Av Henry G. Wickes, Jr.
Hva kan være farlig ved en heliumfylt festballong, du spør? Tross alt skal ballonger være morsomme, ikke sant? Svaret kan overraske deg.
Offentlig bevissthet
De fleste har rett og slett ikke informasjonen som er tilgjengelig for å forstå farene forbundet med å inhalere helium. For flere år siden ble jeg bedt om å undersøke dødsfallet til en tenåring som døde mens han pustet inn helium fra et ballongfyllingssystem. Under denne etterforskningen oppdaget jeg den sanne naturen til disse alvorlige – og potensielt dødelige – farene. Diskusjonen her er ment å hjelpe leserne med å ta informerte beslutninger som vil forhindre fremtidig tap av liv.
Inhalering av helium fra en ballong
Et lite kjent aspekt ved å puste inn helium er hvor raskt du kan miste bevisstheten på grunn av asfyksi (oksygenmangel). Under utveksling av gasser i den normale pusteprosessen absorberer blodstrømmen oksygen fra luft i lungene, mens karbondioksid går fra blodet til luften. Når du holder pusten, reduseres utvekslingen av gasser, da «foreldet» luft i lungene ikke lenger erstattes med «frisk» luft.
Denne prosessen stopper imidlertid ikke umiddelbart. Det vil gå litt tid før du begynner å oppleve alvorlig fysisk nød. For eksempel vil du sannsynligvis ha tid til å plukke opp og legge ned en gjenstand, gå over et rom eller finne en stol og sette deg ned før du føler deg tvunget til å puste igjen.
Når lungene er fylt med helium tar en annen prosess over. Oksygen fjernes faktisk fra blodstrømmen under utveksling av gasser. Avhengig av hvor fullstendig oksygen erstattes av helium, kan du miste bevisstheten raskt og uten advarsel – du kan bokstavelig talt forsvinne mens du fortsatt står. Det vanlige resultatet er et ukontrollert fall som kan forårsake alvorlig personskade, selv om normal pust fortsetter.
Kommersielle ballongfyllingssystemer
Heliumballongfyllingssystemer har blitt populære de siste årene, og finnes ofte i supermarkeder, forsyningsbutikker og forskjellige butikker. Det «kommersielle» typen systemet drives vanligvis av en butikkmedarbeider i stedet for av en kunde. Noen ganger lånes eller leies systemet ut til kunden – en praksis som førte til den omtalte dødsfallet tidligere. Et typisk kommersielt system består av en heliumsylinder, avstengningsventil, trykkflytregulator og tiltventil med ballongadapter.
Et slikt system er designet for å fylle ballonger raskt. Det gir vanligvis en maksimal heliumgassstrømningshastighet på omtrent fem kubikkfot per minutt (cfm). Maksimal strømningshastighet bestemmes av trykk / strømningsregulatoren og sylindertrykket – normalt flere hundre pund per kvadrattomme (psi).
Inhalering av helium fra et kommersielt system
Forsøk på å inhalere helium fra et kommersielt heliumballongfyllingssystem utgjør en større fare enn å inhalere helium fra en ballong. Utover risikoen for å slippe ut, er potensialet for dødelig skade til stede. Dessverre er flere unge mennesker drept mens de inhalerer helium f rom et slikt system.
Hvordan kan en sunn ung person bli drept av et tilsynelatende ufarlig stoff, spør du? Undersøkelser etter dødsfall av ofre forklarer hva som skjer, mens ingeniøranalyse forklarer hvordan.
Kjemisk reaksjon forårsaker ikke dødsskader. Snarere er trykket av gass inne i lungene agenten som kan drepe øyeblikkelig. Obduksjon viser at alveolene (luftsekkene) i lungene har blitt sprukket. Døden følger umiddelbart, da ofrene bokstavelig talt drukner i sitt eget blod. Under slike omstendigheter har kardiopulmonal gjenoppliving ingen nytte.
Gassstrøm vs. lungekapasitet
Gassstrømningshastighet på 5 cfm tilsvarer 2,36 liter per sekund. Selv om individuell lungekapasitet varierer, er et rimelig estimat for total lungekapasitet hos en voksen kvinne 4,5 liter. Denne kapasiteten brukes i beregningene som følger.
I følge menneskelige fysiologiske referanser kan langvarig eksponering for en forskjell på 30 millimeter (mm) kvikksølv mellom intrapulmonært trykk og det omkringliggende kroppstrykket være dødelig. Hvis trykket økes til 80 til 100 mm, forventes øyeblikkelig dødsfall. Et trykk på 80 til 100 mm kvikksølv tilsvarer 1,5 til 1,9 psi. For beregningsformål brukes en mellomtoneverdi på 1,7 psi (over atmosfæretrykk) som den kritiske verdien. Anta videre en stiv beholder med et volum gass som må tilsettes for å øke trykket med 1,7 psi.
Beregninger viser at ekstra volum som kreves er 0,52 liter. Minste tid som kreves for å tilsette denne mengden (og dermed øke trykket med 1,7 psi) fra et ballongfyllingssystem bestemmes ved å dele ekstra volum (, 52 liter) med maksimal strømningshastighet (2,36 liter per sekund). Resultatet er 0,22 sekunder.
Siden lungene ikke er en stiv beholder, kan den faktiske tiden for å nå 1,7 psi være litt lenger enn 0,22 sekunder. Imidlertid viser beregninger tydelig at, gitt strømningshastighet og trykk tilgjengelig fra et heliumballongfyllingssystem, kan menneskelige lunger bli dødelig overtrykk i en brøkdel av et sekund. Ofre har rett og slett ikke tid til å reagere.