2) водород
3) гелий (+)
4) кислород
В методе разведения инертных газов гелий используют как индикаторный газ для определения функциональной остаточной ёмкости лёгких (ФОЕ) и других статических объёмов. Он химически инертен, практически не метаболизируется и не участвует в альвеолярном газообмене, поэтому изменение его концентрации в замкнутом контуре отражает только смешивание с воздухом, находящимся в сообщающихся с дыхательными путями отделах лёгких. После достижения равновесия объём ФОЕ рассчитывают по исходной и конечной концентрации гелия с учётом объёма дыхательного контура.
Преимущество гелия обусловлено также его низкой растворимостью и отсутствием физиологически значимого влияния на дыхательный центр. Углекислый газ быстро диффундирует через альвеолярно-капиллярную мембрану и изменяет вентиляционный ответ, кислород поглощается тканями, а водород, хотя и является химически малоактивным, образует взрывоопасные смеси с кислородом и воздухом. Метод разведения гелия оценивает преимущественно объём газа, сообщающийся с дыхательными путями, поэтому при выраженной бронхиальной обструкции и наличии воздушных ловушек он может занижать истинный внутригрудной объём.
| Газ или метод | Ключевое свойство | Пригодность для измерения лёгочных объёмов | Ограничения и диагностическое значение |
|---|---|---|---|
| Гелий | Инертный, практически не поглощается и не метаболизируется | Предпочтительный индикатор в закрытом контуре | Определяет объём только вентилируемых и сообщающихся отделов лёгких |
| Углекислый газ | Высокая диффузионная способность, участвует в регуляции дыхания | Не используется как инертный индикаторный газ | Поглощается кровью, меняет вентиляцию и требует удаления из дыхательной смеси |
| Кислород | Поглощается альвеолами и используется в тканевом метаболизме | Непригоден для расчёта объёма методом разведения | Концентрация изменяется не только вследствие смешивания, но и из-за потребления |
| Водород | Химически малоактивен, но горюч и взрывоопасен | Практически не применяют в стандартной спирометрии | Представляет пожарно-взрывоопасный риск в присутствии кислорода |
| Азот | Физиологически инертен, составляет основную часть атмосферного воздуха | Может использоваться в методах вымывания азота | Метод требует регистрации концентрации азота во выдыхаемом газе и обычно проводится в открытом контуре |
| Бодиплетизмография | Измеряет изменения давления и объёма в герметичной кабине | Позволяет определить общий внутригрудной объём газа | Выявляет также газ в воздушных ловушках, который не участвует в разведении гелия |
Таким образом, гелий сочетает химическую инертность, безопасность и минимальное участие в обменных процессах. Снижение его концентрации после равновесного смешивания служит количественным показателем объёма сообщающихся с дыхательными путями воздушных пространств. При подозрении на выраженную гиперинфляцию или воздушные ловушки результаты целесообразно сопоставлять с данными бодиплетизмографии. Выбор гелия основан на принципе сохранения индикаторного газа без его существенного поглощения организмом.