Von Henry G. Wickes, Jr.
Was könnte an einem mit Helium gefüllten Partyballon gefährlich sein? du fragst? Luftballons sollen doch Spaß machen, oder? Die Antwort kann Sie überraschen.
Öffentliches Bewusstsein
Die meisten Menschen verfügen einfach nicht über die Informationen, um die mit dem Einatmen von Helium verbundenen Gefahren zu verstehen. Vor einigen Jahren wurde ich gebeten, den Tod eines Teenagers zu untersuchen, der beim Einatmen von Helium aus einem Ballonfüllsystem starb. Während dieser Untersuchung entdeckte ich die wahre Natur dieser schweren – und möglicherweise tödlichen – Gefahren. Die Diskussion hier soll den Lesern helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen, die künftige Todesfälle verhindern.
Einatmen von Helium aus einem Ballon
Ein wenig bekannter Aspekt beim Einatmen von Helium ist, wie schnell Sie sind kann aufgrund von Erstickung (Sauerstoffmangel) das Bewusstsein verlieren. Während des Gasaustauschs während des normalen Atmungsprozesses absorbiert der Blutstrom Sauerstoff aus der Luft in der Lunge, während Kohlendioxid vom Blut in die Luft gelangt. Wenn Sie den Atem anhalten, verlangsamt sich der Gasaustausch, da „abgestandene“ Luft in der Lunge nicht mehr durch „frische“ Luft ersetzt wird.
Dieser Vorgang wird jedoch nicht sofort beendet. Es wird einige Zeit vergehen, bis Sie ernsthafte körperliche Belastungen verspüren. Zum Beispiel hätten Sie wahrscheinlich Zeit, ein Objekt aufzunehmen und abzulegen, durch einen Raum zu gehen oder einen Stuhl zu finden und sich zu setzen, bevor Sie sich gezwungen fühlen, wieder zu atmen.
Wenn jedoch die Lungen gefüllt sind Mit Helium übernimmt ein anderer Prozess. Während des Gasaustauschs wird tatsächlich Sauerstoff aus dem Blutstrom entfernt. Abhängig davon, wie vollständig Sauerstoff durch Helium ersetzt wird, können Sie schnell und ohne Vorwarnung das Bewusstsein verlieren – Sie können buchstäblich im Stehen ohnmächtig werden. Das übliche Ergebnis ist ein unkontrollierter Sturz, der zu schweren Verletzungen führen kann, selbst wenn die normale Atmung wieder aufgenommen wird.
Kommerzielle Ballonfüllsysteme
Heliumballonfüllsysteme sind in den letzten Jahren populär geworden. und sind häufig in Supermärkten, Partyfachgeschäften und Sortengeschäften zu finden. Das System vom Typ „kommerziell“ wird im Allgemeinen von einem Ladenangestellten und nicht von einem Kunden betrieben. Manchmal wird das System an den Kunden ausgeliehen oder geleast – eine Praxis, die zum oben erwähnten Todesfall führte. Ein typisches kommerzielles System besteht aus einem Heliumzylinder. Absperrventil, Druckflussregler und Kippventil mit Ballonadapter.
Ein solches System ist zum schnellen Befüllen von Ballons ausgelegt. Typischerweise liefert es eine maximale Heliumgasströmungsrate von ungefähr fünf Kubikfuß pro Minute (cfm) Die maximale Durchflussrate wird durch den Druck- / Durchflussregler und den Zylinderdruck bestimmt – normalerweise mehrere hundert Pfund pro Quadratzoll (psi).
Einatmen von Helium aus einem kommerziellen System
Der Versuch, Helium aus einem handelsüblichen Heliumballon-Füllsystem einzuatmen, stellt eine größere Gefahr dar als das Einatmen von Helium aus einem Ballon. Über das Risiko einer Ohnmacht hinaus besteht die Gefahr tödlicher Verletzungen. Leider wurden beim Einatmen von Helium mehrere junge Menschen getötet. F. aus einem solchen System.
Wie kann ein gesunder junger Mensch durch eine scheinbar harmlose Substanz getötet werden, fragen Sie? Postmortale Untersuchungen von Opfern erklären, was passiert, während technische Analysen erklären, wie.
Chemische Reaktionen verursachen keine tödlichen Verletzungen. Vielmehr ist der Gasdruck in der Lunge das Mittel, das sofort töten kann. Autopsien zeigen, dass die Alveolen (Luftsäcke) in der Lunge gebrochen sind. Der Tod folgt sofort, da die Opfer buchstäblich in ihrem eigenen Blut ertrinken. Unter solchen Umständen ist eine kardiopulmonale Wiederbelebung nicht erfolgreich.
Gasfluss vs. Lungenkapazität
Die Gasflussrate von 5 cfm entspricht 2,36 Litern pro Sekunde. Obwohl die individuelle Lungenkapazität variiert, beträgt eine vernünftige Schätzung der gesamten Lungenkapazität bei einer erwachsenen Frau 4,5 Liter. Diese Kapazität wird in den folgenden Berechnungen verwendet.
Nach Angaben der menschlichen Physiologie kann eine längere Exposition gegenüber einer Differenz von 30 Millimetern (mm) Quecksilber zwischen intrapulmonalem Druck und umgebendem Körperdruck tödlich sein. Wenn der Druck auf 80 bis 100 mm erhöht wird, wird ein sofortiger Tod erwartet. Ein Druck von 80 bis 100 mm Quecksilber entspricht 1,5 bis 1,9 psi. Für Berechnungszwecke wird ein Mittelbereichswert von 1,7 psi (über dem atmosphärischen Druck) als kritischer Wert verwendet. Nehmen Sie außerdem einen starren Behälter mit einem Gasvolumen an, das hinzugefügt werden muss, um den Druck um 1,7 psi zu erhöhen.
Berechnungen zeigen, dass ein zusätzliches erforderliches Volumen 0,52 Liter beträgt. Die minimale Zeitdauer, die erforderlich ist, um diese Menge aus einem Ballonfüllsystem hinzuzufügen (wodurch der Druck um 1,7 psi erhöht wird), wird bestimmt, indem das zusätzliche Volumen (0,52 Liter) durch die maximale Durchflussrate (2,36 Liter pro Sekunde) geteilt wird. Das Ergebnis ist 0,22 Sekunden.
Da die Lunge kein starrer Behälter ist, kann die tatsächliche Zeit bis zum Erreichen von 1,7 psi etwas länger als 0,22 Sekunden sein. Berechnungen zeigen jedoch deutlich, dass die menschliche Lunge angesichts der von einem Heliumballon-Füllsystem verfügbaren Durchflussrate und des Drucks in Sekundenbruchteilen tödlich unter Druck gesetzt werden kann. Die Opfer haben einfach keine Zeit zu reagieren.