Af Henry G. Wickes, Jr.
Hvad kan være farligt ved en heliumfyldt festballon, du spørger? Når alt kommer til alt, skal balloner være sjove, ikke? Svaret kan overraske dig.
Offentlig bevidsthed
De fleste mennesker har simpelthen ikke de tilgængelige oplysninger til at hjælpe dem med at forstå farer forbundet med inhalation af helium. For flere år siden blev jeg bedt om at undersøge en teenagers død, der døde under indånding af helium fra et ballonfyldningssystem. Under denne undersøgelse opdagede jeg den sande karakter af disse alvorlige – og potentielt fatale – risici. Diskussionen her er beregnet til at hjælpe læserne med at træffe informerede beslutninger, der forhindrer fremtidigt tab af menneskeliv.
Indånding af helium fra en ballon
Et lidt kendt aspekt ved inhalering af helium er, hvor hurtigt du kan miste bevidstheden på grund af kvælning (iltmangel). Under udvekslingen af gasser i den normale vejrtrækningsproces absorberer blodstrømmen ilt fra luft i lungerne, mens kuldioxid passerer fra blodet til luften. Når du holder vejret, aftager udvekslingen af gasser, da “forældet” luft i lungerne ikke længere erstattes af “frisk” luft.
Denne proces stopper dog ikke med det samme. Der vil gå lidt tid, før du begynder at opleve alvorlig fysisk nød. For eksempel vil du sandsynligvis have tid til at samle op og lægge en genstand, gå hen over et værelse eller finde en stol og sætte dig ned, før du føler dig tvunget til at trække vejret igen.
Når lungerne er fyldt med helium overtager en anden proces. Oxygen fjernes faktisk fra blodstrømmen under udveksling af gasser. Afhængigt af hvor fuldstændigt ilt erstattes af helium, kan du miste bevidstheden hurtigt og uden advarsel – du kan bogstaveligt talt svigte mens du stadig står. Det sædvanlige resultat er et ukontrolleret fald, der kan forårsage alvorlig personskade, selvom normal vejrtrækning genoptages.
Kommercielle ballonpåfyldningssystemer
Heliumballonfyldfyldningssystemer er blevet populære de seneste år, og findes ofte i supermarkeder, festforsyningsbutikker og sortimentbutikker. Systemet af “kommercielt” type drives normalt af en medarbejder i stedet for af en kunde. Nogle gange lånes eller leases systemet til kunden – en praksis, der førte til den tidligere nævnte dødsfald. Et typisk kommercielt system består af en heliumcylinder, afspærringsventil, trykregulator og tiltventil med ballonadapter.
Et sådant system er designet til at fylde balloner hurtigt. Det leverer typisk en maksimal heliumgasstrømningshastighed på ca. fem kubikfod pr. minut (cfm). Maksimal strømningshastighed bestemmes af tryk / strømningsregulatoren og cylindertrykket – normalt flere hundrede pund pr. kvadrat tomme (psi).
Indånding af helium fra et kommercielt system
Forsøg på at inhalere helium fra et kommercielt heliumballonpåfyldningssystem udgør en større fare end at inhalere helium fra en ballon. Ud over risikoen for udmattelse er potentialet for dødelig skade til stede. Desværre er flere unge mennesker dræbt, mens de inhalerer helium fra et sådant system.
Hvordan kan en sund ung person dræbes af et tilsyneladende harmløst stof, spørger du? Undersøgelser af dødsfald efter ofre forklarer, hvad der sker, mens ingeniøranalyse forklarer, hvordan.
Kemisk reaktion forårsager ikke dødsskader. Snarere er gasstrykket inde i lungerne det middel, der kan dræbe øjeblikkeligt. Obduktioner viser, at alveolerne (luftsække) i lungerne er brudt. Døden følger straks, da ofrene bogstaveligt drukner i deres eget blod. Under sådanne omstændigheder er kardiopulmonal genoplivning ikke til nogen nytte.
Gasstrøm vs. lungekapacitet
Gasstrømningshastighed på 5 cfm svarer til 2,36 liter pr. Sekund. Selvom den enkelte lungekapacitet varierer, er et rimeligt skøn for den samlede lungekapacitet hos en voksen kvinde 4,5 liter. Denne kapacitet bruges i de følgende beregninger.
Ifølge menneskelige fysiologiske referencer kan langvarig eksponering for en forskel på 30 millimeter (mm) kviksølv mellem intrapulmonært tryk og det omgivende kropstryk være dødelig. Hvis trykket øges til 80 til 100 mm, forventes øjeblikkelig dødsfald. Et tryk på 80 til 100 mm kviksølv svarer til 1,5 til 1,9 psi. Til beregningsformål anvendes en mellemværdi på 1,7 psi (over atmosfærisk tryk) som den kritiske værdi. Antag desuden en stiv beholder med et volumen gas, der skal tilsættes for at øge trykket med 1,7 psi.
Beregninger viser, at yderligere krævet volumen er 0,52 liter. Den mindste tid, der kræves for at tilføje denne mængde (derved øge trykket med 1,7 psi) fra et ballonpåfyldningssystem, bestemmes ved at dividere yderligere volumen (, 52 liter) med den maksimale strømningshastighed (2,36 liter pr. Sekund). Resultatet er 0,22 sekunder.
Da lungerne ikke er en stiv beholder, kan den faktiske tid til at nå 1,7 psi være lidt længere end 0,22 sekunder. Imidlertid viser beregninger tydeligt, at i betragtning af den strømningshastighed og det tryk, der er tilgængeligt fra et heliumballonpåfyldningssystem, kan menneskelige lunger være overdrevet overtryk i en brøkdel af et sekund. Ofre har simpelthen ikke tid til at reagere.