Henry G. Wickes、Jr。
ヘリウムで満たされたパーティー用気球の危険性は何ですか？あなたが尋ねる？結局のところ、風船は楽しいはずですよね？答えはあなたを驚かせるかもしれません。
一般の認識
ほとんどの人は、ヘリウムの吸入に関連する危険を理解するのに役立つ情報を持っていません。数年前、私はバルーン充填システムからヘリウムを吸入している間に死亡したティーンエイジャーの死を調査するように頼まれました。この調査中に、私はこれらの深刻な、そして潜在的に致命的な危険の本質を発見しました。ここでの議論は、読者が将来の人命の損失を防ぐための情報に基づいた決定を下すのを助けることを目的としています。
気球からヘリウムを吸入する
ヘリウムを吸入することのあまり知られていない側面は、あなたがどれだけ速くするかです。窒息（酸素欠乏）により意識を失う可能性があります。通常の呼吸過程でのガス交換中、血流は肺の空気から酸素を吸収し、二酸化炭素は血液から空気に移動します。息を止めると、肺の「古い」空気が「新鮮な」空気に置き換わらないため、ガス交換が遅くなります。
ただし、このプロセスはすぐには停止しません。あなたが深刻な肉体的苦痛を経験し始める前に、しばらく時間が経ちます。たとえば、物を持ち上げて置く、部屋を横切る、または椅子を見つけて座ってから、再び呼吸をしなければならないと感じる時間があるでしょう。
ただし、肺がいっぱいになるとヘリウムでは、別のプロセスが引き継ぎます。酸素は、ガス交換中に実際に血流から除去されます。酸素がどれだけ完全にヘリウムに置き換わっているかによっては、警告なしにすぐに意識を失う可能性があります。立ったままで文字通り気絶する可能性があります。通常の結果は、通常の呼吸が再開したとしても、深刻な怪我を引き起こす可能性のある制御不能な落下です。
商用バルーン充填システム
ヘリウムバルーン充填システムは、近年人気が高まっています。スーパーマーケット、パーティー用品店、バラエティストアでよく見られます。 「商用」タイプのシステムは、通常、顧客ではなく店舗の従業員によって運用されます。システムが顧客に貸与またはリースされることもあります。これは、前述の死亡につながる慣行です。一般的な商用システムは、ヘリウムシリンダーで構成されています。シャットオフバルブ、圧力流量レギュレーター、およびバルーンアダプター付き傾斜バルブ。
このようなシステムは、バルーンを迅速に充填するように設計されています。通常、最大ヘリウムガス流量は毎分約5立方フィートです。 （cfm）。最大流量は、圧力/流量レギュレーターとシリンダー圧力によって決まります。通常、1平方インチあたり数百ポンド（psi）です。
商用システムからのヘリウムの吸入
市販のヘリウムバルーン充填システムからヘリウムを吸入しようとすると、バルーンからヘリウムを吸入するよりも大きな危険があります。気絶するリスクを超えて、致命的な傷害の可能性があります。残念ながら、ヘリウムfを吸入している間に数人の若者が死亡しました。そのようなシステムから。
健康な若者は、一見無害に見える物質によってどのように殺されることができますか？犠牲者の死後検査は何が起こるかを説明し、工学的分析はその方法を説明します。
化学反応は致命的な傷害を引き起こしません。むしろ、肺の中のガスの圧力は即座に殺すことができるエージェントです。剖検は、肺の肺胞（空気嚢）が破裂したことを示しています。犠牲者は文字通り自分の血に溺れるので、死はすぐに続きます。このような状況では、心肺蘇生法は役に立ちません。
ガス流量と肺活量
5cfmのガス流量は2.36リットル/秒に相当します。個々の肺活量は異なりますが、成人女性の総肺気量の妥当な推定値は4.5リットルです。この容量は、以下の計算で使用されます。
人類生理学の参考資料によると、肺内圧と周囲の体圧との30ミリメートル（mm）の水銀差に長時間さらされると致命的となる可能性があります。圧力を80〜100 mmに上げると、すぐに死亡することが予想されます。水銀柱80〜100 mmの圧力は、1.5〜1.9psiに相当します。計算の目的で、1.7 psi（大気圧より上）の中間値が臨界値として使用されます。さらに、圧力を1.7psi増加させるために追加する必要のあるガスの量が入った堅い容器を想定します。
計算によると、必要な追加の量は.52リットルです。バルーン充填システムからこの量を追加するのに必要な最小時間（それによって圧力を1.7 psi増加させる）は、追加の容量（.52リットル）を最大流量（2.36リットル/秒）で割ることによって決定されます。結果は0.22秒です。
肺は硬い容器ではないため、1.7psiに達するまでの実際の時間は0.22秒よりわずかに長くなる場合があります。 ただし、計算によると、ヘリウム気球充填システムから得られる流量と圧力を考えると、人間の肺はほんの一瞬で致命的に過圧になる可能性があります。 被害者は単に反応する時間がありません。