Параметры вентиляции

Вентиляция осуществляется благодаря работе дыхательных мышц: диафрагмы, наружных и внутренних косых межреберных мышц. При спокойном дыхании мышцы выдоха не работают, грудная клетка спадается под действием эластических сил, появляющихся в грудной клетке при вдохе.

Рис. 1. Изменения давления воздуха в дыхательных путях при самостоятельном дыхании.

Перед началом вдоха давление воздуха в дыхательных путях равно атмосферному, которое мы примем за нулевой уровень (рис. 1). Затем начинается вдох, и объем грудной клетки увеличивается, благодаря чему давление в дыхательных путях становится ниже атмосферного и воздух из атмосферы поступает в легкие. В конце вдоха давления выравниваются, вдох прекращается, начинается выдох. Объем грудной клетки уменьшается, давление в дыхательных путях становится выше атмосферного, и воздух выходит из легких. В конце выдоха давления вновь выравниваются, выдох прекращается, и начинается новый цикл.

Процесс вентиляции характеризуется рядом объемных показателей. Эти показатели измеряются с помощью спирографа. Амплитуда записываемых им колебаний при спокойном дыхании соответствует дыхательному объему (ДО). Часть ДО составляет объем воздухоносных путей, где газообмен не происходит. Он равен приблизительно 150 мл (у сидящего человека его принимают близким в мл к удвоенной массе тела в кг). Этот объем называют анатомическим мертвым пространством (анатомическое МП).

При максимальном вдохе с последующим максимальным выдохом определяется жизненная емкость легких (ЖЕЛ). Оставшийся в легких после максимального выдоха объем газа называется остаточным (ОО). Объем же газа, остающийся в легких после спокойного выдоха, называется функциональной остаточной емкостью (ФОЕ). Сумма ЖЕЛ и ОО дает общую емкость легких (ОЕЛ).

Объем воздуха, проходящий через легкие за минуту, называется минутным объемом дыхания (МОД), или минутной вентиляцией легких (МВЛ). Он является произведением ДО и ЧДД (частоты дыхательных движений):

Поскольку не во всем ДО происходит газообмен, важное значение придается минутной альвеолярной вентиляции (МАВ):

,

где есть альвеолярный объем.

Отсюда вытекает важное следствие: при одном и том же МОД, но разных ЧДД и, следовательно, ДО, МАВ будет разной. Она будет тем больше, чем больше ДО и меньше ЧДД, то есть при более глубоком и редком дыхании. Это можно проиллюстрировать таким примером. МОД в 8 л/мин можно получить при ДО 400 мл и ЧДД 20 мин^‑1, а можно при ДО 500 мл и ЧДД 16 мин^‑1. Тогда в первом случае

а во втором

Кроме анатомического МП существует и функциональное МП, определяемое объемом альвеол, в которых газообмен не происходит из-за отсутствия в них кровотока. Это происходит при ряде патологических процессов в легких, о чем речь будет идти ниже. У здоровых же анатомическое и функциональное пространства практически совпадают.