Легочная вентиляция в покое составляет 5 — 6 дм3. При мышечной работе она возрастает до 100 дм3 и более в 1 мин. Наибольшие величины легочной вентиляции (до 150 дм3/мин) могут быть получены при произвольном глубоком и частом дыхании (максимальная легочная вентиляция). В процессе внешнего дыхания происходит газообмен между альвеолярным воздухом и кровью. Обмен газов в легких происходит диффузионным путем вследствие разницы в парциальном давлении газов в легких и крови.
Диффузионная способность легких тем выше, чем больше площадь газообмена, выше коэффициент диффузии и больше растворимость газов в жидкости альвеолярных мембран. С увеличением толщины мембраны диффузионная способность ухудшается. Количество газа, переходящее через стенки легочных альвеол в единицу времени, характеризует скорость диффузии. Она хорошо коррелирует с мощностью работы и количеством гемоглобина в крови.
При увеличении объема крови и скорости кровотока в легких сокращается время контакта воздуха и крови. При этом происходит резкое увеличение поступления кислорода в кровь, хотя диффузионная способность легких не изменяется. Это результат увеличения альвеолярно-капиллярного градиента по кислороду. Кратковременность контакта воздуха и крови компенсируется увеличением скорости перехода кислорода в кровь.
В состав альвеолярного воздуха входит 13,5 — 15% кислорода, 5 — 6% углекислого газа и около 80% азота. Парциальное давление О2 в альвеолярном воздухе составляет 13 — 15 кПа, а в венозной крови, притекающей к легким, — 8 — 10 кПа. Эта разница в парциальном давлении обусловливает диффузию 5 — 6 дм3 кислорода в 1 мин. Парциальное давление СО2 в венозной крови легочных капилляров составляет около 6 кПа, а в альвеолярном воздухе — не более 5,3 кПа. Перепад в давлении, равный 0,6 — 0,7 кПа, обусловливает быстрый переход СО2 из венозной крови в полость альвеол. Этот процесс ускоряется также тем, что проницаемость легочных мембран для СО2 в 25 — 30 раз выше, чем для О2.
В состав выдыхаемого воздуха входит 15 — 18% кислорода, 3,5 — 5,0% углекислого газа. Количество азота остается практически неизменным и составляет около 80%.
«Физиология человека», Н.А. Фомин