La ventilazione minuto è la quantità totale di aria che entra ed esce dalle vie aeree e dai polmoni in un minuto, pari al volume corrente moltiplicato per la frequenza respiratoria. Normalmente, il volume corrente è di circa 500 ml e la frequenza respiratoria è di 12 volte al minuto.

Pertanto, il normale volume minuto di ventilazione è in media di circa 6 litri. Con una diminuzione della ventilazione minuto a 1,5 litri e una diminuzione della frequenza respiratoria a 2-4 in 1 minuto, una persona può vivere solo per un tempo molto breve, a meno che non sviluppi una forte inibizione dei processi metabolici, come accade con l'ipotermia profonda.

La frequenza respiratoria a volte aumenta fino a 40-50 respiri al minuto e il volume corrente può raggiungere un valore vicino alla capacità vitale dei polmoni (circa 4500-5000 ml nei giovani sani). Tuttavia, a una frequenza respiratoria elevata, una persona di solito non può mantenere un volume corrente superiore al 40% della capacità vitale (VC) per diversi minuti o ore.

Ventilazione alveolare

La funzione principale del sistema di ventilazione polmonare è il costante rinnovo dell'aria negli alveoli, dove entra in stretto contatto con il sangue nei capillari polmonari. La velocità con cui l'aria appena introdotta raggiunge l'area di contatto specificata è chiamata ventilazione alveolare. Durante la ventilazione normale e silenziosa, il volume corrente riempie le vie aeree fino ai bronchioli terminali e solo una piccola parte dell'aria inalata viaggia fino in fondo ed entra in contatto con gli alveoli. Nuove porzioni d'aria superano per diffusione un breve tratto dai bronchioli terminali agli alveoli. La diffusione è dovuta al movimento delle molecole, con le molecole di ciascun gas che si muovono ad alta velocità tra le altre molecole. La velocità di movimento delle molecole nell'aria inalata è così grande e la distanza dai bronchioli terminali agli alveoli è così piccola che i gas superano questa distanza rimanente in poche frazioni di secondo.

Spazio morto

Solitamente almeno il 30% dell'aria inspirata da una persona non raggiunge mai gli alveoli. Quest'aria è chiamata aria dello spazio morto perché è inutile per il processo di scambio di gas. Lo spazio morto normale in un giovane con un volume corrente di 500 ml è di circa 150 ml (circa 1 ml per 1 libbra di peso corporeo), o circa 30 % volume respiratorio.

Il volume del tratto respiratorio che conduce l'aria inalata al sito di scambio gassoso è chiamato spazio morto anatomico. A volte, tuttavia, alcuni degli alveoli non funzionano a causa dell'insufficiente afflusso di sangue ai capillari polmonari. Da un punto di vista funzionale, questi alveoli senza perfusione capillare sono considerati spazi morti patologici.

Dato lo spazio morto alveolare (patologico), lo spazio morto totale è chiamato spazio morto fisiologico. In una persona sana, lo spazio morto anatomico e fisiologico hanno quasi lo stesso volume, poiché tutti gli alveoli funzionano. Tuttavia, in individui con alveoli scarsamente perfusi, lo spazio morto totale (o fisiologico) può superare il 60% del volume corrente.

La capacità residua funzionale è di grande importanza fisiologica, poiché uniforma le fluttuazioni del contenuto di gas nello spazio alveolare, che potrebbero cambiare a causa del cambiamento delle fasi del ciclo respiratorio. 350 ml di aria che entrano negli alveoli durante l'inspirazione vengono miscelati con l'aria contenuta nei polmoni, la cui quantità è in media di 2,5 - 3,5 litri. Pertanto, durante l'inalazione, viene aggiornato circa 1/7 della miscela di gas negli alveoli. Pertanto, la composizione del gas dello spazio alveolare non cambia in modo significativo.

In ogni alveolo, lo scambio di gas è caratterizzato dal proprio rapporto ventilazione-perfusione(VP). Il rapporto normale tra ventilazione alveolare e flusso sanguigno polmonare è 4/5 = 0,8, cioè al minuto, 4 litri di aria entrano negli alveoli e 5 litri di sangue fluiscono attraverso il letto vascolare dei polmoni durante questo periodo (nella parte superiore del polmone, il rapporto è generalmente maggiore che alla base dei polmoni). Questo rapporto tra ventilazione e perfusione fornisce un consumo di ossigeno sufficiente per il metabolismo durante il tempo in cui il sangue è nei capillari del polmone. Il valore del flusso sanguigno polmonare a riposo è di 5-6 l / min, la forza motrice è una differenza di pressione di circa 8 mm Hg. Arte. tra l'arteria polmonare e l'atrio sinistro. Durante il lavoro fisico, il flusso sanguigno polmonare aumenta di 4 volte e la pressione nell'arteria polmonare di 2 volte. Questa riduzione delle resistenze vascolari si verifica passivamente come conseguenza della vasodilatazione polmonare e dell'apertura dei capillari di riserva. A riposo, il sangue scorre solo attraverso il 50% circa di tutti i capillari polmonari. All'aumentare del carico, aumenta la proporzione di capillari perfusi e parallelamente aumenta l'area della superficie di scambio gassoso. Il flusso sanguigno polmonare è caratterizzato da irregolarità regionali, che dipendono principalmente dalla posizione del corpo. Quando il corpo è in posizione eretta, le basi dei polmoni sono meglio irrorate di sangue. I principali fattori che determinano la saturazione del sangue nei polmoni con l'ossigeno e la rimozione dell'anidride carbonica da esso sono la ventilazione alveolare, la perfusione polmonare e la capacità di diffusione dei polmoni.

3. Capacità vitale dei polmoni.

La capacità vitale è il volume d'aria che una persona può espirare dopo aver fatto il respiro più profondo possibile. Questa è la somma del volume corrente e dei volumi di riserva di inspirazione ed espirazione (in una persona di mezza età e media è di circa 3,5 litri).

Il volume corrente è la quantità di aria che una persona inala durante la respirazione tranquilla (circa 500 ml). L'aria che entra nei polmoni dopo la fine di un'inspirazione tranquilla è inoltre chiamata volume di riserva inspiratoria (circa 2500 ml), l'espirazione aggiuntiva dopo un'espirazione calma è chiamata volume di riserva espiratoria (circa 1000 ml). L'aria che rimane dopo l'espirazione più profonda è il volume residuo (circa 1500 ml). La somma del volume residuo e della capacità vitale dei polmoni è chiamata capacità polmonare totale. Il volume dei polmoni dopo un'espirazione tranquilla è chiamato capacità residua funzionale. Consiste in volume residuo e volume di riserva espiratoria. L'aria nei polmoni collassati durante il pneumotorace è chiamata volume minimo.

4. Ventilazione alveolare.

Ventilazione polmonare - il movimento dell'aria nei polmoni durante la respirazione. È caratterizzato volume minuto di respirazione(MAUD). Il volume minuto di respirazione è il volume di aria inspirata o espirata in 1 minuto. È uguale al prodotto del volume corrente e della frequenza respiratoria. La frequenza respiratoria in un adulto a riposo è di 14 l/min. Il volume minuto della respirazione è di circa 7 l / min. Con uno sforzo fisico può raggiungere i 120 l / min.

Ventilazione alveolare caratterizza il ricambio d'aria negli alveoli e determina l'efficacia della ventilazione. La ventilazione alveolare è la parte del volume minuto della respirazione che raggiunge gli alveoli. Il volume della ventilazione alveolare è uguale alla differenza tra il volume corrente e il volume d'aria nello spazio morto, moltiplicato per il numero di movimenti respiratori per 1 minuto. (Ventilazione alveolare = (DO - V spazio morto) x frequenza respiratoria/min). Pertanto, con una ventilazione totale dei polmoni di 7 l/min, la ventilazione alveolare è di 5 l/min.

Spazio morto anatomico. Lo spazio morto anatomico è il volume che riempie le vie aeree in cui non avviene lo scambio di gas. Comprende la cavità nasale, la cavità orale, la faringe, la laringe, la trachea, i bronchi e i bronchioli. Questo volume negli adulti è di circa 150 ml.

Spazio morto funzionale. Include tutte le parti dell'apparato respiratorio in cui non avviene lo scambio di gas, comprese non solo le vie aeree, ma anche quegli alveoli che sono ventilati, ma non perfusi dal sangue. Lo spazio morto alveolare si riferisce al volume degli alveoli nelle regioni apicali dei polmoni che sono ventilati ma non perfusi di sangue. Può avere un effetto negativo sullo scambio di gas nei polmoni con una diminuzione del volume minuto di sangue, una diminuzione della pressione nel sistema vascolare dei polmoni, anemia e una diminuzione dell'ariosità polmonare. La somma dei volumi "anatomici" e alveolari è indicata come spazio morto funzionale o fisiologico.

Conclusione

La normale attività vitale delle cellule del corpo è possibile a condizione di un costante apporto di ossigeno e la rimozione di anidride carbonica. Lo scambio di gas tra le cellule (organismo) e l'ambiente è chiamato respirazione.

Il flusso d'aria negli alveoli è dovuto alla differenza di pressione tra l'atmosfera e gli alveoli, che si verifica a seguito di un aumento del volume del torace, della cavità pleurica, degli alveoli e di una diminuzione della pressione in essi rispetto alla pressione atmosferica . La risultante differenza di pressione tra l'atmosfera e gli alveoli assicura il flusso di aria atmosferica lungo il gradiente di pressione negli alveoli. L'espirazione viene eseguita passivamente a causa del rilassamento dei muscoli inspiratori e dell'eccesso di pressione alveolare rispetto alla pressione atmosferica.

Domande educative e di controllo sull'argomento della lezione

1. Il significato della respirazione. Respirazione esterna. Meccanismo di inspirazione ed espirazione.

2. Pressione intrapleurica negativa, il suo significato per la respirazione e la circolazione. Pneumotorace. Tipi di respiro.

3. Ventilazione polmonare e alveolare. Capacità vitale e volumi correnti.

Linee guida organizzative e metodologiche per la logistica della lezione.

1. Preparare un proiettore multimediale 15 minuti prima della lezione.

2. Al termine della lezione, spegni il proiettore, riponi il disco sul leggio.

Direttore del Dipartimento, Professor E.S. Pitkevich

Coefficiente di ventilazione alveolare

Ventilazione polmonare

Volumi polmonari statici, l.

Caratteristiche funzionali dei polmoni e ventilazione polmonare

ambiente alveolare. Costanza dell'ambiente alveolare, significato fisiologico

volumi polmonari

I volumi polmonari sono divisi in statici e dinamici.

I volumi polmonari statici vengono misurati con movimenti respiratori completati, senza limitare la loro velocità.

I volumi polmonari dinamici vengono misurati durante i movimenti respiratori con un limite di tempo per la loro attuazione.

Il volume di aria nei polmoni e nelle vie respiratorie dipende dai seguenti indicatori:

1. Caratteristiche antropometriche individuali di una persona e dell'apparato respiratorio.

2. Proprietà del tessuto polmonare.

3. Tensione superficiale degli alveoli.

4. La forza sviluppata dai muscoli respiratori.

1Capacità totale - 6

2 Capacità vitale - 4.5

3Capacità funzionale residua -2.4

4 Volume residuo - 1.2

5 Volume corrente - 0,5

6Volume dello spazio morto - 0,15

La ventilazione polmonare è chiamata il volume di aria inalata per unità di tempo (volume minuto di respirazione)

MOD - la quantità di aria che viene inalata al minuto

MOD \u003d A x BH

volume pre-corrente,

Frequenza respiratoria

Parametri di ventilazione

Frequenza respiratoria - 14 min.

Volume respiratorio minuto - 7l / min

Ventilazione alveolare - 5l / min

Ventilazione dello spazio morto - 2l / min

Negli alveoli, alla fine di un'espirazione tranquilla, ci sono circa 2500 ml di aria (FRC - capacità funzionale residua), durante l'inspirazione, 350 ml di aria entrano negli alveoli, quindi solo 1/7 dell'aria alveolare viene rinnovata (2500/350 \u003d 7.1).

Per il normale processo di scambio gassoso negli alveoli polmonari, è necessario che la loro ventilazione con l'aria sia in un certo rapporto con la perfusione dei loro capillari con il sangue, cioè il volume minuto della respirazione dovrebbe corrispondere al volume minuto corrispondente del sangue che scorre attraverso i vasi del piccolo cerchio, e questo volume, ovviamente, è uguale al volume del sangue che scorre attraverso la circolazione sistemica.

In condizioni normali, il coefficiente di ventilazione-perfusione nell'uomo è 0,8-0,9.

Ad esempio, con una ventilazione alveolare di 6 L/min, il volume minuto di sangue può essere di circa 7 L/min.

In alcune aree dei polmoni, il rapporto tra ventilazione e perfusione può essere irregolare.

I bruschi cambiamenti in queste relazioni possono portare a un'arterializzazione insufficiente del sangue che passa attraverso i capillari degli alveoli.

Lo spazio anatomicamente morto è chiamato la zona di conduzione dell'aria del polmone, che non è coinvolta nello scambio di gas (tratto respiratorio superiore, trachea, bronchi, bronchioli terminali). AMP svolge una serie di importanti funzioni: riscalda l'aria atmosferica inspirata, trattiene circa il 30% del calore espirato e dell'acqua.

Anatomicamente, lo spazio morto corrisponde alla zona di conduzione dell'aria dei polmoni, il cui volume varia da 100 a 200 ml e in media 2 ml per 1 kg. peso corporeo.

In un polmone sano, un certo numero di alveoli apicali sono normalmente ventilati, ma parzialmente o completamente non perfusi di sangue.

Questo stato fisiologico è indicato come "spazio morto alveolare".

In condizioni fisiologiche, l'AMP può comparire in caso di diminuzione del volume minuto di sangue, diminuzione della pressione nei vasi arteriosi dei polmoni e in condizioni patologiche. In tali aree dei polmoni non si verifica lo scambio di gas.

La somma dei volumi dello spazio morto anatomico e alveolare si chiama spazio morto fisiologico o funzionale.

Il termine "spazio morto fisiologico" è usato per riferirsi a tutta l'aria nel tratto respiratorio che non partecipa allo scambio di gas. Comprende lo spazio morto anatomico più il volume degli alveoli dove il sangue non entra in contatto con l'aria. Così, questi alveoli con irrorazione capillare incompleta (ad esempio, nelle trombosi polmonari) o dilatati e quindi contenenti aria in eccesso (ad esempio, negli enfisema) sono inclusi nello spazio morto fisiologico, a condizione che rimangano ventilati con eccessiva perfusione. Va notato che le bolle sono spesso ipoventilate.

Lo spazio morto anatomico è determinato dall'analisi continua della concentrazione di azoto nell'aria espirata con misurazione simultanea della portata volumetrica espiratoria. L'azoto viene utilizzato perché non partecipa allo scambio di gas. Utilizzando un nitrometro, i dati vengono registrati dopo un singolo respiro di ossigeno puro (Fig. 5). La prima parte del registro all'inizio dell'espirazione si riferisce al gas dello spazio morto vero e proprio, che è privo di azoto, seguito da una breve fase di concentrazione di azoto in rapido aumento, che si riferisce allo spazio morto misto e all'aria alveolare, e infine il dati propri alveolari, che riflettono il grado di diluizione dell'azoto alveolare con l'ossigeno. Se non ci fosse la miscelazione di gas alveolare e gas dello spazio morto, l'aumento della concentrazione di azoto avverrebbe bruscamente, con un fronte rettilineo, e il volume dello spazio morto anatomico sarebbe uguale al volume espirato prima della comparsa del gas alveolare. Questa ipotetica situazione di fronte rettilineo può essere valutata con il metodo di Fowler, in cui si divide il segmento ascendente della curva in due parti uguali e si ottiene lo spazio morto anatomico.

Riso. 5. Determinazione dello spazio morto con il metodo del respiro singolo. Modificato da Comroe et al.

Lo spazio morto fisiologico può essere calcolato utilizzando l'equazione di Bohr, basata sul fatto che il gas espirato è la somma dei gas nello spazio morto anatomico e negli alveoli. Il gas alveolare può provenire da alveoli con ventilazione e perfusione sufficienti, nonché da quelli in cui il rapporto ventilazione-perfusione è disturbato:

dove PaCO 2 è la pressione parziale dell'anidride carbonica nel sangue arterioso (si presume che sia uguale alla pressione alveolare "ideale" di CO 2); PECO 2 - pressione dell'anidride carbonica nell'aria espirata mista; YT - volume corrente. Questo metodo richiede una semplice analisi dell'aria espirata nel sangue arterioso. Esprime il rapporto tra spazio morto (Vd) e volume corrente (Vt), come se il polmone fosse fisiologicamente composto da due parti: una normale in termini di ventilazione e perfusione, e l'altra con ventilazione indeterminata e assenza di perfusione.

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Le vie aeree, il parenchima polmonare, la pleura, lo scheletro muscoloscheletrico del torace e il diaframma costituiscono un unico organo funzionante, attraverso il quale ventilazione polmonare.

Ventilazione chiamare il processo di aggiornamento della composizione gassosa dell'aria alveolare, garantendo loro l'apporto di ossigeno e la rimozione dell'eccesso di anidride carbonica.

L'intensità della ventilazione è determinata profondità inspiratoria E frequenza respirazione.
L'indicatore più informativo della ventilazione polmonare è volume minuto di respirazione, definito come il prodotto del volume corrente per il numero di respiri al minuto.
In un maschio adulto in uno stato calmo, il volume minuto della respirazione è di 6-10 l / min,
durante il funzionamento - da 30 a 100 l / min.
La frequenza dei movimenti respiratori a riposo è di 12-16 per 1 min.
Per valutare il potenziale di atleti e persone con professioni speciali, viene utilizzato un campione con ventilazione massima arbitraria dei polmoni, che in queste persone può raggiungere i 180 l / min.

Ventilazione di diverse parti dei polmoni

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Diverse parti dei polmoni umani sono ventilate in modo diverso, a seconda della posizione del corpo.. Quando una persona è eretta, le sezioni inferiori dei polmoni sono ventilate meglio di quelle superiori. Se una persona giace sulla schiena, la differenza di ventilazione delle parti apicale e inferiore dei polmoni scompare, tuttavia, mentre la parte posteriore (dorsale) le loro aree iniziano a ventilare meglio del fronte (ventrale). In posizione supina, il polmone sottostante è meglio ventilato. La ventilazione irregolare delle parti superiore e inferiore del polmone nella posizione verticale di una persona è dovuta al fatto che pressione transpolmonare(differenza di pressione nei polmoni e nella cavità pleurica) come forza che determina il volume dei polmoni e le sue variazioni, queste sezioni del polmone non sono le stesse. Poiché i polmoni sono pesanti, la pressione transpolmonare è minore alla loro base che al loro apice. A questo proposito, le parti inferiori dei polmoni alla fine di un'espirazione tranquilla sono più schiacciate, tuttavia, durante l'inalazione, si raddrizzano meglio delle parti superiori. Questo spiega anche la ventilazione più intensa delle sezioni polmonari che si trovano sotto, se una persona giace sulla schiena o su un fianco.

Spazio morto respiratorio

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Alla fine dell'espirazione, il volume dei gas nei polmoni è uguale alla somma del volume residuo e del volume di riserva espiratoria, cioè è il cosiddetto (NEMICO). Alla fine dell'inspirazione, questo volume aumenta del valore del volume corrente, cioè il volume d'aria che entra nei polmoni durante l'inspirazione e viene rimosso da essi durante l'espirazione.

L'aria che entra nei polmoni durante l'inalazione riempie le vie aeree e parte di essa raggiunge gli alveoli, dove si mescola con l'aria alveolare. Il resto, solitamente una parte più piccola, rimane nelle vie respiratorie, nelle quali non avviene lo scambio di gas tra l'aria in esse contenuta e il sangue, cioè nel cosiddetto spazio morto.

Spazio morto respiratorio - il volume delle vie respiratorie in cui non si verificano processi di scambio gassoso tra aria e sangue.
Distinguere tra spazio morto anatomico e fisiologico (o funzionale)..

Misure anatomiche respiratorie il tuo spazio rappresenta il volume delle vie aeree, partendo dalle aperture del naso e della bocca e terminando con i bronchioli respiratori del polmone.

Sotto funzionale(fisiologico) morto spazio comprendere tutte quelle parti dell'apparato respiratorio in cui non avviene lo scambio gassoso. Lo spazio morto funzionale, a differenza di quello anatomico, comprende non solo le vie aeree, ma anche gli alveoli, che sono ventilati, ma non perfusi dal sangue. In tali alveoli, lo scambio di gas è impossibile, sebbene avvenga la loro ventilazione.

In una persona di mezza età, il volume dello spazio morto anatomico è di 140-150 ml, o circa 1/3 del volume corrente durante la respirazione tranquilla. Negli alveoli al termine di un'espirazione calma sono presenti circa 2500 ml di aria (capacità funzionale residua), quindi ad ogni respiro calmo si rinnova solo 1/7 dell'aria alveolare.

L'essenza della ventilazione

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Pertanto, la ventilazione fornisce immissione di aria esterna nei polmoni e parti di essa negli alveoli e rimozione al suo posto miscele di gas(aria espirata), costituita dall'aria alveolare e da quella parte di aria esterna che riempie lo spazio morto alla fine dell'inspirazione e viene rimossa per prima all'inizio dell'espirazione. Poiché l'aria alveolare contiene meno ossigeno e più anidride carbonica dell'aria esterna, l'essenza della ventilazione polmonare è ridotta a trasporto di ossigeno agli alveoli(compensando la perdita di ossigeno passando dagli alveoli al sangue dei capillari polmonari) e rimozione dell'anidride carbonica(entrando negli alveoli dal sangue dei capillari polmonari). Tra il livello del metabolismo tissutale (il tasso di consumo di ossigeno da parte dei tessuti e la formazione di anidride carbonica in essi) e la ventilazione dei polmoni esiste una relazione vicina alla proporzionalità diretta. La corrispondenza della ventilazione polmonare e, soprattutto, alveolare al livello del metabolismo è fornita dal sistema di regolazione della respirazione esterna e si manifesta sotto forma di un aumento del volume minuto della respirazione (sia a causa di un aumento del volume respiratorio che frequenza respiratoria) con aumento del tasso di consumo di ossigeno e formazione di anidride carbonica nei tessuti.

Si verifica la ventilazione polmonare, grazie all'attivo processo fisiologico(movimenti respiratori), che provoca il movimento meccanico delle masse d'aria lungo il tratto tracheobronchiale mediante flussi volumetrici. In contrasto con il movimento convettivo dei gas dall'ambiente nello spazio bronchiale, ulteriormente trasporto gas(il trasferimento di ossigeno dai bronchioli agli alveoli e, di conseguenza, di anidride carbonica dagli alveoli ai bronchioli) viene effettuato principalmente per diffusione.

Pertanto, c'è una distinzione "ventilazione polmonare" E "ventilazione alveolare".

Ventilazione alveolare

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Ventilazione alveolare non può essere spiegato solo dalle correnti d'aria convettive nei polmoni create dall'inspirazione attiva. Il volume totale della trachea e delle prime 16 generazioni di bronchi e bronchioli è di 175 ml, le successive tre (17-19) generazioni di bronchioli - altri 200 ml. Se tutto questo spazio, in cui non c'è quasi scambio di gas, fosse "lavato" da flussi convettivi di aria esterna, allora lo spazio morto respiratorio dovrebbe essere di quasi 400 ml. Se l'aria inalata entra negli alveoli attraverso i dotti e le sacche alveolari (il cui volume è di 1300 ml) anche per correnti convettive, l'ossigeno atmosferico può raggiungere gli alveoli solo con un volume di inalazione di almeno 1500 ml, mentre il normale volume corrente nell'uomo è di 400-500 ml.

In condizioni di respiro calmo (frequenza respiratoria 15:00, durata dell'inspirazione 2 s, velocità media del volume inspiratorio 250 ml/s), durante l'inalazione (volume corrente 500 ml) l'aria esterna riempie tutta l'aria conduttiva (volume 175 ml) e transitoria (volume 200 ml) zone dell'albero bronchiale. Solo una piccola parte di esso (meno di 1/3) entra nei passaggi alveolari, il cui volume è parecchie volte maggiore di questa parte del volume respiratorio. Con tale inalazione, la velocità lineare del flusso d'aria inalata nella trachea e nei bronchi principali è di circa 100 cm/s. In connessione con la successiva divisione dei bronchi in sempre più piccoli di diametro, con un aumento simultaneo del loro numero e del lume totale di ogni generazione successiva, il movimento dell'aria inalata attraverso di essi rallenta. Al confine delle zone di conduzione e di transizione del tratto tracheobronchiale, la velocità lineare del flusso è solo di circa 1 cm/s, nei bronchioli respiratori diminuisce a 0,2 cm/s, e nei dotti e nei sacchi alveolari a 0,02 cm/s .

Pertanto, la velocità dei flussi d'aria convettivi che si verificano durante l'inspirazione attiva e sono dovuti alla differenza tra la pressione dell'aria nell'ambiente e la pressione negli alveoli è molto piccola nelle sezioni distali dell'albero tracheobronchiale e l'aria entra negli alveoli da i dotti alveolari e i sacchi alveolari per convezione con una piccola velocità lineare. Tuttavia, l'area totale della sezione trasversale non solo dei passaggi alveolari (migliaia di cm 2), ma anche dei bronchioli respiratori che formano la zona di transizione (centinaia di cm 2), è abbastanza grande da garantire il trasferimento per diffusione dell'ossigeno da le parti distali dell'albero bronchiale agli alveoli e il gas di anidride carbonica - nella direzione opposta.

A causa della diffusione, la composizione dell'aria nelle vie aeree delle zone respiratorie e di transizione si avvicina alla composizione dell'alveolare. Quindi, il movimento di diffusione dei gas aumenta il volume dell'alveolare e riduce il volume dello spazio morto. Oltre a un'ampia area di diffusione, questo processo è fornito anche da un significativo gradiente di pressione parziale: nell'aria inspirata, la pressione parziale dell'ossigeno è di 6,7 kPa (50 mm Hg) superiore a quella degli alveoli e la pressione parziale del carbonio il biossido negli alveoli è 5,3 kPa (40 mm Hg).Hg) in più rispetto all'aria inalata. Entro un secondo, a causa della diffusione, la concentrazione di ossigeno e anidride carbonica negli alveoli e nelle strutture vicine (sacca alveolare e dotti alveolari) si eguaglia quasi.

Quindi, a partire dalla 20a generazione, la ventilazione alveolare è fornita esclusivamente per diffusione. A causa del meccanismo di diffusione del movimento dell'ossigeno e dell'anidride carbonica, non esiste un confine permanente tra lo spazio morto e lo spazio alveolare nei polmoni. Nelle vie aeree esiste una zona all'interno della quale avviene il processo di diffusione, dove la pressione parziale di ossigeno e anidride carbonica varia, rispettivamente, da 20 kPa (150 mm Hg) e 0 kPa nella parte prossimale dell'albero bronchiale a 13,3 kPa ( 100 mm Hg .st.) e 5,3 kPa (40 mm Hg) nella sua parte distale. Pertanto, lungo il tratto bronchiale vi è un'irregolarità strato per strato della composizione dell'aria da atmosferica ad alveolare (Fig. 8.4).

Fig.8.4. Schema di ventilazione alveolare.
"a" - secondo obsoleto e
"b" - secondo idee moderne MP - spazio morto;
AP - spazio alveolare;
T - trachea;
B - bronchi;
DB - bronchioli respiratori;
AH - passaggi alveolari;
AM - sacchi alveolari;
A - alveoli.
Le frecce indicano i flussi d'aria convettivi, i punti indicano l'area di scambio di diffusione dei gas.

Questa zona si sposta a seconda della modalità di respirazione e, prima di tutto, della velocità di inspirazione; maggiore è la frequenza inspiratoria (cioè, di conseguenza, maggiore è il volume minuto del respiro), più distalmente lungo l'albero bronchiale si esprimono flussi convettivi con una velocità che prevale sulla velocità di diffusione. Di conseguenza, con un aumento del volume minuto della respirazione, lo spazio morto aumenta e il confine tra lo spazio morto e lo spazio alveolare si sposta in direzione distale.

Quindi, lo spazio morto anatomico (se è determinato dal numero di generazioni dell'albero bronchiale in cui la diffusione non ha ancora importanza) cambia allo stesso modo dello spazio morto funzionale - a seconda del volume della respirazione.