Importancia del filtro ¿Cómo funciona en el barbijo?

Barbijo FFP2 estándar, KN95, quirúrgicos o incluso barbijo de fabricación casera. Estas palabras han invadido nuestro día a raíz de la pandemia de COVID-19.

Cuando tosemos, estornudamos, hablamos o simplemente respiramos, producimos aerosoles: partículas de distintos tamaños que acompañan al aire exhalado. Por lo general, se trata de gotículas de agua de entre 1 y 100 micrómetros de diámetro, las cuales se evaporan con rapidez y pueden liberar al aire bacterias (con un tamaño típico de entre 0,5 y 5 micrómetros) y virus (de entre 0,02 y 0,3 micrómetros; el SARS-CoV-2, el virus causante de la COVID-19, presenta un diámetro del orden de 0,1 micrómetros).

Las partículas de mayor tamaño caen al suelo con rapidez. Las más ligeras, en cambio, permanecen en suspensión. En el aire en calma, el tiempo de sedimentación a una altura de 3 metros es de unos 4 minutos para partículas con un diámetro de 20 micrómetros. Ese tiempo se multiplica por cuatro cada vez que el tamaño se divide entre dos. Como consecuencia, las partículas con un diámetro de 5 micrómetros pueden permanecer más de una hora en suspensión, sin el uso de barbijo.

En una situación de epidemia, el aire puede filtrarse por medio de una mascarilla o barbijo para proteger nuestro sistema respiratorio de esos aerosoles cargados de patógenos. El primer mecanismo de filtrado que nos viene a la mente es el de un tamiz: como en un colador de cocina, solo las partículas con un tamaño inferior al de los agujeros pasarían a través de la mascarilla.

No obstante, basar un filtro en este principio entraña un inconveniente: cuanto más pequeños sean los agujeros, mejor será el filtrado, pero más difícil se tornará respirar a través de ellos. Para que el barbijo pueda usarse sin asistencia mecánica, es necesario evitar un filtro con agujeros submicrométricos, el cual sería necesario para bloquear bacterias y virus. Por fortuna, en el proceso intervienen otros mecanismos que permiten atrapar partículas de todos los tamaños.

Para evitar el paso de aerosoles cargados de patógenos, un barbijo debe tener una capa filtrante lo suficientemente gruesa. También ha de ajustarse bien a la cara a fin de que el aire no entre por los bordes (algo que sí sucede con una simple mascarilla quirúrgica). En particular, si el portador es varón, debe estar afeitado. Estas mascarillas pueden usarse durante unas horas como máximo y luego deben desecharse.

Tipos de mascarillas

En la práctica, la parte filtrante del barbijo suele estar compuesta de fibras de polipropileno con un diámetro de unos 5 micrómetros, las cuales dejan poros de entre 10 y 20 micrómetros, mucho mayores que el tamaño típico de virus y bacterias. La eficacia del filtrado depende por tanto del espesor del filtro: cuanto más grueso sea, mayor será el número de eventos de captura que acabamos de describir.

No obstante, un filtrado eficaz debe enfrentarse a dos problemas: por un lado, dificulta la respiración; por otro, si la mascarilla no se encuentra perfectamente ajustada a la cara, el aire entrará por el espacio adyacente a los bordes. Así pues, la elección de la mascarilla adecuada plantea necesariamente un compromiso entre varios requisitos: calidad del filtrado, facilidad de uso y comodidad del portador.

Existen dos tipos de dispositivos. Por un lado están las mascarillas quirúrgicas, cuyo principal cometido es evitar que las grandes partículas emitidas por el portador, como las gotas de saliva, se dispersen al medio. Estas mascarillas no buscan filtrar las pequeñas partículas presentes en el aire; de hecho, su eficiencia al respecto es muy pobre.

Las pruebas estandarizadas suelen realizarse midiendo qué porcentaje de partículas de 0,06 micrómetros (el tamaño típico de un virus) pasan a través de una mascarilla cuando el flujo se fija en 85 litros por minuto, característico de una respiración muy precipitada. Con las mascarillas quirúrgicas, las tasas varían ampliamente: del 4 al 90 por ciento, debido sobre todo al paso del aire por los bordes de la mascarilla. Estas no resultan satisfactorias en el caso de un contacto prolongado con los pacientes, pero sí pueden serlo en otras circunstancias, ya que bloquean las gotículas de saliva en ambos sentidos y evitan que nos toquemos la cara con las manos.

Si bien las máscaras quirúrgicas son útiles, no fueron diseñadas para proteger a quien las usa, mientras que los respiradores sí.

El «respirador protector» recibe el nombre genérico de FFP, por las siglas en inglés de «pieza facial filtrante» (filtering facepiece), al que acompaña un número que indica el grado de filtrado. Estos respiradores sí están diseñados para filtrar el aire y reducir el número de partículas y gérmenes que inhala el portador.

Por ejemplo, las mascarillas FFP2 y FFP3 filtran, respectivamente, el 94 y el 99 por ciento de las partículas con un diámetro medio de 0,06 micrómetros, al tiempo que presentan fugas totales del exterior al interior (incluidos el filtrado y sellado de las juntas faciales) de menos del 8 y el 2 por ciento del aire inhalado. Esto requiere que se ajusten bien a la cara, lo que suele conseguirse con dos gomas elásticas alrededor de la cabeza y un clip en la nariz.

El Centro para el Control de Enfermedades de EE. UU. (CDC) señala al respirador N95 como parte del equipo de protección recomendado en la sección de Preguntas Frecuentes sobre el Covid-19 y en la guía del SARS (SARS es un virus similar al Coronavirus). Lo que indica que un respirador N95 o una alternativa mejor, son aceptables.

N95 vs FFP3 y FFP2

El N95 es uno de los respiradores más conocidos y comentados popularmente. Se constituye como un estándar estadounidense administrado por el NIOSH (Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional), el cual forma parte del Centro para el Control de Enfermedades (CDC).

KN95 vs N95

Según3M, el estándar chino KN95 tiene especificaciones equivalentes a los respiradores N95 y FFP2. Cita traducida del documento:

“Es razonable considerar los respiradores KN95 y AS/NZ P2 de China, 1era clase de Corea y DS de Japón como equivalentes a los respiradores NIOSH N95 de EE. UU. y a los FFP2 europeos”