiente en general. Nos concentraremos en los accidentes mayores relacionados con productos químicos.

La primera catástrofe química de origen industrial documentada data de 1600 y fue descrita por Bernardino Ramazzini (Bertazzi 1989). Las catástrofes químicas actuales difieren en la forma en que suceden y en el tipo de productos químicos involucrados (OIT 1988). Su potencial de riesgo depende tanto de la propia naturaleza del producto químico como de la cantidad de sustancia liberada. Normalmente, se trata de sucesos incontrolados relacionados con incendios, explosiones o escapes tóxicos que se cobran gran cantidad de víctimas mortales y lesionados dentro y fuera de la central de energía, y ocasionan enormes daños a bienes humanos o al medio ambiente.

En la Tabla 39.10 (página 39.7) se ofrecen algunos ejemplos típicos de accidentes químicos mayores debidos a explosiones.

En la Tabla 39.11 (página 39.8) se muestran algunas catástrofes mayores debidas a incendios. En la actividad industrial se producen más incendios que explosiones y escapes tóxicos, aunque en general con menos víctimas mortales. La explicaciónde este hecho podría encontrarse en una mejor prevención y preparación de las personas. En la Tabla 39.12 (página 39.8) se recogen algunos accidentes industriales mayores relacionados con escapes tóxicos de sustancias químicas varias. Los productos químicos tóxicos más frecuentemente utilizados en cantidades peligrosas son el cloro y el amoníaco, y ambos han ocasionado numerosos accidentes mayores. También el escape de materiales inflamables o tóxicos puede provocar incendios.

Basándonos en la bibliografía sobre catástrofes químicas importantes, podemos determinar otras características comunes a las catástrofes industriales de nuestro tiempo. Las revisaremos brevemente, no sólo para establecer una clasificación general, sino también para evaluar la naturaleza del problema y los desafíos que nos plantea.

Descompresión: Tablas de descompresión

Las tablas de descompresión indican el tiempo necesario para la descompresión de una persona expuesta a condiciones hiperbáricas, de acuerdo con la profundidad y el tiempo de exposición. Es posible hacer ciertas observaciones generales sobre los procedimientos de descompresión. Ninguna tabla de descompresión puede garantizar que no se vaya a presentar la enfermedad por descompresión (ED), y de hecho, como se describe más adelante, se han observado numerosos problemas con algunas de las tablas que se utilizan actualmente. Debe recordarse que durante cualquier proceso de descompresión normal, no importa cuán lento sea, se producen burbujas. De ahí que, aunque puede afirmarse que cuanto más lenta sea la descompresión, menor es la probabilidad de ED, en el límite inferior de la probabilidad, la ED se convierte en un fenómeno básicamente aleatorio.