Зовнішнє дихання здійснюється завдяки змінам обсягу грудної клітини і супутнім змін обсягу легких.
Обсяг грудної клітини збільшується під час вдиху, АБО інспірації, і зменшується під час видиху, АБО експірації. Ці дихальні руху забезпечують легеневу вентиляцію.
У дихальних рухах беруть участь три анатомо-функціональних освіти:
1) дихальні шляхи, які за своїми властивостями є злегка розтяжними, стисливими і створюють потік повітря, особливо в центральній зоні;
2) еластична і розтяжна легенева тканина;
3) грудна клітка, що складається з пасивної кістково-хрящової основи, яка об'єднана сполучнотканинними зв'язками і дихальними м'язами.
Відомо два біомеханізма, які змінюють обсяг грудної клітини: підняття і опускання ребер і руху купола діафрагми; обидва біомеханізма здійснюються дихальними м'язами. Дихальні м'язи поділяють на струс і експіраторние.
Інспіраторно М'ЯЗАМИ є діафрагма, зовнішні міжреберні і межхрящевая м'язи. При спокійному диханні обсяг грудної клітини змінюється в основному за рахунок скорочення діафрагми і переміщення її купола. При глибокому диханні в інспірації беруть участь додаткові, або допоміжні, м'язи вдиху: трапецієподібні, передні сходові і грудино-ключично-соскоподібного м'яза.
Експіраторние М'ЯЗАМИ є внутрішні міжреберні і м'язи черевної стінки, або м'язи живота. Останні нерідко відносять до головних експіраторним м'язам.
ДІАФРАГМА ОПУСКАЄТЬСЯ (ущільнюється), за рахунок чого збільшується вертикальний об'єм грудної порожнини. У цьому акті беруть участь і інші м'язи, збільшуючи горизонтальний об'єм легенів. При вдиху легені розтягуються, тиск в них падає і стає нижче атмосферного.
Таким чином створюється різниця тиску між атмосферним і на легеневий повітрям, і зовнішнє повітря спрямовується в легені. При видиху м'язи розслаблюються (діафрагма при цьому піднімається), ребра опускаються, обсяг грудної клітини зменшується, легені стискаються, тиск в них підвищується (вище атмосферного) і повітря по повітроносних шляхах спрямовується назовні. У спокійному стані доросла людина дихає 16-20 разів на хвилину. У дітей дихання більш частое- до 60 вдихів в хвилину.
Розрізняють ЧЕРЕВНОЇ ТИП ДИХАННЯ (переважає у чоловіків), коли обсяг грудної клітини збільшується переважно в результаті скорочення діафрагми, І ГРУДНОЙ (у жінок) - в результаті скорочення інших дихальних м'язів, коли збільшується поперечний розмір грудної клітини.
В процесі легеневої вентиляції безперервно оновлюється газовий склад альвеолярного повітря. Величина легеневої вентиляції визначається глибиною дихання, або дихальним об'ємом, і частотою дихальних рухів. Під час дихальних рухів легені людини заповнюються повітрям, обсяг якого є частиною загального обсягу легких. Для кількісного опису легеневої вентиляції загальну ємність легенів розділили на кілька компонентів або обсягів. При цьому легеневої ємністю називається сума двох і більше обсягів.
Легеневі обсяги поділяють на статичні і динамічні. Статичні легеневі обсяги вимірюють при завершених дихальних рухах без лімітування їх швидкості. Динамічні легеневі обсяги вимірюють при проведенні дихальних рухів з обмеженням часу на їх виконання.
Обсяг повітря в легенях і дихальних шляхах залежить від наступних показників:
1) антропометричних індивідуальних характеристик людини і дихальної системи;
2) властивостей легеневої тканини;
3) поверхневого натягу альвеол;
4) сили, що розвивається дихальними м'язами.
ДИХАЛЬНИЙ ОБСЯГ (ДО) - об'єм повітря, який вдихає і видихає людина під час спокійного дихання. У дорослої людини ДО становить приблизно 500 мл. Величина ДО залежить від умов вимірювання (спокій, навантаження, положення тіла).
РЕЗЕРВНИЙ обсяг вдиху (РВВС) - максимальний обсяг повітря, який здатний вдихнути випробуваний після спокійного вдиху. Величина РОвд становить 1,5-1,8 л.
РЕЗЕРВНИЙ об'єм видиху (РОвид) - максимальний обсяг повітря, який людина додатково може видихнути з рівня спокійного видиху. Вона дорівнює в середньому 1,0-1,4 л.
Залишковий об'єм (ГО) - об'єм повітря, який залишається в легенях після максимального видиху. Величина залишкового обсягу дорівнює 1,0-1,5 л.
ЖИТТЄВЕ ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ (ЖЕЛ) включає в себе дихальний обсяг, резервний обсяг вдиху, резервний обсяг видиху. У чоловіків середнього віку ЖЕЛ варіює в межах 3,5-5,0 л і більше. Для жінок типові нижчі величини (3,0-4,0 л).
ЗАГАЛЬНА ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ (ОЕЛ) - об'єм повітря в легенях після закінчення повного вдиху.
Статичні легеневі обсяги можуть знижуватися при патологічних станах, що призводять до обмеження розправлення легень. До них відносяться нейром'язові захворювання, хвороби грудної клітини, живота, ураження плеври, що підвищують жорсткість легеневої тканини, і захворювання, що викликають зменшення числа функціонуючих альвеол (ателектаз, резекція, рубцеві зміни легень).