Henry G. Wickes Jr.
Co może być niebezpieczne w balonie wypełnionym helem, ty pytasz? W końcu balony mają być zabawne, prawda? Odpowiedź może cię zaskoczyć.
Świadomość społeczna
Większość ludzi po prostu nie ma dostępnych informacji, które pomogłyby im zrozumieć zagrożenia związane z wdychaniem helu. Kilka lat temu poproszono mnie o zbadanie śmierci nastolatka, który zmarł podczas wdychania helu z systemu napełniania balonu. Podczas tego śledztwa odkryłem prawdziwą naturę tych poważnych – i potencjalnie śmiertelnych – zagrożeń. Dyskusja tutaj ma na celu pomóc czytelnikom w podjęciu świadomych decyzji, które zapobiegną utracie życia w przyszłości.
Wdychanie helu z balonu
Mało znanym aspektem wdychania helu jest szybkość może stracić przytomność z powodu asfiksji (niedotlenienia). Podczas wymiany gazów w normalnym procesie oddychania, strumień krwi pochłania tlen z powietrza w płucach, podczas gdy dwutlenek węgla przechodzi z krwi do powietrza. Kiedy wstrzymujesz oddech, wymiana gazów zwalnia, ponieważ „stęchłe” powietrze w płucach nie jest już zastępowane przez „świeże”.
Proces ten nie zatrzymuje się jednak natychmiast. Upłynie trochę czasu, zanim zaczniesz odczuwać poważne fizyczne cierpienie. Na przykład prawdopodobnie będziesz miał czas, aby podnieść i odłożyć przedmiot, przejść przez pokój lub znaleźć krzesło i usiąść, zanim poczujesz się zmuszony do ponownego oddychania.
Jednak gdy płuca są wypełnione w przypadku helu przejmuje inny proces. Tlen jest faktycznie usuwany z krwiobiegu podczas wymiany gazów. W zależności od tego, jak całkowicie tlen zostanie zastąpiony przez hel, możesz szybko i bez ostrzeżenia stracić przytomność – możesz dosłownie zemdleć stojąc. Typowym rezultatem jest niekontrolowany upadek, który może spowodować poważne obrażenia, nawet w przypadku wznowienia normalnego oddychania.
Komercyjne systemy napełniania balonów
Systemy napełniania balonów helem stały się popularne w ostatnich latach, i często można je znaleźć w supermarketach, sklepach z artykułami imprezowymi i sklepach z różnorodnymi artykułami. System typu „komercyjnego” jest zwykle obsługiwany przez pracownika sklepu, a nie przez klienta. Czasami system jest wypożyczany lub dzierżawiony klientowi – praktyka, która doprowadziła do wspomnianej wcześniej śmierci. Typowy system komercyjny składa się z butli z helem, zawór odcinający, regulator przepływu i zawór przechylny z adapterem balonu.
Taki system jest przeznaczony do szybkiego napełniania balonów. Zwykle zapewnia maksymalne natężenie przepływu helu wynoszące około pięciu stóp sześciennych na minutę (cfm). Maksymalne natężenie przepływu jest określane przez regulator ciśnienia / przepływu i ciśnienie w butli – zwykle kilkaset funtów na cal kwadratowy (psi).
Wdychanie helu z systemu komercyjnego
Próba wdychania helu z komercyjnego systemu napełniania balonu helem stwarza większe zagrożenie niż wdychanie helu z balonu. Oprócz ryzyka utraty przytomności istnieje możliwość śmiertelnych obrażeń. Niestety podczas wdychania helu zginęło kilka młodych ludzi. z takim systemem.
Jak można zabić zdrową, młodą osobę pozornie nieszkodliwą substancją? Sekcja zwłok ofiar wyjaśnia, co się dzieje, a analiza inżynieryjna wyjaśnia, jak to zrobić.
Reakcja chemiczna nie powoduje śmiertelnych obrażeń. Przeciwnie, ciśnienie gazu w płucach jest czynnikiem, który może natychmiast zabić. Autopsje wykazały, że pęcherzyki (worki powietrzne) w płucach zostały pęknięte. Śmierć następuje natychmiast, gdy ofiary dosłownie topią się we własnej krwi. W takich okolicznościach resuscytacja krążeniowo-oddechowa jest bezskuteczna.
Przepływ gazu a pojemność płuc
Szybkość przepływu gazu wynosząca 5 cfm odpowiada 2,36 litrowi na sekundę. Chociaż pojemność poszczególnych płuc jest różna, rozsądne oszacowanie całkowitej pojemności płuc u dorosłej kobiety wynosi 4,5 litra. Pojemność ta jest wykorzystywana w następnych obliczeniach.
Zgodnie z odniesieniami do fizjologii człowieka, długotrwałe narażenie na różnicę 30 milimetrów (mm) rtęci między ciśnieniem śródpłucnym a otaczającym ciśnieniem ciała może być śmiertelne. Jeśli ciśnienie wzrośnie do 80-100 mm, spodziewana jest natychmiastowa śmierć. Ciśnienie od 80 do 100 mm słupa rtęci odpowiada 1,5 do 1,9 psi. Do celów obliczeniowych jako wartość krytyczna przyjmuje się średnią wartość 1,7 psi (powyżej ciśnienia atmosferycznego). Ponadto załóż sztywny pojemnik z objętością gazu, którą należy dodać, aby zwiększyć ciśnienie o 1,7 psi.
Obliczenia pokazują, że wymagana dodatkowa objętość to 0,52 litra. Minimalny czas potrzebny do dodania tej ilości (zwiększając tym samym ciśnienie o 1,7 psi) z systemu napełniania balonu jest określany przez podzielenie dodatkowej objętości (0,52 litra) przez maksymalne natężenie przepływu (2,36 litra na sekundę). Wynik to 0,22 sekundy.
Ponieważ płuca nie są sztywnym pojemnikiem, rzeczywisty czas do osiągnięcia 1,7 psi może być nieco dłuższy niż 0,22 sekundy. Jednak obliczenia wyraźnie pokazują, że biorąc pod uwagę szybkość przepływu i ciśnienie dostępne w systemie napełniania balonów helem, ludzkie płuca mogą zostać śmiertelnie nadciśnienie w ułamku sekundy. Ofiary po prostu nie mają czasu na reakcję.