การขาดอากาศหายใจจากก๊าซเฉื่อยเป็นรูปแบบหนึ่งของการขาดอากาศหายใจที่เกิดจากการหายใจเอาก๊าซเฉื่อย ทางสรีรวิทยา เข้าไปโดยปราศจากออกซิเจนหรือมีออกซิเจนในปริมาณน้อย ( ภาวะขาด ออกซิเจน ) ^{[ 1 ]}แทนที่จะ เป็น อากาศในบรรยากาศ (ซึ่งประกอบด้วยไนโตรเจนและออกซิเจนเป็นส่วนใหญ่) ตัวอย่าง ของก๊าซเฉื่อยทางสรีรวิทยาที่ทำให้เกิดการเสียชีวิตโดยอุบัติเหตุหรือโดยเจตนาด้วยกลไกนี้ ได้แก่อาร์กอน ซีนอนฮีเลียมและไนโตรเจน[ 2 ^{]คำว่า} "เฉื่อยทางสรีรวิทยา" ใช้เพื่อบ่งชี้ถึงก๊าซที่ไม่มีคุณสมบัติเป็นพิษหรือ ทำให้สลบ และไม่มีผลต่อหัวใจหรือฮีโมโกลบิน แต่ก๊าซจะทำหน้าที่เป็นตัวเจือจางเพื่อลดความเข้มข้นของออกซิเจนในก๊าซที่หายใจเข้าไปและในเลือดให้อยู่ในระดับที่ต่ำอย่างอันตราย ซึ่งในที่สุดจะทำให้เซลล์ในร่างกายขาดออกซิเจน^{[ 3 ]}

ตามรายงานของคณะกรรมการความปลอดภัยทางเคมีและการสอบสวนอันตรายของสหรัฐอเมริกาการหายใจเอาอากาศที่มีออกซิเจนต่ำเข้าไปในมนุษย์อาจส่งผลร้ายแรงและทันที รวมถึงทำให้หมดสติหลังจากหายใจเพียงหนึ่งหรือสองครั้ง ผู้ที่ได้รับผลกระทบจะไม่มีสัญญาณเตือนและไม่สามารถรับรู้ได้ว่าระดับออกซิเจนต่ำเกินไป ในสหรัฐอเมริกา มีผู้เสียชีวิตจากการขาดอากาศหายใจจากไนโตรเจนโดยอุบัติเหตุอย่างน้อย 80 คน ระหว่างปี 1992 ถึง 2002 ^{[ 4 ]}อันตรายจากก๊าซเฉื่อยและความเสี่ยงของการขาดอากาศหายใจเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว^{[ 5 ]}

การขาดอากาศหายใจจากก๊าซเฉื่อย ซึ่งเป็นสาเหตุของการเสียชีวิตโดยอุบัติเหตุในมนุษย์เป็นครั้งคราว ได้ถูกนำมาใช้เป็นวิธีการฆ่าตัวตาย การขาดอากาศหายใจจากก๊าซเฉื่อยได้รับการสนับสนุนจากผู้สนับสนุนการุณยฆาตโดยใช้อุปกรณ์ครอบศีรษะพลาสติกที่กักเก็บก๊าซ ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่าถุงฆ่าตัวตายการขาดอากาศหายใจจากไนโตรเจนได้รับการอนุมัติในบางแห่งให้เป็นวิธีการลงโทษประหารชีวิตในกรณีแรกของการใช้ในโลก เมื่อวันที่ 25 มกราคม 2024 รัฐอะลาบามา ได้ประหารชีวิต เคนเนธ ยูจีน สมิธผู้ต้องหาคดีฆาตกรรมโดยใช้วิธีนี้ ตั้งแต่นั้นมาได้มีการใช้อีกเจ็ดครั้ง หกครั้งในอะลาบามาและหนึ่งครั้งในหลุยเซียนาซึ่งใช้ครั้งแรกเมื่อวันที่ 18 มีนาคม 2025 ^{[ 6 ] [ 7 ]}อีกทางเลือกหนึ่ง คำว่าภาวะขาดออกซิเจนได้ถูกนำมาใช้ แต่การใช้คำนี้มีข้อบกพร่อง เนื่องจากภาวะขาดออกซิเจนไม่ได้หมายความถึงความตายเสมอไป ในทางกลับกัน การขาดอากาศหายใจนั้นไม่ถูกต้องในทางเทคนิค เนื่องจากการหายใจยังคงดำเนินต่อไป และคาร์บอนไดออกไซด์ที่ผลิตขึ้นจากการเผาผลาญออกซิเจนที่สูดดมเข้าไปก่อนการขาดอากาศหายใจจากก๊าซเฉื่อยสามารถถูกขับออกทางลมหายใจได้โดยไม่มีข้อจำกัด ซึ่งสามารถป้องกันภาวะกรดเกินและความรู้สึกอยากหายใจอย่างรุนแรงที่เกิดจากภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดสูงได้^{[ 8 ]}

เมื่อมนุษย์หายใจเอาแก๊สที่ทำให้ขาดอากาศหายใจหรือแก๊สเฉื่อยทางสรีรวิทยาอื่นๆ เข้าไป พวกเขาจะหายใจเอาคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาโดยไม่ได้รับออกซิเจนกลับเข้าไป แก๊สเฉื่อยทางสรีรวิทยา (แก๊สที่ไม่มีผลเป็นพิษ แต่เพียงแค่เจือจางหรือแทนที่ออกซิเจน) โดยทั่วไปจะไม่มีกลิ่นและรสชาติ ดังนั้น มนุษย์จึงแทบไม่รู้สึกถึงความผิดปกติใดๆ เมื่อระดับออกซิเจนลดลง ซึ่งนำไปสู่การขาดอากาศหายใจ (เสียชีวิตจากการขาดออกซิเจน) โดยไม่มีความรู้สึกเจ็บปวดและบอบช้ำจากการหายใจไม่ออก ( การตอบสนองเตือนภัยจากภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ใน เลือดสูง ซึ่งในมนุษย์ส่วนใหญ่เกิดจากระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้น) หรือผลข้างเคียงจากการเป็นพิษ ใน อุบัติเหตุจาก การดำน้ำแบบใช้เครื่องช่วยหายใจ การลดลงอย่างช้าๆ ของปริมาณออกซิเจนในแก๊สหายใจอาจทำให้เกิดความรู้สึกต่างๆ หรือไม่รู้สึกอะไรเลย^{[ 9 ]}ในทางตรงกันข้าม การหายใจเอาแก๊สเฉื่อยบริสุทธิ์เข้าไปอย่างกะทันหันจะทำให้ระดับออกซิเจนในเลือดลดลงอย่างรวดเร็ว และอาจทำให้หมดสติได้ภายในไม่กี่ลมหายใจ โดยไม่มีอาการใดๆ เลย^{[ 4 ]}สัตว์บางชนิดมีความสามารถในการตรวจจับภาวะขาดออกซิเจนได้ดีกว่ามนุษย์ และสัตว์เหล่านี้รู้สึกไม่สบายตัวในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำซึ่งเป็นผลมาจากการสัมผัสกับก๊าซเฉื่อย แม้ว่าจะไม่ชอบการสัมผัส กับ ^{[ 10 ]}

โดยทั่วไปมนุษย์หายใจประมาณ 12 ถึง 20 ครั้งต่อนาที ในอัตราที่ได้รับอิทธิพลหลักจากความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์และค่า pHในเลือด ในแต่ละครั้งที่หายใจ ปริมาตรประมาณ 0.6 ลิตรจะถูกแลกเปลี่ยนจากปริมาตรปอดที่ใช้งานอยู่ประมาณ 3 ลิตร องค์ประกอบปกติของชั้นบรรยากาศโลกคือไนโตรเจนประมาณ 78% ออกซิเจน 21% และอาร์กอน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ อีก 1% หลังจากหายใจเอาไนโตรเจนเพียงสองหรือสามครั้ง ความเข้มข้นของออกซิเจนในปอดจะต่ำพอที่จะทำให้ออกซิเจนบางส่วนที่อยู่ในกระแสเลือดแลกเปลี่ยนกลับไปยังปอดและถูกกำจัดออกไปโดยการหายใจออก การหมดสติในกรณีที่ขาดอากาศหายใจโดยอุบัติเหตุอาจเกิดขึ้นภายในหนึ่งนาที การหมดสติเกิดจาก ภาวะขาด ออกซิเจน อย่างรุนแรง เมื่อความอิ่มตัวของออกซิเจนในหลอดเลือดแดงน้อยกว่า 60% ^{[ 11 ]}

ที่ความเข้มข้นของออกซิเจนในอากาศ 4 ถึง 6% จะเกิด “การสูญเสียสติภายใน 40 วินาที และเสียชีวิตภายในไม่กี่นาที” ^{[ 12 ]}ที่ระดับความสูงมากกว่า43,000 ฟุต (13,000 เมตร)ซึ่งความเข้มข้นของออกซิเจนในบรรยากาศเทียบเท่ากับความเข้มข้น 3.6% ที่ระดับน้ำทะเล บุคคลทั่วไปสามารถปฏิบัติหน้าที่การบินได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียง 9 ถึง 12 วินาทีเท่านั้นหากไม่ได้รับออกซิเจนเสริม^{[ 11 ]}กองทัพอากาศสหรัฐฯ ฝึกอบรมลูกเรือให้รู้จักสังเกตอาการที่บ่งบอกถึงภาวะขาดออกซิเจน บางคนอาจมีอาการปวดศีรษะ เวียนศีรษะ อ่อนเพลีย คลื่นไส้ และรู้สึกเคลิบเคลิ้ม และบางคนอาจหมดสติโดยไม่มีสัญญาณเตือนล่วงหน้า^{[ 11 ]}การสูญเสียสติอาจมาพร้อมกับอาการชัก^{[ 11 ]}และตามมาด้วยภาวะตัวเขียวและหัวใจหยุดเต้น ในการศึกษาปี 1963 โดยสถาบันการแพทย์การบินของกองทัพอากาศอังกฤษ [ ^{13 ]}ผู้เข้าร่วมการทดลองถูกขอให้หายใจเร็วเกินไปในบรรยากาศไนโตรเจน ผลลัพธ์ที่ได้มีดังนี้^:  

เมื่อระยะเวลาการสูดดมไนโตรเจนมากเกินไปนานกว่า 8-10 วินาที ผู้ถูกทดลองรายงานว่าการมองเห็นพร่ามัวชั่วคราว ในการทดลองที่สูดดมไนโตรเจนเป็นเวลา 15-16 วินาที ผู้ถูกทดลองมีอาการมึนงงและมองเห็นไม่ชัด การมองเห็นมักจะหายไปชั่วขณะในระหว่างการทดลองเหล่านี้ ในการทดลองไม่กี่ครั้งที่สูดดมไนโตรเจนเป็นเวลา 17-20 วินาที ผู้ถูกทดลองหมดสติและมักมีอาการชักทั่วไปร่วมด้วย ระยะเวลาระหว่างการเริ่มสูดดมไนโตรเจนมากเกินไปกับการเริ่มมีอาการคือ 12-14 วินาที

การศึกษานี้ไม่ได้รายงานว่าผู้เข้าร่วมรู้สึกไม่สบายมากน้อยเพียงใด^{[ 13 ]}

การขาดอากาศหายใจจากไนโตรเจนโดยอุบัติเหตุเป็นอันตรายที่อาจเกิดขึ้นได้เมื่อมีการใช้ไนโตรเจนในปริมาณมาก ซึ่งทำให้มีผู้เสียชีวิตหลายรายต่อปีในสหรัฐอเมริกา^{[ 25 ]}ซึ่งอ้างว่ามากกว่าก๊าซอุตสาหกรรมชนิดอื่น ๆ ในอุบัติเหตุครั้งหนึ่งในปี 1981 ก่อนการปล่อยยานอวกาศสเปซชัตเติลภารกิจแรก ไม่นาน ช่างเทคนิค 5 คนหมดสติและ 2 คนเสียชีวิตหลังจากเข้าไปในห้องโดยสารด้านท้ายของยานอวกาศ มีการใช้ไนโตรเจนเพื่อไล่ออกซิเจนออกจากห้องโดยสารเพื่อป้องกันไฟไหม้ พวกเขาไม่ได้สวมอุปกรณ์ช่วยหายใจเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนด้านความปลอดภัยในนาทีสุดท้าย^{[ 26 ]}

ระหว่างงานปาร์ตี้ริมสระน้ำในเม็กซิโกในปี 2013 ผู้ร่วมงานปาร์ตี้ 8 คนหมดสติ และชายอายุ 21 ปีคนหนึ่งเข้าสู่ภาวะโคม่าหลังจากมีการเทไนโตรเจนเหลวลงในสระน้ำ^{[ 27 ] [ 28 ]}มีรายงานการเสียชีวิตเป็นครั้งคราวจากการสูดดมฮีเลียมเพื่อความบันเทิง แต่การเสียชีวิตเหล่านี้เกิดขึ้นน้อยมากจากการสูดดมโดยตรงจากลูกโป่งขนาดเล็ก การสูดดมจากลูกโป่งฮีเลียมขนาดใหญ่มีรายงานว่าทำให้เสียชีวิตได้^{[ 29 ]}มีผู้เสียชีวิตจากการตกจากต้นไม้หลังจากสูดดมฮีเลียมจากลูกโป่งของเล่น ซึ่งทำให้บุคคลนั้นหมดสติหรือรู้สึกเวียนศีรษะ^{[ 30 ]}ในปี 2015 ช่างเทคนิคที่สปาเพื่อสุขภาพเสียชีวิตจากการขาดอากาศหายใจขณะทำการบำบัด ด้วยความเย็น โดยใช้ไนโตรเจน โดยไม่มีผู้ดูแล ^{[ 31 ] [ 32 ]}ในปี 2021 มีผู้เสียชีวิตจากการขาดอากาศหายใจ 6 คน และอีก 11 คนเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลหลังจากไนโตรเจนเหลวรั่วไหลที่โรงงานสัตว์ปีกในเมืองเกนส์วิลล์ รัฐจอร์เจีย^{[ 33 ] [ 34 ]}

การใช้ก๊าซเฉื่อยเพื่อการฆ่าตัวตายได้รับการเสนอครั้งแรกโดย ดร. บรูซ ดันน์ ชาวแคนาดา^{[ 35 ]}ดันน์แสดงความคิดเห็นว่า "...การจัดหาถังก๊าซอัด ตัวควบคุมแรงดันที่เหมาะสม และอุปกรณ์การบริหารจัดการที่เหมาะสม... [ไม่ใช่] สิ่งที่เข้าถึงไม่ได้สำหรับบุคคลที่มีความตั้งใจ แต่ค่อนข้างยากสำหรับประชาชนทั่วไปที่จะหามาได้โดยบังเอิญหรืออย่างรวดเร็ว" ^{[ 36 ]}ดันน์ร่วมมือกับนักวิจัยคนอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจอห์น ฮอฟ เซส นักรณรงค์ชาวแคนาดา ซึ่งในปี 1997 ได้ก่อตั้งกลุ่ม "NuTech" ร่วมกับเดเร็ก ฮัมฟรีย์ และฟิลิป นิตช์เก^{[ 37 ]}สองปีต่อมา NuTech ได้ปรับปรุงงานของดันน์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยใช้ถังบรรจุฮีเลียมจากลูกโป่งงานปาร์ตี้ที่หาได้ง่าย^{[ 38 ]}

วิธีการฆ่าตัวตายโดยการสูดดมฮีเลียมในถุงด้วยตนเอง ซึ่งเป็นชื่อเรียกทั่วไปว่า "ถุงทางออก" หรือถุงฆ่าตัวตาย ได้รับการอ้างอิงโดยกลุ่มสนับสนุนการุณยฆาตทางการแพทย์บางกลุ่ม^{[ 39 ]}เดิมทีถุงดังกล่าวใช้กับฮีเลียม และมีรายงานผู้เสียชีวิตจากการใช้ถุงดังกล่าว 30 รายในช่วงปี 2001 ถึง 2005 และอีก 79 รายในช่วงปี 2005 ถึง 2009 สิ่งนี้ทำให้ผู้ตรวจสอบกลุ่มหนึ่งเห็นว่าความนิยมของเทคนิคนี้กำลังเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับการเพิ่มขึ้นของการฆ่าตัวตายด้วยฮีเลียมในสวีเดนในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษเดียวกัน^{[ 40 ]}

หลังจากที่ทางการพยายามควบคุมการขายฮีเลียมในออสเตรเลีย ก็มีการนำวิธีการใหม่ที่ใช้ไนโตรเจนแทนมาใช้^{[ 41 ]}ไนโตรเจนกลายเป็นก๊าซหลักที่ผู้สนับสนุนการุณยฆาตส่งเสริม เช่นฟิลิป นิตช์เคผู้ก่อตั้งบริษัทชื่อMax Dog Brewingเพื่อนำเข้าถังไนโตรเจนเข้ามาในออสเตรเลีย^{[ 42 ]}นิตช์เคกล่าวว่าถังก๊าซสามารถใช้ได้ทั้งในการผลิตเบียร์ และหากจำเป็น ก็สามารถใช้เพื่อยุติชีวิตในภายหลังได้อย่าง "สงบ น่าเชื่อถือ และถูกกฎหมายอย่างสมบูรณ์" ^{[ 43 ]}นิตช์เคกล่าวว่าไนโตรเจนนั้น "ตรวจไม่พบแม้แต่ในการชันสูตรศพ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับบางคน" ^{[ 44 ]}นิตช์เคใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างอุปกรณ์ " Sarco pod " ที่เติมไนโตรเจนได้เมื่อกดปุ่ม โดยอ้างว่าจะทำให้ผู้ใช้หมดสติภายในหนึ่งนาทีแล้วเสียชีวิตจากการขาดออกซิเจน^{[ 45 ] [ 46 ]}

• ห้องรมแก๊สห้องสำหรับทำให้เสียชีวิตโดยการขาดอากาศหายใจหรือการวางยาพิษ