Загальна кількість нового повітря, Що входить в дихальні шляхи за кожну хвилину, називають хвилинним об'ємом дихання. Він дорівнює добутку дихального об'єму на частоту дихання на хвилину. У спокої дихальний обсяг становить близько 500 мл і частота дихання - близько 12 разів на хвилину,отже, хвилинний об'єм дихання становить у середньому близько 6 л /хв. Людина протягом короткого періоду часу може жити при хвилинному об'ємі дихання близько 15 л /хв і частоті дихання 2-4 рази на хвилину.
Іноді частота дихання може вирости до 40-50 разів на хвилину, а дихальний обсяг у молодого дорослого чоловіка може досягати приблизно 4600 мл. Хвилинний об'єм при цьому може виявитися більше 200 л /хв, тобто в 30 разів і більше, ніж у спокої.Більшість людей не здатні підтримувати ці показники навіть на рівні 1/2-2/3 наведених значень протягом більше 1 хв.
Головною завданням легеневої вентиляції є постійне оновлення повітря в газообмінних зонах легень, де повітря знаходиться недалеко від легеневих капілярів, наповнених кров'ю. До таких зон відносяться альвеоли, альвеолярні мішечки, альвеолярні протоки і бронхіоли. Кількість нового повітря, що досягає цих зон за хвилину, називають альвеолярної вентиляцією.
Деяка кількість вдихуваного людиною повітря не доходить до газообмінних зон, а просто наповнює дихальні шляхи - ніс, носоглотку і трахею, де газообміну немає. Цей об'єм повітря називають повітрям мертвого простору, тому що він не бере участь в газообміні.
При видиху повітря, що наповнює мертве простір, Видихається першим - до того, як в атмосферу повертається повітря з альвеол, тому мертвий простір є додатковим елементом при видаленні повітря, що видихається з легких.
Вимірювання об'єму мертвого простору. На малюнку зображений простий спосіб вимірювання обсягу мертвого простору. Випробуваний робить різкий глибокий вдих чистим киснем, наповнюючи їм все мертве простір. Кисень змішується з альвеолярним повітрям, але не замінює його повністю. Після цього випробуваний робить видих через нітрометр з швидкою записом (отримана при цьому запис наведена на малюнку).
Перша порція повітря, що видихається складається з повітря, який знаходився в мертвому просторі дихальних шляхів, де він був повністю замінений киснем, тому в першій частині запису присутній тільки кисень і концентрація азоту дорівнює нулю. Коли до нітрометра починає доходити альвеолярний повітря, концентрація азоту різко зростає, тому що містить велику кількість азоту альвеолярний повітря починає змішуватися з повітрям з мертвого простору.
З виходом все більшого кількості повітря, що видихається з дихальних шляхів вимивається все повітря, що знаходився в мертвому просторі, і залишається тільки альвеолярний повітря, тому концентрація азоту на правій частині запису вимальовується як плато на рівні змісту його в альвеолярному повітрі. Сіра область на малюнку являє собою повітря, який не містить азоту і є мірою об'єму повітря мертвого простору. Для точного вимірювання використовують таке рівняння: Vd = Сіра область х Ve /Рожева область + Сіра область, де Vd - повітря мертвого простору; Ve - загальний обсяг повітря, що видихається.
Для прикладу: нехай площа сірої області на графіку складає 30 см, рожевої області - 70 см, а загальний обсяг видиху - 500 мл. Мертве простір в цьому випадку дорівнює 30: (30 + 70) х 500 = 150 мл.
Нормальний об'єм мертвого простору. Нормальний об'єм повітря в мертвому просторі у молодого дорослого чоловіка становить близько 150 мл. З віком ця цифра трохи збільшується.
Анатомічне мертве простір і фізіологічне мертвий простір. Наведений раніше спосіб вимірювання мертвого простору дозволяє виміряти весь об'єм системи дихання, крім обсягу альвеол і розташованих біля них зон газообміну, який називають анатомічним мертвим простором. Але іноді деякі з альвеол не функціонують або функціонують частково через відсутність або зменшення кровотоку в довколишніх капілярах. З функціональної точки зору ці альвеоли також представляють собою мертвий простір.
При включенні альвеолярного мертвого простору в загальне мертве простір останнє називають не анатомічним, а фізіологічним мертвим простором. У здорової людини анатомічне та фізіологічне простору майже рівні, але якщо у людини в деяких ділянках легень частина альвеол не функціонує або функціонує тільки частково, обсяг фізіологічного мертвого простору може опинитися в 10 разів більше анатомічного, тобто 1-2 л. Ці проблеми будуть розглядатися далі в зв'язку з газообміном в легенях і деякими хворобами легень.