Henry G. Wickes, Jr.
Co by mohlo být na balónku s heliem naplněným nebezpečím, ptáš se? Koneckonců, balóny mají být zábavné, že? Odpověď vás možná překvapí.
Informovanost veřejnosti
Většina lidí prostě nemá k dispozici informace, které by jim pomohly porozumět rizikům spojeným s vdechováním helia. Před několika lety jsem byl požádán, abych vyšetřil smrt teenagera, který zemřel při vdechování hélia ze systému plnění balónku. Během tohoto vyšetřování jsem objevil skutečnou podstatu těchto vážných – a potenciálně smrtelných – nebezpečí. Cílem této diskuse je pomoci čtenářům činit informovaná rozhodnutí, která zabrání budoucím ztrátám na životech.
Vdechování hélia z balónu
Trochu známým aspektem vdechování hélia je to, jak rychle může ztratit vědomí v důsledku asfyxie (nedostatku kyslíku). Během výměny plynů v normálním dýchacím procesu absorbuje krevní oběh kyslík ze vzduchu v plicích, zatímco oxid uhličitý přechází z krve do vzduchu. Když zadržujete dech, výměna plynů se zpomaluje, protože „zatuchlý“ vzduch v plicích již není nahrazen „čerstvým“ vzduchem.
Tento proces se však nezastaví okamžitě. Než začnete pociťovat vážné fyzické utrpení, uplyne nějaký čas. Například byste pravděpodobně měli čas zvednout a odložit předmět, projít místnost nebo najít židli a posadit se, než budete nuceni znovu dýchat.
Nicméně, když jsou plíce plné s heliem převezme jiný proces. Kyslík je ve skutečnosti odstraněn z krevního oběhu během výměny plynů. V závislosti na tom, jak úplně je kyslík nahrazen heliem, můžete ztratit vědomí rychle a bez varování – můžete doslova omdlít, když ještě stojíte. Obvyklým výsledkem je nekontrolovaný pokles, který může způsobit vážná zranění, i když se obnoví normální dýchání.
Komerční systémy plnění balónků
V posledních letech se staly populární systémy plnění balónků heliem, a často se nacházejí v supermarketech, obchodech s party zboží a odrůdových obchodech. Systém „komerčního“ typu je obecně provozován spíše zaměstnancem obchodu než zákazníkem. Někdy je systém zapůjčen nebo pronajat zákazníkovi – což je postup, který vedl k úmrtí zmíněnému dříve. Typický komerční systém se skládá z heliového válce, uzavírací ventil, regulátor průtoku tlaku a sklopný ventil s balónkovým adaptérem.
Takový systém je navržen k rychlému plnění balónků. Typicky poskytuje maximální průtok plynu helia přibližně pět kubických stop za minutu (cfm). Maximální průtok je určen regulátorem tlaku / průtoku a tlakem válce – obvykle několik set liber na čtvereční palec (psi).
Vdechování hélia z komerčního systému
Pokus o vdechnutí hélia z komerčního systému plnění hélia balónem představuje větší riziko než vdechování hélia z balonu. Kromě rizika omdlení je zde možnost smrtelného zranění. Bohužel při vdechování hélia bylo zabito několik mladých lidí z takového systému.
Jak může být zdravý mladý člověk zabit zdánlivě neškodnou látkou, ptáte se? Posmrtná vyšetření obětí vysvětlují, co se děje, zatímco technická analýza vysvětluje jak.
Chemická reakce nezpůsobuje smrtelná zranění. Spíše tlak plynu v plicích je agent, který může zabít okamžitě. Pitvy ukazují, že alveoly (vzduchové vaky) v plicích byly prasklé. Smrt následuje okamžitě, protože oběti se doslova topí ve své vlastní krvi. Za takových okolností není kardiopulmonální resuscitace k ničemu.
Průtok plynu vs. kapacita plic
Průtok plynu 5 cfm odpovídá 2,36 litru za sekundu. Ačkoli se individuální kapacita plic liší, rozumný odhad celkové kapacity plic u dospělé ženy je 4,5 litru. Tato kapacita se používá při výpočtech, které následují.
Podle odkazů na fyziologii člověka může být dlouhodobé vystavení rozdílu 30 milimetrů (rtuť) rtuti mezi intrapulmonálním tlakem a okolním tlakem fatální. Pokud se tlak zvýší na 80 až 100 mm, očekává se okamžitá smrt. Tlak 80 až 100 mm rtuti odpovídá 1,5 až 1,9 psi. Pro účely výpočtu se jako kritická hodnota použije střední hodnota 1,7 psi (nad atmosférickým tlakem). Dále předpokládejme tuhou nádobu s objemem plynu, který je nutné přidat, aby se zvýšil tlak o 1,7 psi.
Výpočty ukazují, že požadovaný další objem je 0,52 litru. Minimální doba potřebná k přidání tohoto množství (čímž se zvýší tlak o 1,7 psi) ze systému plnění balónku se stanoví vydělením dalšího objemu (0,52 litru) maximálním průtokem (2,36 litru za sekundu). Výsledek je 0,22 sekundy.
Vzhledem k tomu, že plíce nejsou pevným obalem, může být skutečný čas k dosažení 1,7 psi o něco delší než 0,22 sekundy. Výpočty však jasně ukazují, že vzhledem k rychlosti a tlaku, který je k dispozici v systému plnění hélia balónem, mohou být lidské plíce fatálně přetlakové za zlomek sekundy. Oběti prostě nemají čas reagovat.