Quantità di aria scambiata durante la respirazione

A riposo, una persona inspira ed espira ogni volta circa 0,5 litri di aria. Tuttavia, dopo aver espirato questi 0,5 litri, potete espirare circa 1,5 litri in più di aria contraendo i muscoli addominali. Successivamente nei polmoni rimane circa 1 litro d'aria, che non può più essere rimossa.

Pertanto, durante la respirazione normale, nei polmoni ci sono circa 2,5 litri di aria di riserva, alla quale vengono mescolati 0,5 litri inalati. Dopo la consueta inalazione di 0,5 litri di aria, è possibile aspirare circa 3 litri in più nei polmoni con un respiro profondo, in modo che durante il lavoro fisico una persona possa aumentare la quantità di aria inspirata ed espirata da 0,5 a 5 litri. Ma anche con un intenso lavoro muscolare, questa possibilità di decuplicarsi viene raramente pienamente realizzata; invece, di solito si verifica un aumento della respirazione.

Se una persona inspira il più profondamente possibile e poi espira quanta più aria possibile in una sorta di dispositivo di misurazione del volume, sarà in grado di espirare circa 4,5 litri di aria. Questo valore, chiamato capacità vitale dei polmoni, è solitamente aumentato negli atleti allenati; in alcune malattie del cuore e dei polmoni può essere notevolmente ridotto rispetto al normale. Se almeno una piccola quantità di aria è entrata nei polmoni una volta, ne rimane abbastanza affinché i polmoni rimossi dopo la morte di una persona non anneghino nell'acqua.

Ma i polmoni di un bambino nato morto che non ha fatto un solo respiro non galleggiano sulla superficie dell'acqua. Sebbene inspiriamo circa 500 ml di aria ogni volta, solo circa 350 ml raggiungono gli alveoli, poiché gli ultimi 150 ml rimangono nelle vie aeree più larghe, dove non può avvenire alcuno scambio di gas tra aria e sangue. Durante la successiva espirazione, quest'aria esce per prima.

Anche gli ultimi 150 ml che escono dagli alveoli ad ogni espirazione rimangono nelle vie respiratorie; quest'aria, sebbene satura di anidride carbonica, è la prima ad entrare negli alveoli durante l'inalazione successiva. In questo modo ogni volta solo circa 350 ml di aria fresca raggiungono gli alveoli e si mescolano ai 2500 ml già presenti. Lo spazio delle vie aeree da 150 ml è chiamato spazio morto.

Se lo spazio morto aumenta (se, ad esempio, si respira attraverso un lungo tubo), la fornitura di ossigeno nell'aria che entra nei polmoni si prosciugherà rapidamente e si verificherà la morte.