Por Henry G. Wickes, Jr.
O que poderia ser perigoso em um balão de festa cheio de hélio, você pergunta? Afinal, os balões deveriam ser divertidos, certo? A resposta pode surpreendê-lo.
Conscientização pública
A maioria das pessoas simplesmente não tem as informações disponíveis para ajudá-las a entender os perigos associados à inalação de hélio. Vários anos atrás, fui convidado a investigar a morte de um adolescente que morreu enquanto inalava hélio de um sistema de enchimento de balão. Durante esta investigação, descobri a verdadeira natureza desses perigos graves – e potencialmente fatais. A discussão aqui se destina a ajudar os leitores a tomar decisões informadas que evitarão a perda de vidas no futuro.
Inalando hélio de um balão
Um aspecto pouco conhecido da inalação de hélio é a rapidez com que você pode perder a consciência devido à asfixia (privação de oxigênio). Durante a troca de gases no processo respiratório normal, a corrente sanguínea absorve o oxigênio do ar nos pulmões, enquanto o dióxido de carbono passa do sangue para o ar. Quando você prende a respiração, a troca de gases diminui, pois o ar “viciado” nos pulmões não é mais substituído por ar “fresco”.
No entanto, esse processo não para instantaneamente. Algum tempo passará antes que você comece a sentir um sofrimento físico sério. Por exemplo, você provavelmente teria tempo para pegar e largar um objeto, atravessar uma sala ou encontrar uma cadeira e sentar-se antes de se sentir compelido a respirar novamente.
No entanto, quando os pulmões estão cheios com o hélio, um processo diferente ocorre. O oxigênio é realmente removido da corrente sanguínea durante a troca de gases. Dependendo de quão completamente o oxigênio é substituído por hélio, você pode perder a consciência rapidamente e sem aviso – você pode literalmente desmaiar enquanto ainda está de pé. O resultado normal é uma queda descontrolada que pode causar ferimentos graves, mesmo se a respiração normal for retomada.
Sistemas comerciais de enchimento de balões
Os sistemas de enchimento de balões de hélio se tornaram populares nos últimos anos, e são freqüentemente encontrados em supermercados, lojas de artigos para festas e lojas de variedades. O sistema do tipo “comercial” geralmente é operado por um funcionário da loja, e não por um cliente. Às vezes, o sistema é emprestado ou alugado para o cliente – uma prática que levou à fatalidade mencionada anteriormente. Um sistema comercial típico consiste em um cilindro de hélio, válvula de corte, regulador de fluxo de pressão e válvula de inclinação com adaptador de balão.
Esse sistema é projetado para encher balões rapidamente. Normalmente, ele fornece uma taxa máxima de fluxo de gás hélio de aproximadamente cinco pés cúbicos por minuto (cfm). A taxa de fluxo máxima é determinada pelo regulador de pressão / fluxo e pressão do cilindro – normalmente várias centenas de libras por polegada quadrada (psi).
Inalando hélio de um sistema comercial
Tentar inalar hélio de um sistema de enchimento de balão de hélio comercial representa um risco maior do que inalar hélio de um balão. Além do risco de desmaiar, existe o potencial de lesão fatal. Infelizmente, vários jovens morreram ao inalar hélio f de tal sistema.
Como um jovem saudável pode ser morto por uma substância aparentemente inofensiva, você pergunta? Os exames pós-morte das vítimas explicam o que ocorre, enquanto a análise de engenharia explica como.
A reação química não causa lesões fatais. Em vez disso, a pressão do gás dentro dos pulmões é o agente que pode matar instantaneamente. As autópsias mostram que os alvéolos (bolsas de ar) nos pulmões foram rompidos. A morte segue imediatamente, pois as vítimas literalmente se afogam em seu próprio sangue. Sob tais circunstâncias, a ressuscitação cardiopulmonar é inútil.
Fluxo de gás vs. capacidade pulmonar
A taxa de fluxo de gás de 5 cfm é equivalente a 2,36 litros por segundo. Embora a capacidade pulmonar individual varie, uma estimativa razoável para a capacidade pulmonar total em uma mulher adulta é de 4,5 litros. Esta capacidade é usada nos cálculos a seguir.
De acordo com referências da fisiologia humana, a exposição prolongada a uma diferença de 30 milímetros (mm) de mercúrio entre a pressão intrapulmonar e a pressão corporal circundante pode ser fatal. Se a pressão for aumentada para 80 a 100 mm, é esperada morte imediata. Uma pressão de 80 a 100 mm de mercúrio é equivalente a 1,5 a 1,9 psi. Para fins de cálculo, um valor médio de 1,7 psi (acima da pressão atmosférica) é usado como o valor crítico. Além disso, assuma um recipiente rígido com um volume de gás que deve ser adicionado para aumentar a pressão em 1,7 psi.
Os cálculos mostram que o volume adicional necessário é de 0,52 litros. O tempo mínimo necessário para adicionar esta quantidade (aumentando assim a pressão em 1,7 psi) de um sistema de enchimento de balão é determinado dividindo o volume adicional (0,52 litros) pela taxa de fluxo máxima (2,36 litros por segundo). O resultado é 0,22 segundos.
Visto que os pulmões não são um recipiente rígido, o tempo real para atingir 1,7 psi pode ser um pouco mais longo que 0,22 segundos. No entanto, os cálculos mostram claramente que, dada a taxa de fluxo e a pressão disponíveis a partir de um sistema de enchimento de balão de hélio, os pulmões humanos podem sofrer uma pressão fatal em uma fração de segundo. As vítimas simplesmente não têm tempo para reagir.