13.2. Физиология респираторного тракта
В области физиологии респираторного тракта можно выделить две категории параметров. Первая категория — объемы легких в различных стадиях процесса дыхания. К ним относятся:
- общий объем легких (total lung capacity, TLC) — объем воздуха в легких при максимальном выдохе;
- функциональный остаточный объем (functional residual capacity, FRC) — объем воздуха, оставшийся в легких при нормальном выдохе;
- дыхательный объем легких (vital lung capacity, VC) — объем воздуха, поступающий в легкие при переходе от состояния максимально возможного выдоха до состояния максимально возможного вдоха.
Ко второй категории параметров, описывающих физиологию респираторного тракта, относятся параметры вентиляции легких:
- вид дыхания — распределение вдыхаемого воздуха между носом и ртом;
- частота дыхания
— количество вдохов в минуту; - дыхательный объем
(tidal volume) — объем вдыхаемого воздуха на один вдох.
Численные значения характерных для различного возраста респираторных объемов легких приведены в табл. 13.4, характерные значения параметров вентиляции легких приведены в табл. 13.5.
Таблица 13.4
Характерные для различного возраста респираторные объемы легких, л
| 15 лет | Взрослые | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
3 месяца | 1 год | 5 лет | 10 лет | Муж. | Жен. | Муж. | Жен. | |
| TLC | 0,28 | 0,55 | 1,6 | 2,9 | 5,4 | 4,5 | 7,0 | 5,0 |
FRC | 0,15 | 0,24 | 0,77 | 1,5 | 2,7 | 2,3 | 3,3 | 2,7 |
VC | 0,20 | 0,38 | 1,0 | 2,3 | 4,0 | 3,3 | 5,0 | 3,6 |
Таблица 13.5
Характерные значения дыхательного объема легких , л, скорости дыхания 
, м3/ч и частоты дыхания , мин-1
| Покой (сон) | Покой (сидя) | Легкая нагрузка | Тяжелая нагрузка | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Параметры дыхания | | | | | | | | | | | | |
| Возраст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 месяца | 0,039 | 0,09 | 38 | - | - | - | 0,066 | 0,19 | 48 | - | - | - |
1 год | 0,074 | 0,15 | 34 | 0,10 | 0,22 | 36 | 0,13 | 0,35 | 46 | - | - | - |
5 лет | 0,17 | 0,24 | 23 | 0,21 | 0,32 | 25 | 0,24 | 0,57 | 39 | - | - | - |
10 лет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мужчина | 0,30 | 0,31 | 17 | 0,33 | 0,38 | 19 | 0,58 | 1,1 | 32 | 0,84 | 2,2 | 44 |
женщина | 0,30 | 0,31 | 17 | 0,33 | 0,38 | 19 | 0,58 | 1,1 | 32 | 0,67 | 1,8 | 46 |
15 лет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мужчина | 0,50 | 0,42 | 14 | 0,53 | 0,48 | 15 | 1,0 | 1,4 | 23 | 1,4 | 2,9 | 36 |
женщина | 0,42 | 0,35 | 14 | 0,42 | 0,40 | 16 | 0,90 | 1,3 | 24 | 1,1 | 2,6 | 38 |
Взрослые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мужчина | 0,63 | 0,45 | 12 | 0,75 | 0,54 | 12 | 1,3 | 1,5 | 20 | 1,9 | 3,0 | 26 |
женщина | 0,44 | 0,32 | 12 | 0,46 | 0,39 | 14 | 0,99 | 1,3 | 21 | 1,4 | 2,7 | 33 |
В зависимости от физиологических потребностей человек может дышать как через нос, так и через рот, либо использовать смешанный тип дыхания. В состоянии покоя для здоровых людей характерно носовое дыхание. В ситуациях, когда для человека с привычным носовым дыханием необходима высокая скорость дыхания (тяжелая физическая нагрузка) он может переключаться на ротоносовое дыхание, при котором аэродинамическое сопротивление воздушному потоку гораздо ниже. Вместе с тем, имеются лица с привычным ротоносовым типом дыхания, что, зачастую, обусловлено затруднениями в нормальном носовом дыхании. Доля от общего воздушного потока, проходящая через нос при различных режимах дыхания, приведена в табл. 13.6.
Таблица 13.6
Доля от общего воздушного потока 
, проходящая через нос при различных режимах дыхания
| Уровень нагрузки | | |
|---|---|---|
| Нормальное носовое дыхание | Ротоносовой тип дыхания | |
| Сон | 1,0 | 0,7 |
| Состояние покоя | 1,0 | 0,7 |
| Легкая нагрузка | 1,0 | 0,4 |
| Тяжелая нагрузка | 0,5 | 0,3 |
В табл. 13.7 приведены средние значения суточных объемов воздуха, потребляемых человеком в различном возрасте, основанные на возрастном распределении физической нагрузки и характерных значениях скорости дыхания.
Таблица 13.7
Средние значения суточных объемов воздуха, потребляемых человеком в различном возрасте
| Уровень нагрузки | 3 месяца | 1 год | 5 лет | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Время, ч | Скорость дыхания, м3/ч | Объем, м3 | Время, ч | Скорость дыхания, м3/ч | Объем, м3 | Время, ч | Скорость дыхания, м3/ч | Объем, м3 | |
Сон | 17 | 0,09 | 1,5 | 14 | 0,15 | 2,1 | 12 | 0,24 | 2,9 |
Покой |
|
|
| 3,3 | 0,22 | 0,73 | 4,0 | 0,32 | 1,3 |
Легкая нагрузка | 7,0 | 0,19 | 1,3 | 6,7 | 0,35 | 2,3 | 8,0 | 0,57 | 4,6 |
Тяжелая нагрузка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
| 2,8 |
|
| 5,1 |
|
| 8,8 |
| Уровень нагрузки | 10 лет | 15 лет (мужчины) | 15 лет (женщины) | ||||||
Время, ч | Скорость дыхания, м3/ч | Объем, м3 | Время, ч | Скорость дыхания, м3/ч | Объем, м3 | Время, ч | Скорость дыхания, м3/ч | Объем, м3 | |
Сон | 10 | 0,31 | 3,1 | 10 | 0,42 | 4,2 | 10 | 0,35 | 3,5 |
Покой | 4,7 | 0,38 | 1,8 | 5,5 | 0,48 | 2,6 | 7,0 | 0,40 | 2,8 |
Легкая нагрузка | 9,3 | 1,1 | 10,3 | 7,5 | 1,38 | 10,4 | 6,8 | 1,3 | 8,8 |
Тяжелая нагрузка |
|
|
| 1,0 | 2,92 | 2,9 | 0,25 | 2,6 | 0,65 |
Итого |
|
| 15,2 |
|
| 20,1 |
|
| 15,8 |
| Уровень нагрузки | Взрослые (мужчины) | Взрослые (женщины) | |||||||
Время, ч | Скорость дыхания, м3/ч | Объем, м3 | Время, ч | Скорость дыхания, м3/ч | Объем, м3 |
|
|
| |
Сон | 8,0 | 0,45 | 3,6 | 8,5 | 0,32 | 2,7 |
| ||
Покой | 6,0 | 0,54 | 3,2 | 5,4 | 0,39 | 2,1 |
| ||
Легкая нагрузка | 9,8 | 1,5 | 14,7 | 9,9 | 1,3 | 12,9 |
|
| |
Тяжелая нагрузка | 0,25 | 3,0 | 0,75 | 0,19 | 2,7 | 0,52 |
|
|
|
Итого |
|
| 22,2 |
|
| 18,2 |
|
|
|