Ўпка вентиляцияси, ҳажми ва сиғимлари Тинч ҳолатдаги одам ҳар бир нафас олганда 500 мл (300-800) ҳавони қабул қилиб, нафас чиқарганда эса шунча ҳавони ташқарига чиқаради. Ҳавонинг бу ҳажми нафас ҳажми дейилади. Чуқур нафас олганда бундан ташқари яна таҳминан 3000 мл ҳаво қабул қилинади, бунга нафас олишнинг қўшимча ҳажми дейилади. Тинч нафас чиқаргандан сўнг одам яна 1300 мл ҳаво чиқариши мумкин, бу ҳавога нафас чикаришнинг қўшимча ҳажми дейилади. Бу учала ҳажмнинг йиғиндиси ўпканинг тириклик сиғими (ЎТС) деб аталган: 500+3000+1300=4800 мл. Нафас ҳажми нафас чуқурлигининг сон ифодасидир. Ўпканинг тириклик сиғими бир нафас олиш ёки нафас чиқаришда ўпкага кириши ёки ундан чиқарилиши мумкин бўлган ҳавонинг максимал ҳажмини аниқлайди. Ҳавонинг бу ҳажмлари ҳар хил спирометрлар ёрдамида ўлчанади. Ўпканинг тириклик сиғими эркакларда каттароқ 4000-5500 мл, аёлларда кичикроқ 3000-4500 мл, тик турганда ўтирган ёки ётган ҳолатга нисбатан каттароқ бўлади. Жисмоний машқлар натижасида ЎТС ошади, 18-35 ешда у максимал, 40 ёшдан камаяди, бўйнинг ҳар 5 смга 400 см куб ЎТС тўғри келади. ЎТС ни улчаш услуби бўйича нафас олишдаги ЎТС ва нафас чиқаришдаги ЎТС ажратилади. Тўла нафас чиқарилгандан сўнг максимал чуқур нафас олинса, нафас олишдаги ЎТС бўлади. Тўла нафас олишдан сўнг максимал нафас чиқарилса, нафас чиқаришдаги ЎТС ўлчанади.
Нафас ҳажми билан нафас олишнинг қўшимча ҳажми биргаликда нафас олиш сиғимини ташкил этади. Ўрта ёшдаги одамда у 500мл +3000мл=3500 мл бўлади.
Максимал чуқур нафас чиқаргандан сўнг ҳам ўпкада 1200 мл га яқин ҳаво қолади. Бу қолдиқ ҳажм. Ҳатто одам ўлгандан сўнг ҳам ўпкалар ичида бир мунча ҳаво (минимал ҳажм) қолади, шунинг учун ўпка сувда чўкмайди. Ўпкаларда бўлиши мумкин бўлган ҳавонинг максимал миқдорига ўпканинг умумий сиғими дейилади. У қолдиқ ҳажм ва ўпканинг тириклик сиғими йиғиндисига тенг: 1200мл +4800мл = 6000 мл.
Тинч нафас чиқаришнинг охирида (нафас мушаклари бўшашганда) ўпкаларда бўлган ҳаво ҳажмига функционал қолдиқ сиғим дейилади. У қолдиқ ҳажм ва нафас чиқаришнинг қўшимча ҳажми йиғиндиси (1200мл+1300мл=2500) га тенг. Функционал қолдиқ сиғим нафас олиш бошланишидан олдинги альвеолалар ҳаво ҳажмига яқин. Функционал қолдиқ сиғим билан нафас олиш сиғимининг йиғиндиси ҳам ўпканинг умумий сиғимини ташкил этади: 2500 мл+3500мл=6000мл. Функционал қолдиқ сиғим одамнинг жисмоний фаоллик даражаси ва гавданинг ҳолатига боғлиқ. Тананинг горизонтал ҳолатида функционал қолдиқ сиғим тик турган ёки ўтирган ҳолатдагига нисбатан кичикроқ. Семизликда кўкрак қафасининг умумий чўзилувчанлиги пасайиши натижасида функционал қолдиқ сиғим кичраяди.
Ҳаво альвеолалардан ташқари ҳаво йўлларида ҳам мавжуд. Ҳаво йўлларига бурун ва унинг қўшимча бўшликлари, бурунхалқум, хиқилдоқ, трахея ва бронхлар киради. Бу аъзолардаги (нафас бронхиолалардан ташқари) ҳаво газ алмашинувида иштирок этмайди. Шунинг учун ҳаво йўлларининг бўшлигини анатомик ўлик бушлик дейилади. Нафас олганда атмосфера ҳавосининг сўнгги қисмлари ўлик бўшликка кириб, ўз таркибини ўзгартирмасдан нафас билан чиқарилади. Анатомик ўлик бўшликнинг ҳажми 150 мл ёки нафас ҳажмининг 1\3 қисмига тенг. Соғлом ўпкаларда улар учидаги апикал альвеолаларнинг бир қисмида вентиляция нормал бўлади, аммо улардан қон оқиб ўтиши қисман бўлади ёки умуман қон оқими бўлмайди. Мазкур физиологик ҳолат “альвеоляр ўлик бўшлик” деб белгиланади. Физиологик шароитларда қоннинг минутлик ҳажми камайганда, ўпка артериал томирларида босим пасайганда альвеолалар ўлик бўшлик пайдо бўлади. Патологияда альвеоляр ўлик бўшликнинг пайдо бўлиши анемия, ўпка эмболияси ёки эмфизема билан боғлиқ. Ўпкаларнинг бу қисмида газ алмашинуви содир бўлмайди.
Анатомик ва альвеоляр ўлик бўшликлар ҳажмларининг йиғиндиси физиологик ёки функционал ўлик бўшлик дейилади. Шундай қилиб, 500 мл нафас ҳажмидан таҳминан 350мл альвеолаларга келади. Тинч нафас чиқаришнинг охирида альвеолаларда 2500 мл ҳаво (функционал қолдиқ сиғим) бўлади. Шунинг учун тинч ҳолатда ҳар бир нафас олганда альвеоляр ҳавонинг 1\7 қисми янгиланади (350:2500), бу нисбат ўпка вентиляциясининг коэффициенти дейилади. Ўпкалар вентиляцияси вақт бирлигида нафас билан олинадиган ёки чиқариладиган ҳаво ҳажми билан аниқланади.
Одатда нафаснинг минутлик ҳажмини ўлчайдилар. Унинг катталиги тинч ҳолатда 6-9л. Ўпкалар вентиляцияси нафаснинг чуқурлиги ва частотасига боғлиқ. Тинч ҳолатда 1 минутда 16(12-18) марта нафас олинади. Нафаснинг минутлик ҳажмини унинг частотасига кўпайтириш йўли билан ҳисобланади: 500мл х 16 = 8000мл.
Чуқурлиги ва частотаси максимал бўлган нафас ҳаракатлари вақтидаги ўпкалардан бир дақиқада ўтадиган ҳаво ҳажмига ўпкалар максимал вентиляцияси дейилади. Максимал вентиляцияни одам ўз хохиши билан чақириши мумкин, у яна жисмоний иш вақтида, О2 камайганда (гипоксия) да, нафас билан олинадиган ҳавода СО2 миқдори кўпайган (гиперкапния) да кузатилади. Ихтиёрий максимал вентиляцияда нафас частотаси ҳар дақиқада 50-60 гача, нафас ҳажми 2000-4000 мл гача ошиши мумкин. Бундай шароитда нафаснинг минутлик ҳажми 100-200л гача ошади. Нормал шароитда одамда жисмоний иш вақтида максимал вентиляция даражаси ихтиёрий максимал вентиляция даражасидан пастроқ бўлади.
Ҳаво йўлларида газ алмашинуви содир бўлмаса ҳам, улар муҳим аҳамиятга эга. Ҳаво улардан ўта туриб намланади, иситилади, чанг ва микроорганизмлардан тозаланади. Бунда бурун орқали нафас олиш алоҳида ўрин тутади. Ҳаво йўллари шилимшиқ модда билан бўлиб, унинг таркибида бактериоцид модда лизоцим бор.
Анатомик ўлим бўшликда нафас билан чиқариладиган иссиқлик ва сувнинг 30% и сақлаб қолинади ва ўпка мембранасининг кўриб қолишини олдини олади. Бурун бўшлигидаги рецепторларнинг чанг заррачалари билан таъсирланганида акса уриш, халқум, хиқилдиқ ва трахея рецепторлари таъсирланганда йўталиш (ҳимоя нафас рефлекслари, маркази узунчоқ мияда) содир бўлади.
Ҳаво ва қон орасида газ алмашинуви альвеолаларда содир бўлади, шунинг учун ўпкалар вентиляциясининг умумий катталиги эмас, айнан альвеолалар вентиляцияси муҳимдир. Альвеолалар вентиляциясини аниқлаш учун умумий вентиляциядан ўлик бўшлик вентиляциясини айириш керак. Бир минутда 16 марта нафас олганда ўлик бўшлик вентиляцияси 150 х 16 = 2400 мл ни ташкил этади. Нафаснинг минутлик ҳажми 8000 мл бўлса, альвеолалар вентиляцияси 8000 мл - 2400 мл = 5600 мл. Минутда 32 марта нафас олганда ўлик бўшлик вентиляцияси 150 х 32 = 4800 мл, альвеолалар вентиляцияси 8000–4800 = 3200мл, яъни икки баравар кам бўлади. Демак, альвеолалар вентиляциясининг самарадорлиги чуқур ва сийрак нафасда, юзаки ва тез-тез нафас олганга нисбатан юксак бўлади. Юзаки ва тез-тез нафас олганда нафас минутлик ҳажмининг кўпчилик қисми ўлик бўшлик вентиляциясига сарфланади.
