NTP 0896: Exposición dérmica a sustancias químicas: metodología simplificada para su determinación - Año 2011

Las NTP son guías de buenas prácticas. Sus indicaciones no son obligatorias salvo que estén recogidas en una disposición normativa vigente. A efectos de valorar la pertinencia de las recomendaciones contenidas en una NTP concreta es conveniente tener en cuenta su fecha de edición.

1. INTRODUCCIÓN

La exposición de los trabajadores puede ser estimada mediante el uso de una serie de bases de datos y/o modelos de cálculo, desarrollados para evitar la realización mediciones de la exposición dérmica, sin necesidad del tiempo y recursos requeridos para ello. 

Normalmente los modelos se basan en mediciones reales de exposición dérmica, de tal forma que aplicando el modelo se puede estimar la exposición de una situación similar. Los primeros modelos para la estimación de la exposición dérmica se desarrollaron en el campo de los productos fitosanitarios, ya que en la mayoría de los estudios reales éstos eran los productos utilizados.

Estos son:

• Pesticide Handlers Exposure Database (PHED)
• Predictive Operator Exposure Model (POEM)
• Modelo Alemán
• Modelo Holandés
• European Predictive Operator Exposure Model (EUROPOEM)

A partir de éstos se han desarrollado modelos de cálculo para evaluar la exposición a diferentes tipos de sustancias químicas como por ejemplo biocidas, y otros específicos para una tarea determinada, como es el pintado con pistola de coches. En el ámbito de los productos fitosanitarios se ha desarrollado un método semicuantitativo para la determinación de la exposición a este tipo de productos llamado Método para la clasificación de los determinantes de exposición dérmica (DERM). 

La evaluación la exposición dérmica a agentes químicos en general puede realizarse utilizando el método ECETOC Tarjeted Risk Assessment (TRA) desarrollado por el Centro Europeo para la Ecotoxicología y Toxicología de Agentes químicos (ECETOC), el cual se basa en el modelo EASE (Estimation and Assessment of Substance Exposure) que se describe a continuación. La Guía sobre los requerimientos de información y evaluación de la seguridad de las sustancias y preparados químicos, en su Capítulo R.14: Estimación de la exposición de los trabajadores, elaborada por la Agencia Europea de Sustancias y Preparados Químicos (ECHA), recomienda la utilización del Método ECETOC TRA como primera aproximación para la determinación de la exposición dérmica e inhalatoria, en el marco del reglamento REACH.

Esta misma Guía, recomienda la utilización del modelo desarrollado en el proyecto Europeo Risk Assessment for Occupational Dermal Exposure to Chemicals (RISKOFDERM) para refinar los resultados obtenidos en la primera aproximación. 

Sin embargo, todos estos modelos se desarrollaron para su utilización por profesionales expertos, fundamentalmente en la autorización de la comercialización de productos. No son sencillas herramientas para la evaluación simplificada del riesgo por exposición dérmica para su manejo por empresarios, técnicos de prevención o trabajadores. A pesar de ello, se considera que su utilización puede ser útil a la hora de estimar la exposición, pudiendo utilizar conjuntamente alguna de las herramientas descritas en la NTP 897. 

En la presente nota técnica de prevención se describirá asimismo el método semicuantitativo DREAM (Dermal Exposure Assessment Method) para la evaluación de la exposición de agentes químicos y biológicos. El método DREAM puede servir para:

• Una evaluación inicial de los niveles de exposición a líquidos y a sólidos
• Una herramienta para establecer las estrategias, determinando quién o quiénes, qué y dónde medir, estableciendo unas prioridades en función de las partes del cuerpo más afectadas, trabajadores o grupos de trabajadores y tareas (tal y como se describe en la NTP-895 Exposición dérmica a sustancias químicas: métodos de medida)
• Una herramienta para el establecimiento de medidas preventivas adecuadas.

2. MODELO EASE (Estimation and Assessment of Substance Exposure)

El modelo EASE se desarrolló por el Health Safety Executive (HSE) en el Reino Unido en los años 1990s, basándose, la parte del modelo EASE referente a la exposición dérmica, en un número muy limitado de estudios de adherencia del contaminante a las manos y a los antebrazos sumergidos en un líquido y en los criterios establecidos por expertos en esta materia. 

Según el modelo EASE existen tres puntos clave en la evaluación de la exposición dérmica:

• El estado físico de la sustancia.
• El patrón de utilización y de control de la exposición de la sustancia.
• El nivel de contacto, ocasional (una vez al día), intermitente (2 a 10 contactos) y amplio (>10).

La evaluación según este método, sigue el esquema de la figura 1.

El modelo expresa la exposición dérmica como la cantidad en miligramos que es capaz de depositarse en las manos y brazos (una superficie estimada de 2000 cm2) durante un día de trabajo, sin tener en cuenta la cantidad de ésta exposición potencial que puede penetrar la piel.

El modelo tampoco tiene en cuenta el efecto de lavarse las manos, la evaporación del contaminante o cualquier otra pérdida del mismo de la piel, ni prevé la disminución de la exposición por la utilización de ropa de protección. 

Se han realizado dos estudios para validar la estimación de la exposición dérmica a polvo de metal obtenida por el modelo EASE. Ambos estudios muestran una tendencia del modelo a sobreestimar, al menos para polvos metálicos, la exposición. Sin embargo el modelo no ha sido validado para líquidos o sólidos no metálicos. 

Se puede afirmar que la estimación de la exposición dérmica mediante este modelo es muy rudimentaria y está basada en los pocos estudios disponibles cuando se desarrollo el modelo. Se tiene previsto revisar el modelo con la información actualmente disponible.

Como se ha comentado anteriormente, el ECETOC ha incluido el modelo EASE en el método TRA, multiplicando los resultados de exposición dérmica obtenidos mediante la aplicación del modelo por el área de contacto dérmico asumido, el cual varía en función del escenario de que se trate (como por ejemplo la transferencia de líquidos a pequeños envases supone una exposición de un área corporal de 480 cm2).

A través de la página web http://www.ecetoc.org/tra puede descargarse el método ECETOC TRA junto con una descripción más amplia del mismo.

Otra herramienta (MEASE) que incorpora el modelo EASE, junto con otros datos reales de exposición a varios metales, para la estimación de la exposición a metales y sustancias inorgánicas puede ser consultada a través de la web http://www.ebrc.de/mease.html

3. MODELO RISKOFDERM

El modelo RISKOFDERM se desarrolló, en el marco del proyecto Europeo del mismo nombre, como resultado del estudio de la peligrosidad intrínseca para la piel de los agentes químicos y del análisis de las tareas que suponen una importante exposición dérmica en Europa, examinando los factores determinantes de esta exposición, y realizando una serie medidas reales de exposición en toda Europa. 

La agrupación de las tareas que suponen una mayor exposición dérmica en seis categorías, llamadas Dermal Exposure Operation units (DEO units), supone en la práctica, la existencia de seis modelos diferentes para cada una de las DEO:

• Manipulación de objetos contaminados
• Dispersión manual de productos
• Dispersión de productos con una herramienta manual
• Pulverización de productos
• Inmersión
• Tratamiento mecánico de objetos sólidos

Tras la selección de la unidad DEO y de la tarea específica a desarrollar por el trabajador, cada modelo calcula la exposición potencial (exposición de la ropa y de la piel descubierta) a través de la valoración de los diferentes parámetros determinantes de la exposición incluidos en cada modelo.

Los determinantes de la exposición dérmica que se tienen en cuenta en el modelo RISKOFDERM se pueden agrupar en:

• Características del producto (estado físico, viscosidad, volatilidad, etc.)
• Tarea realizada por el trabajador (frecuencia, intensidad, duración, etc.)
• Proceso técnico y equipo (tipo, orientación, presión, etc.)
• Medidas de control (organización, extracción localizada, etc.)
• Características y hábitos del trabajador (formación, higiene, características de piel, etc.)
• Área y situación (tipo de superficie, condiciones atmosféricas, etc.)

Cada modelo proporciona los resultados de exposición potencial (en µl/min o µg/min) para las manos y el cuerpo de forma independiente, salvo para el modelo correspondiente a la unidad DEO 6 en el que sólo se obtuvieron medidas de las manos. A partir de estos valores se extrapola el resultado para un turno de trabajo a partir de la duración total de la tarea.

El modelo RISKOFDERM permite la selección de diferentes percentiles, dependiendo del grado de conservadurismo necesario. En general se recomienda utilizar el percentil 75 cuando la exposición potencial se calcula utilizando valores conservadores para los determinantes de la exposición incluidos en cada modelo, y el percentil 90 cuando los valores de estos determinantes seleccionados son menos conservadores.

Asimismo el modelo advierte al profesional evaluador cuando la exposición estimada por el mismo está fuera del rango de los valores utilizados para desarrollar el modelo o cuando la exposición estimada es irracionalmente elevada, comparado con la cantidad de contaminante que la piel puede contener.

Aunque el modelo no se ha validado con datos independientes, en el proyecto RISKOFDERM se realizaron una serie de estudios que demostraron que los datos proporcionados por el modelo eran validos y adecuados para situaciones parecidas a las que han servido para desarrollar el modelo. El modelo no es aplicable para sustancias muy volátiles (Presión de vapor >500 Pa) debido a la falta de resultados reales de exposición dérmica obtenidos. 

A través de la página web del TNO (http://www.tno.nl/) se puede descargar una hoja de cálculo en Microsoft Excel del modelo RISKOFDERM y un documento guía de aplicación del mismo.

4. MÉTODO DREAM (Dermal Exposure Assessment Method)

El método DREAM esta basado fundamentalmente en el modelo conceptual de exposición dérmica (ver NTP 895) ya que permite asegurar que todas las variables con mayor importancia en la exposición dérmica son tenidas en cuenta para una situación determinada. 

El método DREAM consta de dos partes. La primera es una recopilación de información mediante un cuestionario desarrollado para su cumplimentación por un profesional mediante la observación del proceso y entrevistando a los trabajadores. El cuestionario está estructurado en seis módulos:

• Empresa, recopilando información general sobre la misma.
• Departamento, indicando las fuentes de exposición y otras cuestiones acerca del orden y la limpieza del lugar de trabajo.
• Producto, describiendo las propiedades físico-químicas de las sustancias.
• Trabajo, incluyendo información sobre las responsabilidades del personal y prácticas higiénicas.
• Tarea, especificando la duración y la frecuencia de realización de la tarea y el número de trabajadores afectados
• Exposición, recopilando información sobre la probabilidad e intensidad de la exposición para cada ruta de exposición (emisión, deposición y transferencia) del modelo conceptual (ver NTP-895), especificando la ropa de protección y otros equipos de protección utilizados, así como la posible contaminación de las superficies del lugar de trabajo.

En la segunda parte del método se realiza la estimación de la exposición de los trabajadores. El esquema seguido por el método es el que se muestra en la figura 2. La exposición potencial (contaminación de la ropa de trabajo y de la piel no cubierta) y real (contaminación de la piel) de nueve partes del cuerpo (cabeza, brazos, antebrazos, manos, pecho, espalda, parte baja del cuerpo, espinillas y pies) se determina en base a 33 variables. La dirección y magnitud de cada una de las variables se determinó en base a estudios reales de exposición, teniendo en cuenta asimismo los criterios de expertos en esta materia. 

La estimación del nivel de exposición potencial de cada una de las partes del cuerpo (Skin-PBP) se basa, tal y como se muestra en las ecuaciones (1) a (4), en el producto de la intensidad por la probabilidad de la exposición para cada ruta de exposición (emisión (EBP), deposición (DpBP) y transferencia (TBP)), y multiplicando el resultado por la llamada Emisión intrínseca (EI), factor que tiene en Prevención cuenta las características físicas y químicas de la sustancia y por el factor de la ruta de exposición (ER).

La probabilidad se define como la frecuencia con la que ocurre una determinada exposición y se divide en cuatro categorías asignándose los valores de 0 a 10 para cada ruta de exposición, según la tabla 1. La intensidad se define como la cantidad de contaminante en la ropa o en la piel descubierta del trabajador, para las rutas de emisión y deposición, y como el nivel de contaminación para la ruta de transferencia. En la tabla 1 se muestran las categorías asignadas para la intensidad, 1, 3 y 10 para la emisión y la deposición y 0, 1, 3 y 10 para la transferencia. 

La exposición debida a la emisión, al ser un proceso directo desde la fuente a la ropa o la piel del trabajador, sin ninguna interferencia como puede ser el aire o las superficies contaminadas, en las rutas de deposición y transferencia, respectivamente, debe tener más peso en la exposición total del trabajador que las otras rutas, asignándose a este factor un valor de 3 para la ruta de emisión, mientras que para las otras rutas el valor asignado es 1. 

La Emisión intrínseca (EI) es diferente para sólidos, líquidos y vapores, determinándose según las ecuaciones (5) a (7). Los valores de los parámetros utilizados se muestran en la tabla 2.

La exposición real para cada parte del cuerpo se calcula multiplicando la exposición potencial por el factor de protección de las manos (OHA) o de otra parte del cuerpo (OBP) (ecuación (8)). Los factores de protección para las manos y para otras partes del cuerpo (ecuaciones (9) a (10)) dependen de la naturaleza del material (M) (algodón o no permeable), del factor de protección del material (PFM) y de la frecuencia con la que se cambia la ropa de protección (RF). El factor de protección del material para las manos (PFMHA = 1) es mayor que para las otras partes del cuerpo (PFMBP = 0,3) ya que los guantes están sometidos a presiones y rozamientos mayores, lo que da lugar a una mayor penetración y permeación que la ropa utilizada en otras partes del cuerpo. El resto de parámetros de los que depende el factor de protección de las manos (OHA) son la adaptación entre los guantes y la ropa que cubre los brazos, el porcentaje de utilización de los guantes durante la tarea, el uso de un segundo par de guantes, con su frecuencia de cambio del guante y el uso de cremas de protección. Los valores de estos parámetros se encuentran recogidos en la tabla 3.

La exposición total, potencial y real, se obtiene sumando la respectiva exposición de cada parte del cuerpo (ecuaciones (11) y (12)). La exposición total, potencial y real, ponderada por partes del cuerpo (ecuaciones (13) y (14)) se obtiene multiplicando la respectiva exposición por el factor de superficie corporal, definido como la relación entre la superficie de cada parte del cuerpo y la superficie media de las nueve partes. (ver tabla 1, ítem 8).

Multiplicando la exposición dérmica total durante una tarea por la duración relativa de la tarea (RTD), definida como la duración total de la tarea dividida por el tiempo total de trabajo, utilizando cualquier referencia temporal que se estime conveniente, se obtiene la exposición estimada ponderada en el tiempo (SkinW-PTASK.W, SkinW-ATASK.W). 

Por último, para determinar la exposición durante una jornada de trabajo, se estima la exposición ponderada por tareas mediante la suma de la exposición durante todas las tareas y multiplicadas por la higiene estimada del trabajador (WH), la higiene estimada del lugar de trabajo (EH) y la estimación de la exposición continuada (CE) como se muestra en la figura 2 y en la tabla 4. 

Las limitaciones del método son el amplio uso de criterios de expertos en la asignación de los valores a las variables, ya que los datos reales de exposición dérmica son escasos. Otra limitación del método es que al estar basados en la tarea, es necesario definir exactamente lo que se entiende por tarea ya que cada profesional que realice la evaluación tendrá un concepto diferente de tarea, lo que hace que la comparación de diferentes estudios puede ser muy difícil. Por último, el tiempo necesario para hacer la evaluación es elevado debido al número de variables que han de tenerse en cuenta. 

El método DREAM ha sido aplicado a diferentes puestos de trabajo para comprobar su reproducibilidad, mi diendo asimismo su exactitud mediante la comparación de los resultados obtenidos por este método y midiendo la exposición utilizando el método de detección de un trazador por video imagen. En general se puede afirmar que el método DREAM posee una elevada reproducibilidad (las diferencias observadas por su aplicación entre diferentes personas es pequeña) para diferentes tareas y utilizando sólidos, líquidos o productos gaseosos y una exactitud aceptable, pudiendo ser mejorada y calibrada para una situación específica. Según los resultados obtenidos, los autores del método recomiendan su aplicación en estudios epidemiológicos o de higiene industrial a grupos de trabajadores con un alto contraste en sus niveles de exposición (variabilidad entre grupos > 1.0). Para estudios con una menor diferencia en los niveles de exposición entre los diferentes grupos de trabajadores, se recomienda la utilización de los métodos de medida como los descritos en la NTP 895.

BIBLIOGRAFÍA

(1) CREELy, K. S., TICKNER, J., SOUTAR, A.J., HUGHSON, G.W., PRyDE, D.E., WARREN, N.D., RAE, R., MONEy, C., PHILLIPS, A. AND CHERRIE, J.W. Evaluation and Further Development of EASE Model 2.0.Annals of Occupational Higiene, 49 (2).135-145, 2005.

(2) VAN WENDEL DE JOODE, B., BROUWER, D.H., VERMEULEN, R. DREAM: A Method for Semi-quantitative Dermal Exposure Assessment. Annals of Occupational Hygiene, 47. 71-87, 2003. 

(3) VAN WENDEL DE JOODE, B., VAN HEMMEN, J.J., MEIJSTER T., ET AL. Reliability of a semi-quantitative method for dermal exposure assessment (DREAM). Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology, 15: 111–20, 2005a.

(4) VAN WENDEL DE JOODE, B., VERMEULEN, R., VAN HEMMEN, J.J., ET AL. Accuracy of a semiquantitative method for Dermal Exposure Assessment (DREAM). Occupational and Environmental Medicine, 62:623–32, 2005b. 

(5) WARREN, N. D., MARQUART, H., CHRISTOPHER, y., LAITINEN, J. AND VAN HEMMEN, J.J. Task-based Dermal Exposure Models for Regulatory Risk Assessment. Annals of Occupational Hygiene, 50 (5). 481-503, 2006.

(6) AGENCIA EUROPEA DE SUSTANCIAS y PREPARADOS QUíMICOS (ECHA) Guidance on information requirements and chemical safety assessment Chapter R.14: Occupational exposure estimation. Versión 2. Mayo 2010.

http://guidance.echa.europa.eu/docs/guidance_document/information_requirements_r14_en.pdf?vers=27_05_10