¿Cómo afecta la frecuencia respiratoria el desempeño de una mascarilla respiratoria autofiltrante N95 y de una mascarilla quirúrgica contra sustitutos de partículas virales?

Abstract

Resumen: La frecuencia respiratoria (respiraciones/min) difiere entre los individuos y dependiendo de los niveles de actividad física. Las partículas ingresan a las mascarillas respiratorias mediante dos vías principales de penetración: infiltración a través del sellado facial y penetración a través de filtros. Sin embargo, se desconoce la forma en que la frecuencia respiratoria afecta el desempeño general de las mascarillas autofiltrantes N95 (filtering facepiece respirators, FFR) y las mascarillas quirúrgicas (MQ) contra partículas virales y otras partículas submicrómicas de importancia para la salud. En un maniquí de respiración a cuatro flujos inspiratorios medios (FIM) (15, 30, 55 y 85 L/min) y cinco frecuencias respiratorias (10, 15, 20, 25 y 30 respiraciones/min) se probaron una FFR y una MQ. En los dispositivos de protección respiratoria probados se determinaron la penetración a través del filtro (Pfiltro) y la infiltración total hacia el interior (ITI) de partículas de aerosol de cloruro de sodio (NaCl) en tamaños que oscilaban entre 20 y 500 nm. Asimismo, se calcularon las proporciones de penetración de la “infiltración a través del sellado facial con respecto al filtro” (ISFF). Tanto el FIM como la frecuencia respiratoria mostraron efectos significativos (p < 0.05) en el Pfiltro y la ITI. El aumento de la frecuencia respiratoria incrementó la ITI para las FFR N95 mientras que en las MQ no se observaron tendencias claras. El aumento del FIM incrementó la Pfiltro y disminuyó la ITI, lo que dio lugar a una disminución de la proporción de la ISFF. La mayoría de las proporciones de la ISFF fueron >1, lo que sugiere que la infiltración a través del sellado facial fue la vía primaria de penetración de partículas a diversas frecuencias respiratorias. La frecuencia respiratoria es otro factor (además del FIM) que puede afectar significativamente el desempeño de las FFR N95: las frecuencias respiratorias más altas aumentan la ITI. En el caso de las MQ probadas no se observó ninguna tendencia consistente de aumento o disminución de la ITI relacionada con el FIM o la frecuencia respiratoria. Para ampliar potencialmente estos hallazgos más allá del maniquí/sistema respiratorio utilizado, se necesitan estudios futuros orientados a comprender plenamente el mecanismo que hace que la frecuencia respiratoria afecte el desempeño de los dispositivos de protección respiratoria en los sujetos humanos.