РУҚА
Задания № 13, 14 · ЕГЭ

Лёгочная вентиляция

Обновление воздуха в лёгких и показатели эффективности дыхания
5 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Лёгочная вентиляция — это постоянное обновление воздуха в альвеолах благодаря вдохам и выдохам. По объёму воздуха, проходящему через дыхательные пути, можно оценить эффективность дыхания и понять, какая часть воздуха действительно участвует в газообмене.

Что такое лёгочная вентиляция

Вентиляция лёгких складывается из двух фаз: вдоха и выдоха. Механизм этих движений разобран на странице дыхательные движения: при вдохе объём грудной клетки увеличивается, давление в лёгких уменьшается, и воздух входит; при выдохе происходят обратные изменения.

D
Лёгочная вентиляция

Лёгочная вентиляция — обмен воздуха между атмосферой и альвеолами за счёт последовательных вдохов и выдохов. Она поддерживает поступление кислорода и удаление углекислого газа.

Воздух проходит через носовую полость, глотку, гортань, трахею и бронхи, но газообмен происходит главным образом в альвеолах. Поэтому не весь воздух каждого вдоха достигает участка, где кислород переходит в кровь, а углекислый газ — из крови в воздух.

Объёмы воздуха при дыхании

При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает дыхательный объём — примерно 500 мл. После обычного вдоха можно дополнительно вдохнуть резервный объём вдоха, а после обычного выдоха — резервный объём выдоха. Даже после максимально глубокого выдоха в лёгких остаётся остаточный объём: он не даёт лёгочной ткани полностью спадаться.

ПоказательСмыслОриентировочное значение
Дыхательный объёмВоздух одного спокойного вдоха или выдохаоколо 500 мл
Резервный объём вдохаВоздух сверх обычного вдохапримерно 1500–2000 мл
Резервный объём выдохаВоздух сверх обычного выдохапримерно 1000–1500 мл
Остаточный объёмВоздух, остающийся после максимального выдохапримерно 1000–1500 мл

Сумма дыхательного объёма, резервных объёмов вдоха и выдоха называется жизненной ёмкостью лёгких. Её измеряют спирометром; подробнее показатель рассмотрен на странице жизненная ёмкость лёгких. Остаточный объём обычной спирометрией не определяется, потому что человек не может выдохнуть этот воздух.

\[ЖЁЛ = ДО + РОвд + РОвыд\]1
T
Правило сложения объёмов

Жизненная ёмкость лёгких — это максимальный объём воздуха, который можно выдохнуть после максимально глубокого вдоха. В расчётах складывают дыхательный объём, резервный объём вдоха и резервный объём выдоха.

Минутная и альвеолярная вентиляция

Чтобы узнать, сколько воздуха проходит через дыхательные пути за минуту, используют минутный объём дыхания. Он зависит от глубины дыхания и его частоты. Например, при дыхательном объёме 500 мл и частоте 12 дыхательных движений в минуту через дыхательные пути проходит около 6 л воздуха в минуту.

\[МОД = ДО \cdot f\]2

Здесь \(МОД\) — минутный объём дыхания, \(ДО\) — дыхательный объём, \(f\) — частота дыхания в минуту. Однако часть каждого вдоха остаётся в воздухоносных путях и не участвует непосредственно в газообмене. Такой объём называют анатомическим мёртвым пространством; в среднем у взрослого он около 150 мл.

\[АВ = (ДО - МП) \cdot f\]3

В этой формуле \(АВ\) — альвеолярная вентиляция, то есть объём свежего воздуха, достигающего альвеол за минуту, а \(МП\) — объём мёртвого пространства. При спокойном дыхании: \((500-150)\cdot12=4200\) мл, то есть примерно 4,2 л в минуту.

Микропроверка

Два человека имеют одинаковый минутный объём дыхания — 6 л/мин. Первый дышит 12 раз по 500 мл, второй — 20 раз по 300 мл. У кого альвеолярная вентиляция больше, если мёртвое пространство равно 150 мл?

T
Эффективность дыхания

При одинаковом минутном объёме более глубокое и менее частое дыхание обычно эффективнее частого поверхностного: доля воздуха мёртвого пространства в каждом вдохе меньше.

Разобранный пример: расчёт показателей

№
Условие

Дыхательный объём человека равен 600 мл, частота дыхания — 15 в минуту, объём мёртвого пространства — 150 мл. Найдите минутную и альвеолярную вентиляцию.

1
Сначала переводим данные к одной единице: все объёмы уже заданы в миллилитрах.
\(\displaystyle ДО=600\ \text{мл},\quad f=15\ \text{мин}^{-1},\quad МП=150\ \text{мл}\)
2
Используем формулу минутного объёма дыхания: умножаем объём одного дыхательного движения на число движений за минуту.
\(\displaystyle МОД=ДО\cdot f=600\cdot15=9000\ \text{мл/мин}=9\ \text{л/мин}\)
3
Для альвеолярной вентиляции из каждого вдоха вычитаем воздух мёртвого пространства.
\(\displaystyle АВ=(ДО-МП)\cdot f=(600-150)\cdot15=6750\ \text{мл/мин}=6{,}75\ \text{л/мин}\)

Ответ: минутный объём дыхания равен 9 л/мин, а альвеолярная вентиляция — 6,75 л/мин. Альвеолярная вентиляция меньше минутной, потому что не весь воздух доходит до альвеол.

Вентиляция при нагрузке и регуляция дыхания

Во время физической нагрузки мышцы потребляют больше кислорода и выделяют больше углекислого газа. Поэтому увеличиваются частота и глубина дыхания, а минутная и альвеолярная вентиляция возрастают. Изменение состава крови воспринимают хеморецепторы; дыхательный центр продолговатого мозга и моста изменяет работу дыхательных мышц.

Эффективность вентиляции связана не только с объёмом воздуха, но и с состоянием альвеол, проходимостью бронхов, кровоснабжением лёгких и способностью гемоглобина связывать кислород. Перенос кислорода от лёгких к тканям рассматривается на странице перенос газов кровью, а свойства оксигемоглобина — на странице диссоциация оксигемоглобина.

Воздух в альвеолах обновляется не полностью при каждом вдохе: часть старого воздуха смешивается с поступившим. Такое постепенное обновление помогает поддерживать относительно стабильный состав альвеолярного воздуха. Состав крови после прохождения лёгочных капилляров связан с понятием артериальной крови, а кровь, поступающая к лёгким, — с понятием венозной крови.

24681012100020003000400050006000f, дыханий/минМОД, мл/мин0МОД = ДО · f при ДО = 500 мл
Зависимость минутного объёма дыхания от частоты при постоянном дыхательном объёме 500 мл.
!
Частые ошибки

1. Не путайте минутный объём дыхания с альвеолярной вентиляцией: первый включает воздух мёртвого пространства. 2. Не складывайте остаточный объём с жизненной ёмкостью без пояснения: их сумма образует общую ёмкость лёгких. 3. Не считайте, что увеличение частоты дыхания всегда повышает газообмен: при поверхностном дыхании альвеолярная вентиляция может возрастать слабее, чем минутный объём. 4. Следите за единицами: 1000 мл = 1 л.

Быстрый тест

Q
Быстрый тест по теме

Проверь себя

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · формулы
Как вычисляют минутный объём дыхания?
Главное за минуту

Главное

  • Лёгочная вентиляция — обмен воздуха между атмосферой и альвеолами.
  • Минутный объём дыхания рассчитывают как \(МОД=ДО\cdot f\).
  • Альвеолярная вентиляция учитывает мёртвое пространство: \(АВ=(ДО-МП)\cdot f\).
  • Жизненная ёмкость лёгких равна сумме дыхательного и резервных объёмов; остаточный объём в неё не входит.
  • При нагрузке дыхание становится более частым и глубоким, потому что возрастает потребность тканей в газообмене.