Легочная вентиляция. 
Физиология дыхания

дыхание инспирация кровь альвеола Эта тема сводится к четырем основным вопросам.

• 1. Каковы объемы легких, то есть сколько воздуха содержат или могут содержать легкие в разных условиях? Это статические показатели функции легких (легочные объемы и емкости); они измеряются в литрах (миллилитрах).
• 2. Какова производительность легких, то есть какой объем воздуха легкие перекачивают в единицу времени? Это динамические показатели функции легких (показатели вентиляции); они измеряются в литрах в минуту.
• 3. Каков механизм работы легких, то есть какие силы действуют в дыхательной системе во время дыхания? Этот вопрос изучает биомеханика дыхания.
• 4. Какова скорость воздушного потока в дыхательных путях и от чего она зависит? Этот вопрос изучает аэродинамика дыхания.

Легочные объемы и емкости. Выделяют 4 простых объема и 4 составных объема; последние представляют собой суммы двух или нескольких объемов и называются легочными емкостями, а простые объемы при этом называют просто легочными объемами.

Легочные объемы:

• — дыхательный объем: объем воздуха, вдыхаемый (или выдыхаемый) при одном вдохе (выдохе). В норме при спокойном дыхании — до 500 мл;
• — резервный объем вдоха: объем воздуха, который можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. В норме — 2000;3000 мл;
• — резервный объем выдоха: объем воздуха, который можно дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха. В норме — около 1000−1500 мл;
• — остаточный объем легких: объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха. В норме — около 1000−1500 мл.

Легочные емкости:

• — жизненная емкость легких: объем воздуха, который можно выдохнуть после максимального вдоха; сумма дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. В норме — 3000−4500 мл;
• — общая емкость легких: объем воздуха, содержащийся в легких на высоте максимального вдоха; сумма жизненной емкости легких и остаточного объема легких. В норме — 4000−6000 мл;
• — функциональная остаточная емкость: объем воздуха, содержащийся в легких после спокойного выдоха; сумма резервного объема выдоха и остаточного объема легких. В норме — 2000;3000 мл;
• — емкость вдоха: объем воздуха, который можно вдохнуть после спокойного выдоха; сумма дыхательного объема и резервного объема вдоха. В норме — 2500−3500 мл.

Приведенные количественные значения сильно колеблются, зависят от пола, возраста, роста и других факторов и являются ориентировочными.

Кратко охарактеризуем некоторые наиболее важные из легочных объемов и емкостей.

Жизненная емкость легких. Этот показатель зависит от эластичности легких и грудной клетки, состояния дыхательных мышц и их иннервации, изменяется в зависимости от уровня тренированности и является одним из самых распространенных показателей функции внешнего дыхания.

Остаточный объем легких. Этот объем нельзя измерить (а следовательно, нельзя измерить или рассчитать функциональную остаточную емкость и общую емкость легких) при спирометрии. Он определяется другими методами. Остаточный объем легких — важный клинический показатель; в частности, он снижается при многих состояниях, характеризующихся затрудненным выдохом.

Функциональная остаточная емкость. Этот показатель равен объему воздуха в легких перед началом вдоха. Этот объем достаточно велик, что предупреждает резкие колебания состава альвеолярного воздуха в процессе дыхания: при каждом вдохе альвеолярный воздух обновляется лишь на небольшую часть. Кроме того, за счет большой функциональной остаточной емкости в альвеолах создается резерв воздуха на случай длительной задержки дыхания.

Мертвое пространство. В легких можно выделить два отдела:

• — альвеолярное пространство — все отделы легких, в которых идет газообмен (альвеолы и альвеолярные ходы);
• — мертвое пространство — все дыхательные пути, в которых не идет газообмен (верхние дыхательные пути, трахея, бронхи и бронхиолы вплоть до терминальных бронхиол).

Объем мертвого пространства составляет около 150 мл. Таким образом, при каждом вдохе 150 мл поступающего воздуха не участвуют в газообмене.

Физиологическое значение мертвого пространства. Соотношение между объемом мертвого пространства и дыхательным объемом — это один из факторов, определяющих эффективность дыхания. Так, если объем мертвого пространства = 150 мл, а дыхательный объем = 450 мл, то до альвеол доходит (и участвует в газообмене) две трети дыхательного объема; если же дыхательный объем = 300 мл, то до альвеол дойдет всего половина.

Диагностическое значение мертвого пространства. При определенных ситуациях некоторые альвеолы вентилируются, но газообмен в них не идет (например, если они не снабжаются кровью); объем мертвого пространства возрастает. В связи с этим выделяют анатомическое мертвое пространство (дыхательные пути) и функциональное мертвое пространство (анатомическое мертвое пространство + альвеолы, в которых идет вентиляция, но не газообмен). В норме они практически равны; если функциональное мертвое пространство существенно больше, то это, как правило, признак патологии.

Показатели вентиляции. Основных таких показателей три.

• 1. Минутный объем дыхания (МОД) — объем воздуха, проходящий через легкие за минуту. В покое МОД составляет 6−8 л/мин.
• 2. Максимальная вентиляция легких (МВЛ) — объем воздуха, который мог бы пройти через легкие за минуту при максимально интенсивном (частом и глубоком) дыхании.
• 3. Альвеолярная вентиляция (АВ) — объем воздуха, проходящий через альвеолярное пространство за минуту.

Кратко охарактеризуем эти показатели.

МВЛ отражает максимальные резервы дыхательной системы, которые никогда не используются: МВЛ может достигать 180 л/мин, а МОД даже при самой интенсивной нагрузке не превышает 100 л/мин. Чтобы рассчитать МВЛ, человека просят дышать максимально интенсивно в течение 10 с и полученный объем воздуха перерассчитывают на 1 мин.

МОД всегда больше АВ, так как часть МОД идет на вентиляцию мертвого пространства.

Для газообмена важнее величина АВ, но работа дыхательных мышц зависит от МОД.

Динамические показатели связаны со статическими, а именно с дыхательным объемом и объемом мертвого пространства, через частоту дыханий:

МОД = ДО ґ ЧД, (1).

АВ = (ДО — ОМП) ґ ЧД, (2).

где ДО — дыхательный объем; ОМП — объем мертвого пространства; ЧД — частота дыханий.