Легкие можно подразделить на четыре объема и четыре емкости. Объем является единицей, которую нельзя далее разделять, в то время как емкость может состоять из двух и более объемов. Одну емкость определяет вдох до максимально возможного вдоха и выдох до максимально возможного выдоха.
Эти положения являются удобными точками отсчета. Кроме того, есть точка покоя, в которую легкие и грудная клетка возвращаются для осуществления следующего нормального дыхательного цикла. Четыре объема, можно определить следующим образом.
Дыхательный объем (ДО):
- количество воздуха, вдыхаемое и выдыхаемое при нормальном вдохе и выдохе;
- дополнительное количество воздуха, введенное в легкие в результате максимального вдоха, составляет резервный объем вдоха (РОВ);
- количество воздуха, которое можно еще выдохнуть после возвращения легких и грудной клетки в точку покоя, составляет резервный объем выдоха (РОВыд);
- после максимального выдоха в легких остается еще какое-то количество воздуха, которое не может быть удалено никаким напряжением, это — остаточный объем (ОО).
Общая емкость легких (ОЕЛ) представляет собой:
- емкость вдоха, или объем вдоха (ОВ) определяется максимальным количеством воздуха, которое можно вдохнуть от момента состояния покоя, ОВ составляет сумму ДО и РОВ;
- функциональная остаточная емкость (ФОЕ) равна количеству воздуха, остающегося в легких после нормального выдоха; ФОЕ представляет собой сумму РОВыд и ОО;
- жизненная емкость легких (ЖЕЛ) равна количеству воздуха, выведенного из легких в результате максимального выдоха, сделанного после максимального вдоха, ЖЕЛ представляет собой сумму РОВ, РОВыд и ДО. Если ЖЕЛ измеряют по максимальному вдоху, сделанному после максимального выдоха, то она носит название жизненной емкости на вдохе (ЖЕЛВ).
Обычно ЖЕЛ измеряют после форсированного выдоха, когда испытуемого просят сделать максимальный вдох и затем выдохнуть воздух максимально быстро и как можно полнее. Это так называемая форсированная жизненная емкость ФЖЕЛ.
Поскольку измерение ЖЕЛ сопровождается изменением положения легких от положения при максимальном вдохе до положения при максимальном выдохе, на полученную величину ЖЕЛ влияет способность испытуемого изменять положение грудной полости, а также работа всех дыхательных мышц, эластическая тяга ткани легких, состояние грудной клетки и дыхательных путей.
ФОЕ является физиологическим эквивалентом буферных растворов в химии, с ее помощью поддерживается постоянный уровень кислорода (О2) и углекислого газа (СО2) в артериальной крови.
При каждом акте дыхания из ФОЕ удаляется СО2 и добавляется О2. Если бы ФОЕ не существовало, то при каждом акте дыхания легкие полностью заполнялись бы, а затем полностью опорожнялись, что приводило бы к широким колебаниям содержания О2 и СО2 в артериальной крови, поскольку во время вдоха давление газов соответствовало бы атмосферному, а во время выдоха было бы на уровне венозного давления смеси газов.
Так как газовый состав крови и альвеол уравновешен, то изменение последнего будет отражаться на газовом составе крови. Кроме того, ФОЕ держит альвеолы и бронхи в расправленном состоянии, что предохраняет от шунтирования крови по открытым артериовенозным анастомозам.
Большое количество буферного раствора сказывается отрицательно на течении химической реакции, то же самое можно сказать про ФОЕ, поскольку слишком большой ее объем невозможно адекватно освежить при каждом акте дыхания и вследствие этого оксигенация артериальной крови ухудшается, в ней увеличивается концентрация углекислого газа.
«Бронхиальная астма», М.Э.Гершвин