Vasoconstricción periférica

Una estrategia eficaz contra la pérdida de calor corporal por radiación y convección consiste en aumentar el aislamiento efectivo proporcionado por la periferia. En el ser humano, esto se consigue reduciendo el flujo sanguíneo periférico, es decir, por vasoconstricción periférica. La constricción de los vasos cutáneos es más pronunciada en las extremidades que en el tronco. Al igual que la vasodilatación activa, la vasoconstricción periférica está también controlada por el sistema nervioso simpático y se ve afectada por Tc , Tsk y las temperaturas locales.
El efecto del enfriamiento de la piel en la respuesta de la frecuencia cardíaca y la presión arterial depende de la zona del cuerpo que se haya enfriado y de que el frío sea lo suficientemente intenso como para causar dolor. Por ejemplo, cuando las manos se sumergen en agua fría, aumentan la FC, la presión arterial sistólica (PAS) y la presión arterial diastólica (PAD). Cuando el rostro se enfría, la PAS y la PAD aumentan como consecuencia de una respuesta simpática generalizada; sin embargo, la FC se reduce debido a un reflejo parasimpático (LeBlanc 1975). Para aumentar todavía más la complejidad de la respuesta global al frío, existe una gran variabilidad de una persona a otra. Si el estrés por frío es lo suficientemente intenso como para reducir la temperatura interna del organismo, la FC puede aumentar (por la activación simpática) o disminuir (por el mayor volumen sanguíneo central).
Un caso especialmente interesante es el de la vasodilatación inducida por frío. Cuando las manos se sumergen en agua fría, el FSP se reduce inicialmente para conservar el calor. A medida que desciende la temperatura de los tejidos, el FSP aumenta paradójicamente, vuelve a reducirse y repite esta pauta cíclica. Se ha sugerido que la vasodilatación inducida por frío sirve para prevenir lesiones en los tejidos por congelación, aunque esta afirmación no ha podido demostrarse todavía. Desde un punto de vista mecánico, la dilatación transitoria se produce probable- mente cuando los efectos directos del frío tienen la gravedad sufi- ciente como para reducir la transmisión nerviosa, anulando temporalmente la estimulación inducida por el frío de los receptores simpáticos situados en los vasos sanguíneos (mediadores del efecto constrictor).

Regulación térmica en ambientes fríos

Una diferencia importante entre la respuesta del ser humano al frío y su respuesta al calor es que la conducta desempeña una función mucho más importante en la primera. Por ejemplo, el uso de prendas adecuadas y la adopción de posturas que reduzcan la superficie disponible para la pérdida de calor (“encogerse”) son mucho más importantes en condiciones de frío que en condiciones de calor. Una segunda diferencia es la importancia que cobra la función de las hormonas durante el estrés por frío, así como la mayor secreción de catecolaminas (norepinefrina y epinefrina) y hormonas tiroideas.

Gases

A pesar de que todos los materiales —a determinada presión y temperatura— pueden pasar a estado gaseoso, los materiales que en la práctica se consideran gases son aquellos que se encuentran en dicho estado en condiciones normales de presión atmosférica ( 100 kPa) y temperatura ( 20 C).
Con respecto a los peligros de incendio y explosión, los gases pueden clasificarse en dos grandes grupos: gases combustibles y gases no combustibles. De acuerdo con la definición aceptada en la práctica, los gases combustibles son aquellos que entran en combustión en el aire con una concentración normal de oxígeno, siempre que existan las condiciones adecuadas. La ignición sólo se produce por encima de una determinada temperatura, con la temperatura de ignición necesaria y dentro de un determinado rango de concentración.
Los gases no combustibles son aquellos que no entran en combustión ni en oxígeno ni en aire independientemente de su concentración. Algunos de estos gases favorecen la combustión
(p. ej., el oxígeno), mientras que otros la inhiben. Los gases no combustibles y que no favorecen la combustión se denominan gases inertes (nitrógeno, gases nobles, dióxido de carbono, etc.). Normalmente, y para una mayor eficiencia económica en la conservación y transporte de gases en depósitos o cisternas, éstos se comprimen, licúan o condensan en frío (estado criógeno). Básicamente, existen dos situaciones de peligro cuando se manipulan gases: durante el período de almacenaje y cuando se extraen de los depósitos.
En gases comprimidos en depósitos de almacenamiento, el calor externo puede aumentar considerablemente la presión interior del depósito y, si se alcanza una sobrepresión extrema, llega a producirse una explosión. Los depósitos de almacena- miento de gases incluyen normalmente una fase de vapor y otra líquida. Como resultado de los cambios de presión y tempera- tura, la extensión de la fase líquida aumenta la compresión del espacio de vapor, mientras que la presión de vapor del líquido aumenta proporcionalmente al aumento de la temperatura. Estos procesos pueden dar lugar a una presión crítica peligrosa. Los depósitos de almacenamiento deben incluir dispositivos de liberación de sobrepresión capaces de mitigar una situación de peligro ocasionada por altas temperaturas.
Si los depósitos de almacenamiento no están bien cerrados o están dañados, el gas saldrá a la atmósfera libre, se mezclará con el aire y, dependiendo de su cantidad y su flujo, puede provocar la formación de una gran atmósfera explosiva. El aire que se encuentra en las proximidades de un depósito con fugas puede ser nocivo para la respiración y para las personas que se encuen- tran cerca supone un peligro, en parte por el efecto tóxico de algunos gases y en parte por la dilución de la concentración de oxígeno.
Los gases representan un peligro de incendio potencial y hay que manipularlos de un modo seguro. Para ello, y especialmente en el entorno industrial, deben conocerse en detalle las siguientes características: propiedades químicas y físicas de los gases, temperatura de ignición, límites superior e inferior de concentración de inflamabilidad, parámetros peligrosos del gas en el depósito, riesgo ocasionado por la liberación de gases a la atmósfera, dimensiones de las zonas de seguridad necesarias y medidas especiales que deben tomarse en caso de emergencia por incendio.

Líquidos combustibles e inflamables

En presencia de una fuente de ignición, los líquidos combustibles e inflamables son fuentes potenciales de riesgo. En primer lugar, el espacio (cerrado o abierto) de vapor formado por encima de estos líquidos representa un peligro de incendio y de explosión y puede dar lugar a una combustión y, con mayor frecuencia, a una explosión, si el material está presente en la mezcla vapor- aire en una determinada concentración. Por lo tanto, la combustión y la explosión de líquidos combustibles e inflamables puede evitarse si:

• se eliminan las fuentes de ignición, el aire y el oxígeno;
• en lugar de oxígeno está presente en el ambiente un gas inerte;
• el líquido se almacena en un depósito o sistema cerrado (véase la Figura 41.3),

• se impide que se alcance la concentración peligrosa de vapor mediante una ventilación adecuada.

En la práctica, se conocen muchas características relacionadas con la naturaleza peligrosa de los líquidos combustibles e inflamables, como puntos de inflamación en vaso cerrado y abierto, punto de ebullición, temperatura de ignición, velocidad de evaporación, límites superior e inferior de la concentración de combustibilidad (límites inflamables o explosivos), o la densidad relativa de vapor en relación con el aire y la energía necesarios para la ignición de vapores. Todos estas características proporcionan una gran información sobre la facilidad de ignición de los distintos líquidos.

En casi todo el mundo se utiliza el punto de inflamación, parámetro determinado mediante un ensayo estándar en condiciones atmosféricas, como base para establecer las diferentes categorías de riesgo de los líquidos y las de los materiales que se comportan como líquidos a temperaturas relativamente bajas. Para cada categoría de inflamabilidad y combustibilidad, se fijan los correspondientes requisitos de seguridad en materia de conservación y manipulación, los procesos de operación y el equipo eléctrico que debe instalarse en la zona. También hay que identificar para cada categoría las zonas de riesgo que rodean a los equipos. La experiencia demuestra que se pueden producir incendios y explosiones —dependiendo de la temperatura y la presión del sistema— en un rango de concentración comprendido entre ambos límites de inflamabilidad.

Unión equipotencial

Si todos los conductores que pudieran tocarse simultáneamente, incluso los de tierra, estuviesen al mismo potencial, no habría peligro para las personas. Los sistemas de unión equipotencial son un intento de lograr esta condición ideal (Andreoni y Castagna 1983; Lee, Cravalho y Burke 1992).
En la unión equipotencial, cada conductor expuesto del equipo eléctrico no dedicado a la transmisión y todo conductor accesible ajeno del mismo emplazamiento se conectan a un conductor de protección puesto a tierra. Debe recordarse que mientras los conductores de equipo no destinado a la transmisión están inactivos durante el funcionamiento normal, pueden activarse en caso de fallo de aislamiento. Al disminuir la tensión de contacto, la unión equipotencial impide que los componentes metálicos alcancen tensiones que lleguen a ser peligrosas para el personal y el equipo.
En la práctica, es necesario conectar la misma máquina a la malla de unión equipotencial en más de un punto. Deben identificarse con cuidado las zonas de contacto defectuoso debido, por ejemplo, al recubrimiento de aislantes como lubricantes y pintura. De modo similar, es conveniente conectar todas las tuberías de servicios locales y externos (p. ej., agua, gas y calefac- ción) a la rejilla de unión equipotencial.

Peligros eléctricos en atmósferas explosivas o en emplazamientos que alberguen materiales explosivos

Las explosiones, incluidas las de atmósferas que contengan gases y polvos explosivos, pueden dispararse por la apertura y cierre de circuitos eléctricos activos, o bien por cualquier otro proceso transitorio capaz de generar chispas de energía suficiente.
He aquí los lugares en los que existe este peligro:

• minas y lugares subterráneos donde se puedan acumular gases, en especial metano;
• empresas químicas;
• salas de almacenamiento de baterías de plomo, en las que se puede acumular hidrógeno;
• el sector agroalimentario, en el que se pueden generar polvos orgánicos naturales;
• el sector de materiales sintéticos,
• la metalurgia, en especial la que utiliza aluminio y magnesio.

Allí donde exista este peligro, el número de circuitos y equipos eléctricos deberá ser el mínimo: por ejemplo, mediante la elimi- nación de motores y transformadores eléctricos o su sustitución por equipo neumático. El equipo eléctrico que no pueda elimi- narse debe quedar encerrado, para evitar cualquier contacto de gases y polvos inflamables con chispas, y mantenido dentro del recinto cerrado en una atmósfera de gas inerte a presión positiva.. Donde haya posibilidad de explosión se utilizarán recintos
a prueba de explosión y cables eléctricos a prueba de incendios. Se ha desarrollado un abanico completo de equipo a prueba de explosión para algunos sectores de alto riesgo (p. ej., el sector del petróleo y el químico).
Debido al elevado coste del equipo a prueba de explosión, las plantas se suelen dividir en zonas de distinto peligro eléctrico. Cuando se aplica este criterio, en las zonas de alto riesgo se emplea equipo especial, mientras que en las demás se acepta un cierto grado de riesgo. Se han desarrollado diversos criterios y soluciones técnicas específicas de sectores; éstas comprenden por lo general alguna combinación de puesta a tierra, segregación de componentes e instalación de barreras divisorias de zonas.

Inundaciones y maremotos: Definiciones, fuentes y episodios

Las inundaciones se producen como resultado de varias causas distintas. En una misma zona climática, se observan importantes variaciones en materia de inundaciones a causa de las fluctuaciones del ciclo hidrológico y de otras condiciones naturales y artificiales (Chagnon, Schict y Semorin 1983). El Servicio Meteorológico Nacional de Estados Unidos (US National Weather Service) ha definido como inundaciones repentinas las que se producen unas horas después de precipitaciones intensas o excesivas, del fallo de presas o diques, o del escape repentino de agua embalsada por la obstrucción producida por el hielo o por troncos. Aunque la mayor parte de las inundaciones repentinas son consecuencia de una intensa actividad tormentosa local, algunas se producen en conjunción con ciclones tropicales. Las causas primeras de las inundaciones repentinas suelen ser unas condiciones atmosféricas que influyen en la continuidad e intensidad de las precipitaciones. Entre otros factores que contribuyen a las inundaciones repentinas se cuentan la inclinación de las laderas (terreno montañoso), la ausencia de vegetación, la falta de drenaje del suelo, las materias flotantes y los embalses de hielo, el deshielo rápido, los fallos de presas y diques, la ruptura de lagos glaciares y las anomalías volcánicas (Marrero 1979).
En las inundaciones fluviales pueden influir factores que generen inundaciones repentinas, pero se pueden producir inundaciones más lentas como resultado de las características del cauce, del tipo de suelo y de subsuelo y del grado de modificación artificial de sus vías de escape (Chagnon, Schict y Semorin 1983; Marrero 1979). Las inundaciones costeras pueden ser consecuencia de temporales, resultado a su vez de tormentas o ciclones tropicales, o ser ocasionadas por vientos tormentosos que lleven las aguas del mar al interior. El tipo más devastador de inundación costera es el tsunami o maremoto generado por seísmos subma- rinos o erupciones volcánicas. La mayor parte de los tsunamis registrados se han producido en el Pacífico y sus zonas costeras. Las islas Hawai son especialmente propensas a sufrir daños ocasionados por los tsunamis, pues se encuentran en medio del Pacífico (Chagnon, Schict y Semorin 1983; Whitlow 1979).