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Objective: The objective of this study is to evaluate the hypothesis that use of heliox would result in improvement of gas exchange when used with high flow nasal cannula in infants with RSV acute bronchiolitis. Methods: All patients that met the inclusion criteria were randomized to either heliox (70:30) or air–oxygen mixture 30% via high flow nasal cannula at 8 L/min for a continuous 24 h. Measurements were taken at baseline, after 2 h, and at the end of the 24 h. Results: This prospective study included 48 patients. After 2 h of treatment with heliox, the oxygen saturation and PaO2 significantly improved when compared with the air–oxygen group, 98.3% vs. 92.9%, 62.0 mmHg vs. 43.6 mmHg (p = 0.04 and 0.01), respectively. Furthermore, PaO2/FiO2 ratio was significantly higher in the heliox group when compared with the air–oxygen group, 206.7 vs. 145.3. Nevertheless, CO2 showed better elimination when heliox was used, without significance. MWCA score dropped significantly in the heliox group, 2.2 points vs. 4.0 points in air–oxygen (p = 0.04), 2 h after starting the therapy. Conclusion: Transient improvement of oxygenation in infants with RSV acute bronchiolitis during the initial phase of the therapy is associated with heliox when provided with HFNC, may provide a precious time for other therapeutic agents to work or for the disease to resolve naturally, avoiding other aggressive interventions. Resumo: Objetivo: O objetivo deste estudo é avaliar a hipótese de que o uso da mistura heliox resultaria em melhora da troca gasosa quando usado com cânula nasal de alto fluxo em crianças com bronquiolite aguda por VSR. Métodos: Todos os pacientes que atenderam aos critérios de inclusão foram randomizados para receber a mistura heliox (70:30) ou a mistura ar/oxigênio a 30% por meio da cânula nasal de alto fluxo a 8 L/min por 24 horas contínuas. As medições foram feitas no início, depois de 2 horas e ao fim de 24 horas. Resultados: Realizamos um estudo prospectivo em que foram incluídos 48 pacientes. Após 2 horas de tratamento com a mistura heliox, a saturação de oxigênio e a PaO2 apresentaram melhora significativa em comparação ao grupo da mistura ar/oxigênio: 98,3% em comparação a 92,9%, 62,0 mmHg em comparação a 43,6 mmHg (p = 0,04 e 0,01), respectivamente. Além disso, a relação PaO2/FiO2 era significativamente mais alta no grupo da mistura heliox que no grupo da mistura ar/oxigênio, 2067 em comparação a 1453. Contudo, o CO2 apresentou melhor eliminação quando a mistura heliox foi utilizada, sem relevância. O Escore MWCA caiu significativamente no grupo da mistura heliox, 2,2 pontos em comparação a 4,0 pontos da mistura ar/oxigênio (p = 0,04) 2 horas após o início da terapia. Conclusão: A breve melhora da oxigenação em crianças com bronquiolite aguda por VSR na fase inicial da terapia está associada à mistura heliox quando administrada pela CNAF e poderá fornecer um tempo precioso para outros agentes terapêuticos funcionarem ou para a própria doença se curar naturalmente e evitar outras intervenções agressivas. Keywords: Heliox, High flow nasal cannula, RSV, Bronchiolitis, Palavras-chave: Heliox, Cânula nasal de alto fluxo, VSR, Bronquiolite