Хвилинний обсяг дихання дихальний обсяг і життєва ємність легенів - це статичні

Дихальний обсяг і життєва ємність легенів - це статичні характеристики, вимірювані за один дихальний цикл. Але споживання кисню і утворення вуглекислого газу відбуваються в організмі безперервно. Тому постійність газового складу артеріальної крові залежить не від характеристик одного дихального циклу, а від швидкості надходження кисню і видалення вуглекислого газу за тривалий період часу. Мірою цієї швидкості в якійсь мірі можна вважати хвилинний обсяг дихання (МОД), або легеневу вентиляцію, тобто обсяг повітря, що проходить через легені за 1 хвилину. Хвилинний обсяг дихання при рівномірному автоматичному (без участі свідомості) диханні дорівнює добутку дихального обсягу на кількість дихальних циклів за 1 хвилину. У спокої у чоловіка він дорівнює в середньому 8000 мл або 8 л в 1 хвилин) '(500мл х 16 подихів в 1 хвилину). Вважається, що хвилинний обсяг дихання дає інформацію про вентиляцію легенів, але ні в якій мірі не визначає ефективність дихання. При дихальному обсязі 500 мл в альвеоли під час вдиху спочатку надходить 150 мл повітря, що знаходиться в дихальних шляхах, тобто в анатомічному мертвому просторі, і надійшов у них в кінці попереднього видиху. Це вже використане повітря, що надійшов в анатомічне мертве простір з альвеол. Таким чином, при вдиху з атмосфери 500 мл «свіжого» повітря в альвеоли з них надходить 350 мл. Останні 150 мл вдихуваного «свіжого» повітря заповнюють анатомічне мертве простір і в газообміні з кров'ю не беруть участь. В результаті за 1 хвилин) 'при дихальному обсязі 500 мл і при 16 подихах в I хвилину через альвеоли пройде атмосферного повітря не 8 л, а 5,6 л (350 х 16 = 5600), так звана, альвеолярна вентиляція. При зменшенні дихального обсягу до 400 мл для збереження колишньої величини хвилинного об'єму дихання, частота дихання повинна збільшитися до 20 подихів в 1 хвилину (8000. 400). При цьому альвеолярна вентиляція складе 5000 мл (250 х 20) замість 5600 мл, які необхідні для збереження сталості газового складу артеріальної крові. Щоб зберегти газовий гомеостаз артеріальної крові, необхідно збільшити частоту дихання до 22-23 подихів у 1 хвилину (5600. 250-22,4). Це передбачає збільшення хвилинного обсягу дихання до 8960 мл (400 х 22,4). При величині дихального обсягу 300 мл для збереження альвеолярної вентиляції і, відповідно, газового гомеостазису крові частота дихання повинна збільшитися до 37 подихів в 1 хвилину (5600. 150 = 37,3).

При цьому хвилинний об'єм дихання складе 11100 мл (300 х 37 = 11100), тобто зросте майже в 1,5 рази. Таким чином, сама по собі величина хвилинного об'єму дихання ще не визначає ефективність дихання.
Людина може взяти управління диханням на себе і за своїм бажанням дихати животом або грудьми, міняти частот) 'і глибину дихання, тривалість вдиху і видиху і т.п. Однак, як би він не міняв своє дихання, в стані фізичного спокою кількість атмосферного повітря, що потрапляє в альвеоли за 1 хвилин) ', має залишатися приблизно одним і тим же, а саме, 5600 мл, щоб забезпечити нормальний газовий склад крові,
потреби клітин і тканин в кисні і в видаленні надлишку вуглекислого газу. При відхиленні від цієї величини в будь-яку сторону газовий склад артеріальної крові змінюється. Відразу ж спрацьовують гомеостатические механізми його підтримки. Вони вступають в протиріччя з свідомо формується завищеною або заниженою величиною альвеолярної вентиляції. При цьому зникає відчуття комфортності дихання, виникає або відчуття нестачі повітря, або відчуття м'язового напруги. Таким чином, зберегти нормальний газовий склад крові при поглибленні дихання, тобто при збільшенні дихального обсягу, можна тільки зменшуючи частоту 'дихальних циклів, і, навпаки, при збільшенні частоти дихання збереження газового гомеостазису можливо тільки при одночасному зменшенні дихального обсягу.
Крім хвилинного обсягу дихання, існує ще поняття максимальна вентиляція легень (МВЛ) - об'єм повітря, який може пройти через легені за 1 хвилину при максимальній вентиляції. У нетренованого дорослого чоловіка максимальна вентиляція легенів при фізичному навантаженні може перевищувати хвилинний обсяг дихання в стані спокою в 5 разів. У тренованих людей максимальна вентиляція легенів може досягати 120 л, тобто хвилинний обсяг дихання може збільшитися в 15 разів. При максимальної вентиляції легенів також істотне значення має співвідношення дихального обсягу і частоти дихання. При одній і тій же величині максимальної вентиляції легенів альвеолярна вентиляція буде вище при меншій частоті дихання і, відповідно, при більшому дихальному обсязі В результаті, в артеріальну кров може надійти за той же час більше кисню і з неї вийти більше вуглекислого газу.