Frente a la pandemia por Corona Virus SARS 2, no hay dudas que el barbijo o mascarilla facial ha pasado a ser la herramienta de protección respiratoria principal, para reducir la carga viral respirada debida a gotitas biológicas denominadas Flûgge expelidas al hablar, toser y estornudar.
Sin embargo, la mayoría de los usuarios no perciben el reflujo de su propio dióxido de carbono (CO2) proveniente del metabolismo y que debiera ser expulsado para volver a inspirar aire filtrado fresco y rico en oxígeno.
La comunidad médica sostiene que el uso del barbijo no provoca hipoxia (falta de oxígeno) en quienes lo usan, basada en la experiencia de los cirujanos que utilizan estos dispositivos para proteger al paciente que están operando, de recibir gérmenes respiratorios de los propios facultativos; pero no señalan que el barbijo avanzado para cirujanos, cuenta con válvula espiratoria para expulsar el aire cargado de CO2.
Sin embargo, la curiosidad científica llevó a revisar estos conceptos realizando exhaustivas mediciones mediante condiciones experimentales controladas de laboratorio, en la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Tucumán.
Experimento realizado en el Laboratorio de Química de la UTN
Se diseñó una experiencia para medir la cantidad de dióxido de carbono que respiramos normalmente sin barbijo, con barbijo en reposo y con barbijo realizando actividad física.
Figura 1. Modelo de barbijo triple capa más utilizado. Se le adapta una tubuladura para analizar el aire entre la tela y la nariz del usuario.
Se fabricó un tren de muestreo en fase líquida compuesto por una bomba de aspiración y frascos borboteadores con soluciones absorbentes para capturar el dióxido de carbono presente entre el barbijo y la nariz de la persona.
Figura 2
Mientras la persona usa el barbijo la bomba de muestreo Fig. 2 aspira un volumen de aire y lo hace pasar por soluciones de hidróxido de potasio, las cuales se carbonatan y se mide químicamente el contenido de dióxido de carbono presente por titulación ácido-base en el laboratorio, comparándolo luego con la composición natural del aire que respiramos sin barbijo.
Figura 3 Persona realizando ejercicios en bicicleta fija mientras es monitoreada su respiración.
Resultados EXPERIMENTALES obtenidos
| Sitio de muestreo | Dióxido de Carbono CO2 ppm | Niveles de Referencia CO2 ppm |
| Aire en el faldeo del cerro San Javier | 407 | Promedio Mundial 395 |
| Aire Patio Vivienda barrio | 476 valor normal | Promedio Urbano 400 – 690 |
| Aire Microcentro a las 12 horas con tránsito | 559 a 858 aire contaminado | Ciudades populosas 500 a 700 |
| Aire habitación con estufa a gas sin tiro balanceado | 4.141 durante 30 minutos | Deseable hasta 1500 |
| Aire espirado por los pulmones de una persona adulta | 55.000 | Valor Normal fisiológico normal |
| Aire que se inspira con barbijo en reposo | 6.320 | Entra en zona de preocupación médica |
| Aire que se inspira con barbijo caminando | 9.800 alerta médica | Entra en zona de preocupación médica |
| Aire que se inspira con barbijo pedaleando con esfuerzo suave en bicicleta fija | 36.700 | Podría producir cefaleas en alguna personas |
| Aire que se inspira con barbijo pedaleando con esfuerzo alto en bicicleta fija | 50.000 | Cefaleas intensas en personas susceptibles |
| Aire Ley de Trabajo Máximo para 8 hs | 5.000 | |
| Preocupación Médica | 6.000 a 10.000 | |
| Cefalea | 30.000 a 80.000 | |
| Nauseas, vómito, inconciencia | Peligro de muerte 100.000 | |
| Muerte por hipoxia | Muerte segura 200.000 |
Tabla 1 Resume el promedio de los resultados obtenidos en 50 experiencias.
Figura 4
Riesgo de colapso pulmonar en personas predispuestas para largos períodos ejercicios.
CONTROL DE SATURACION DE OXÍGENO
Mediante un oxímetro digital.
Se realizaron pruebas con un lote de personas jóvenes y adultas entre 30 y 70 años midiendo la saturación de oxígeno en sangre mediante un oxímetro digital SILFAB de uso médico avalado por ANMAT con luz infrarroja, realizando una toma en reposo y luego de 5 minutos de terminada una caminata de 800 metros usando barbijo, encontrándose los valores medios que indican las siguientes figuras.
La expectativa de comprobar una marcada hipoxia no se verificó, porque el sistema respiratorio mantiene el nivel de oxígeno en sangre a partir del aumento de la frecuencia respiratoria y estabilización del pH en sangre por desdoblamiento del ácido carbónico acumulado.
Se observa una disminución de apenas un 4%
entre la saturación de oxígeno en sangre si comparamos el valor en reposo con el valor luego de caminar con barbijo 800 metros, debido una reacción fisiológica.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
-El aire que respiramos con el barbijo aumenta las concentraciones de CO2 en las
siguientes proporciones :
-En reposo con el barbijo aumenta 15,6 veces el CO2 del aire natural.
-Caminando con barbijo aumenta 24 veces el CO2 y duplica el límite de la ley de trabajo y entra en zona de preocupación médica; esta aspiración y asimilación de dióxido de carbono excesivo, se llama en términos médicos Hipercapnia.
-Pedaleando en bicicleta fija con barbijo aumenta 90 veces, entrando en zona de preocupación médica y cefaleas para personas más susceptibles.
-La experiencia de medir la saturación de oxígeno en sangre mediante un oxímetro digital mientras se camina con barbijo, no demuestra una hipoxia relevante, pues si bien el organismo humano respira mas dióxido de carbono, reacciona manteniendo los niveles de oxígeno en sangre dentro del rango aceptable 94% a 98% y eliminando más aceleradamente el CO2, aumentando la frecuencia respiratoria y regulando el pH de la sangre.
Los cirujanos bien equipados de centros modernos, no sufren de una marcada hipercapnia pues utilizan barbijos avanzados con válvula espiratoria.
Recomendación Final : No salir a caminar, trotar ni pedalear con barbijo por largos períodos, sin contar con un estudio médico que avale la ausencia de riesgo cardio respiratorio; hubo casos de colapso pulmonar de pacientes con enfermedades previas.
“Las mediciones de este trabajo serán repetidas, revisadas y ampliadas próximamente”
Columnista de Ventana del Norte: Juan Carlos Luján.
Licenciado en Química
Investigador Área Química, Universidad Tecnológica Nacional-Facultad Regional Tucumán. jcquimica53@gmail.com
