23.1.10.2. Легочные емкости
Легочные емкости (см. рис. 23.13) — сумма двух или более легочных объемов.
Емкость вдоха (Евд) равна сумме дыхательного объема (ДО) и резервного объема вдоха (РОвд) — количества воздуха, которое можно максимально вдохнуть после нормального выдоха:
Евд = ДО + РОвд. (23.9)
Евд составляет 1,8–3,3 л.
Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — объем воздуха, остающийся в легких в конце нормального выдоха (около 2,5 л):
ФОЕ = ООЛ + РОвыд, (23.10)
где ООЛ — остаточный объем легкого; РОвд — резервный объем вдоха.
ФОЕ в норме составляет 2,6–3,4 л.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) равна сумме дыхательного объема (ДО), резервного объема вдоха (РОвд) и резервного объема выдоха (РОвыд):
ЖЕЛ = ДО + РО + РО. (23.11)
Это максимальный объем воздуха (3,0–4,8 л), изгоняемый из легких вслед за максимальным вдохом.
Общая емкость легких (ОЕЛ) — максимальный объем воздуха (4,0–6,0 л), находящийся в легких после максимального вдоха:
ОЕЛ = ЖЕЛ + ООЛ, (23.12)
где ЖЕЛ — жизненная емкость легких; ОО — остаточный объем легкого.
Жизненная емкость легких
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) является показателем подвижности легких и грудной клетки. Несмотря на название, она не отражает параметров дыхания в реальных («жизненных») условиях, так как даже при самых высоких потребностях, предъявляемых организмом к дыхательной системе, глубина дыхания никогда не достигает максимального возможного значения.
ЖЕЛ с возрастом (особенно после 40 лет) уменьшается (см. рис. 23.13). Это связано со снижением эластичности легких и подвижности грудной клетки. У женщин ЖЕЛ в среднем на 25% меньше, чем у мужчин. ЖЕЛ зависит от роста, так как величина грудной клетки пропорциональна остальным размерам тела. У молодых людей ЖЕЛ можно вычислить с помощью следующего эмпирического уравнения (23.9):
ЖЕЛ = 2,5 · рост, (23.13)
где ЖЕЛ измеряется в литрах, а рост — в метрах.
Таким образом, у мужчин ростом 180 см жизненная емкость легких будет составлять 4,5 л. ЖЕЛ зависит от положения тела: в вертикальном положении она несколько больше, чем в горизонтальном (это связано с тем, что в вертикальном положении в легких содержится меньше крови). Наконец, ЖЕЛ зависит от степени тренированности. У людей, занимающихся такими видами спорта, где необходима выносливость, она значительно выше, чем у нетренированных людей. Особенно велика у пловцов и гребцов (до 8 л), так как у этих спортсменов сильно развиты вспомогательные дыхательные мышцы (большие и малые грудные). Определение показателя емкости легких имеет значение главным образом для диагностики.
Функциональная остаточная емкость
Физиологическая роль функциональной остаточной емкости (ФОЕ) состоит в том, что благодаря наличию этой емкости в альвеолярном пространстве сглаживаются колебания концентраций O2 и СO2, обусловленные различиями в их содержании во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Если бы атмосферный воздух поступал непосредственно в альвеолы, не смешиваясь с воздухом, уже содержащимся в легких, то содержание O2 и СO2 в альвеолах претерпевало бы колебания в соответствии с фазами дыхательного цикла. Однако этого не происходит: вдыхаемый воздух смешивается с воздухом, содержащимся в легких, и поскольку ФОЕ в покое в несколько раз больше дыхательного объема, изменения состава альвеолярного воздуха относительно невелики.
Величина ФОЕ, равная сумме остаточного объема и резервного объема выдоха [см. формулу (23.10)], зависит от ряда факторов. В среднем у молодых мужчин в горизонтальном положении она составляет 2,4 л, а у пожилых — 3,4 л. У женщин ФОЕ примерно на 25% меньше.