Өкпенін жалпысыйымдылығы Тыныс алу барысында өкпеге кіріп-шығатын ауаның мөлшері дем алу мен дем шығарудың тереңдігіне байланысты.
Қалыпты жағдайда бір минуттегі тыныс жиілігі (ТЖ) ересек адамда 16-20 рет. Тыныс тереңдігі дегеніміз тыныс алу кезіндегі өкпеге келіп түсетін ауаның мөлшері. Оның бірнеше бөлігі бар:
1) Біркелкі тыныштық жағдайда демді ішке жай тартып шығарса тыныс алу мүшелеріне еніп шығатын ауаның көлемін-қалыпты тыныс ауасы (ҚТА) деп атайды. Оның мөлшері орташа есеппен 500 мл (300-600) тең. Алайда қалыпты тыныс ауасы тұтасынан өкпе көпіршігіне барып жетпейді, оның 150 мл — "өлі кеңістік" ауасы, 350 мл ғана газ алмасу процесіне қатысады,
2) Демді әдеттегідей жай ғана ішке тартып дем алмастан соң демді шығармай одан әрі әлі келгенше терендете түссе адам қосымша 1500-2000 мл ауа жұта алады. Осы қосымша жұтылатын ауа көлемі резервтік дем алу ауасы (РДАА) деп аталады.
3) Қалыпты тыныс алу кезінде әдеттегідей дем шығарып, дем алмастан күшпен дем шығарса, сыртқа тағы да 1000-1500 мл ауа шығаруға болады, ол резервтік дем шығару ауасы (РДША). Бұл ауа қалыпты жағдайда өкпеде сақталады, тек демді қатты шығарғанда сыртқа шығады, сондықтан қор ауа деп те аталады.
4) Өкпенің тіршілік сыйымдылығы - адамның мейлінше терең дем алып, мейлінше терең дем шығарғандағы өкпеге еніп шығатын ауа мөлшері. Басқаша айтқанда: қалыпты тыныс ауасы, резервтік дем алу ауасы және резервтік дем шығару: ауасы бірігіп өкпенің тіршілік сыйымдылығын (ӨТС) құрайды, мысалы:
ӨТС=500+2000+1500=4000 мл
Ересек адамда ӨТС=3500-5500 мл-дей. ӨТС адамның жасына, жынысына, бойына; дене еттерінің (оның ішінде тыныс еттерінің) күшіне,: ширақтылығына байланысты болады.- ӨТС қарт адамда аз, себебі оның қабырға шеміршектері қатайып, өкпесінің- серпімділік қабідеті төмендейді, сондықтан демді ішке /тартқанда кеуде қуысы онша кеңімейді, өкпесі керегінше жазылмайды. Әйелдерде ӨТС төменірек, себебі әйелдің көкірек қуысы тарлау, көлденең жолақ еттері әлсіздеу. Ал спортшыларда -тыныс еттері ширақ, күштірек келеді, дем алған кезде көкірек қаттырақ көтеріледі, сондыктан ӨТС-ы 6 л және одан да жоғары болады.
5) Күш салып терең дем шығарған сәтте 1000-1500 мл ауа сыртқа шықпай өкпеде қалып қояды, ол қалдық ауа деп аталады.
6) Демді мейлінше ішке тартқан кездегі өкпені толтырған ауаның мөлшері өкпенің жалпы сыйымдылығы (ӨЖС) деп аталады. Ол өкпенің тіршілік сыйымдылығы мен қалдық ауадан (ҚА) тұрады: ӨЖС=ӨТС+ҚА. Әдетте ҚА өкпенің; жалпы сыйымдылығынын 20-30%-на тең.
7) Бір минут ішінде өкпе арқылы өтетін ауаның мөлшерін тыныстың минуттік (ТМК) көлемі деп аталады. Ол тыныс жиілігі мен қалыпты тыныс алу көлемінің көбейтіндісіне тең, мысалы:
ҚТА∙ТЖ=500∙12-18=6-9л
Дене еңбегімен айналысқанда ТМК 100-120 л-ге жетеді тіпті одан да асады. Тыныстың минуттік көлемі (ТМК) өкпенің желдену мөлшерін (өкпе вентиляциясын) көрсетеді. Бірақ өкпенің жаплы желдену мөлшеріне өкпе көпіршіктеріндегі желдену мөлшері тең болмайды, себебі сырттан келген ауаның тек 70% ғана өкпе көпіршігіне еңеді де қалғаны "өлі" кеңістіктің желденуін көрсетеді. Мысалы, өкпенің жалпы желденуі (ӨЖЖ) 8000 мл дейік, бірақ "өлі" кеңістіктің желденуі (ӨКЖ) 150 - 16=2400 мл, сондықтан өкпе көпіршіктерінің желденуі 8000-2400=5600 мл тең. Егер де тыныс жиілігі екі есе өссе ӨКЖ=1-50 • 32=4800; ӨЖЖ=8000-4800=3200 мл.
Өкпе альвеолдары мен қан капиллярлары арасындағы газ алмасу механизмі
Өкпедегі газ алмасу кіші қан айналым шеңберіндегі қылтамырлар мен ауа көпіршігі қабырғасын құрайтын эпителий мембранасы арқылы жүреді. Бұл мембраналардың жұқалығы 0,4 мкм ғана. Сонымен қатар өкпедегі альвеол саны да өте көп (адамда 700 млн-ға жуық), егер адамның екі өкпесіндегі осынша альвеолаларды жазып жіберсе, олар 100 шаршы метр орын алар еді (ал дене аумағы 2м2).
Өкпедегі газ алмасу: кезінде көмірқышқыл газы қаннан альвеолалық ауаға, ал оттегі альвеолалық ауадан қанға өтеді. Газдардың алмасуы мембрананың екі жағындағы меншікті қысым (; р02; рС02), айырмашылығына байланысты. Басқаша айтқанда, газ бір жерден екінші жерге қысымның жоғары жағынан төмен жағына қарай диффузия жолымен көшеді.
Оттегінің меншікті қысымы (р02) альвеоларлық ауада-102-104 мм сынап бағанасының биіктігіңде, кіші қан шеңберіндегі вена қанында - 40 мм с.б., яғни меншікті қысым айырмашылығы 62-64 мм.с.б. есебімен. Көмірқышқыл газының меншікті қысымы ауада 40 мм с.б., ал вена қанында 46 мм.с.б., яғни айырмашылығы - 6 мм.с.б. Сонымен оттегінің меншікті қысым айырмасы (102-40=62 мм.с.б.) болғандықтан диффузия заңдығына сәйкес оттегі альвеоладан венаға ауысады, сөйтіп вена қаны артерия қанына айналады. Вена қанындағы көмір қышқыл газының кернеу күші өкпе альвеоласындағы меншікті қысымынан 6 мм с.б. жоғары (46-40=6 мм.с.б.). Айырмашылықтың аздығына қарамастан көмір қышқыл газ венадан альвеолаға өтеді.
Өкпедегі газдардың диффузия арқылы алмасуына қандай факторлар (жағдайлар) әсер етеді:
1) газдардың меншікті кысымының айырмашылығы диффузияны тудырады;
2) мембрананың өткізгіштік қасиеті неғұрлым жоғары болса, газ диффузиясы да соғұрлым шапшаң болады;
3) минут сайын қана өттегін газ мөлшері қан айналысының жылдамдығына, кылтамырлардың санына (яғни диффузиясының аумақ мөлшеріне) байланысты;
4)-өкпедегі ауаның көлемі өсіп қан ағысына сәйкес келсе, өкпе мен қан арасындағы газ алмасуы да шапшандайды.
