Di Henry G. Wickes, Jr.
Cosa potrebbe esserci di pericoloso in un pallone da festa pieno di elio, tu chiedi? Dopotutto, i palloncini dovrebbero essere divertenti, giusto? La risposta potrebbe sorprendervi.
Consapevolezza del pubblico
La maggior parte delle persone semplicemente non ha le informazioni disponibili per aiutarle a comprendere i pericoli associati all’inalazione di elio. Diversi anni fa, mi è stato chiesto di indagare sulla morte di un adolescente che morì mentre inalava elio da un sistema di riempimento di palloncini. Durante questa indagine, ho scoperto la vera natura di questi pericoli gravi e potenzialmente fatali. La discussione qui ha lo scopo di aiutare i lettori a prendere decisioni informate che impediranno future perdite di vite umane.
Inalazione di elio da un palloncino
Un aspetto poco noto dell’inalazione di elio è la velocità con cui si può perdere conoscenza a causa dell’asfissia (mancanza di ossigeno). Durante lo scambio di gas nel normale processo respiratorio, il flusso sanguigno assorbe ossigeno dall’aria nei polmoni, mentre l’anidride carbonica passa dal sangue all’aria. Quando trattieni il respiro, lo scambio di gas rallenta, poiché l’aria “viziata” nei polmoni non viene più sostituita da aria “fresca”.
Questo processo non si interrompe immediatamente, tuttavia. Passerà del tempo prima che inizi a provare un grave disagio fisico. Ad esempio, potresti avere il tempo di raccogliere e appoggiare un oggetto, attraversare una stanza o trovare una sedia e sederti prima di sentirti costretto a respirare di nuovo.
Tuttavia, quando i polmoni sono pieni con l’elio, subentra un processo diverso. L’ossigeno viene effettivamente rimosso dal flusso sanguigno durante lo scambio di gas. A seconda di quanto completamente l’ossigeno viene sostituito dall’elio, potresti perdere conoscenza rapidamente e senza preavviso: potresti letteralmente svenire mentre sei ancora in piedi. Il risultato usuale è una caduta incontrollata che può causare gravi lesioni, anche se riprende la normale respirazione.
Sistemi commerciali di riempimento di palloncini
I sistemi di riempimento di palloncini di elio sono diventati popolari negli ultimi anni, e si trovano spesso nei supermercati, nei negozi di articoli per feste e nei negozi di varietà. Il sistema di tipo “commerciale” è generalmente gestito da un impiegato del negozio piuttosto che da un cliente. A volte il sistema viene prestato o affittato al cliente, una pratica che ha portato alla fatalità menzionata in precedenza. Un tipico sistema commerciale è costituito da una bombola di elio, valvola di intercettazione, regolatore del flusso di pressione e valvola di inclinazione con adattatore per palloncino.
Un tale sistema è progettato per riempire rapidamente i palloncini. In genere, fornisce una portata massima di gas elio di circa cinque piedi cubi al minuto (cfm). La portata massima è determinata dal regolatore di pressione / flusso e dalla pressione della bombola, normalmente diverse centinaia di libbre per pollice quadrato (psi).
Inalazione di elio da un sistema commerciale
Il tentativo di inalare l’elio da un sistema di riempimento di palloncini di elio commerciale rappresenta un rischio maggiore rispetto all’inalazione di elio da un palloncino. Oltre al rischio di svenimento, è presente il rischio di lesioni mortali. Sfortunatamente, molti giovani sono stati uccisi mentre inalavano l’elio f da un tale sistema.
Come può un giovane sano essere ucciso da una sostanza apparentemente innocua, chiedi? Gli esami post-mortem delle vittime spiegano cosa succede, mentre l’analisi ingegneristica spiega come.
La reazione chimica non causa lesioni mortali. Piuttosto, la pressione del gas all’interno dei polmoni è l’agente che può uccidere istantaneamente. Le autopsie mostrano che gli alveoli (sacche d’aria) nei polmoni sono stati rotti. La morte segue immediatamente, poiché le vittime annegano letteralmente nel loro stesso sangue. In tali circostanze, la rianimazione cardiopolmonare è inutile.
Flusso di gas rispetto alla capacità polmonare
La portata di gas di 5 cfm è equivalente a 2,36 litri al secondo. Sebbene la capacità polmonare individuale vari, una stima ragionevole della capacità polmonare totale in una femmina adulta è di 4,5 litri. Questa capacità viene utilizzata nei calcoli che seguono.
Secondo i riferimenti di fisiologia umana, l’esposizione prolungata a una differenza di 30 millimetri (mm) di mercurio tra la pressione intrapolmonare e la pressione corporea circostante può essere fatale. Se la pressione viene aumentata da 80 a 100 mm, è prevista la morte immediata. Una pressione da 80 a 100 mm di mercurio è equivalente a 1,5-1,9 psi. Ai fini del calcolo, come valore critico viene utilizzato un valore medio di 1,7 psi (sopra la pressione atmosferica). Inoltre, si supponga di un contenitore rigido con un volume di gas che deve essere aggiunto per aumentare la pressione di 1,7 psi.
I calcoli mostrano che il volume aggiuntivo richiesto è di 0,52 litri. Il periodo di tempo minimo richiesto per aggiungere questa quantità (aumentando così la pressione di 1,7 psi) da un sistema di riempimento del palloncino è determinato dividendo il volume aggiuntivo (0,52 litri) per la portata massima (2,36 litri al secondo). Il risultato è 0,22 secondi.
Poiché i polmoni non sono un contenitore rigido, il tempo effettivo per raggiungere 1,7 psi può essere leggermente più lungo di 0,22 secondi. Tuttavia, i calcoli mostrano chiaramente che, data la portata e la pressione disponibili da un sistema di riempimento di palloncini di elio, i polmoni umani possono essere fatalmente sovrapressi in una frazione di secondo. Le vittime semplicemente non hanno il tempo di reagire.