Работа дыхательного аппарата увеличивается при трудовой деятельности в соответствии с увеличением газообмена и поэтому часто изучается в исследованиях по физиологии труда. Вместе с тем сведения об изменениях дыхания во время работы привлекают пристальное внимание исследователей в области физиологии дыхания [Маршак М. Е., 1973; Шик Л. Л., 1973; Бреслав И. С.,. 1975; Scherrer J., 1967].
Если нагрузка не слишком значительна, между вентиляцией легких и потреблением кислорода обнаруживается линейная зависимость. При напряженной работе эта зависимость может нарушаться и тогда вентиляция увеличивается в большей степени. Когда потребление кислорода достигает предела (МПК), вентиляция у обследуемого лица может еще увеличиваться. При мышечной работе минутный объем дыхания не достигает максимальных величин, доступных для данного лица при произвольном усилении дыхания. У большинства людей во время мышечной работы вентиляция легких не бывает больше 100 л/мин. Величины в 100—200 л/мин могут быть зарегистрированы лишь при кратковременном произвольном учащении и углублении дыхания, в течение 15—30 с, по инструкции «дышать как можно глубже и чаще».
Во время работы наряду с увеличением вентиляции обычно несколько увеличивается и использование воздуха в легких. В покое вентиляция легких составляет 5—8 л/мин при использовании 3—4% кислорода. Во время работы вентиляция увеличивается, составляя уже десятки литров в минуту, а использование кислорода оказывается обычно равно 4—8%. Однако так бывает лишь при работе, выполняемой большей частью мускулатуры. При локальной работе использование кислорода снижается и может быть даже меньше, чем в покое.
Поскольку вентиляция легких и газообмена могут увеличиваться- во время работы не в одинаковой степени, принято говорить об относительной гипо- или гипервентиляции, смотря по тому, что растет больше. При относительной гиповентиляции становится более полным использование воздуха в легких, при относительной гипервентиляции происходит противоположный сдвиг. Однако эти термины уместно употреблять только при сопоставлении изменений дыхания при двух работах у одного лица, при одинаковой работе у разных лиц, но не при сравнении дыхания при работе— в покое.
Чем более работоспособен человек и чем привычнее для него данная работа, тем при прочих равных условиях полнее использование воздуха и тем меньше вентиляция легких. Поскольку уровень вентиляции легких зависит от потребления кислорода, а последнее различается в зависимости от размера тела работающего человека, постольку и вентиляция оказывается при одной и той же работе тем больше, чем больше вес, рост и другие показатели физического развития у данного лица. Также как потребление кислорода вентиляцию принято относить к ее должным величинам, соответствующим размерам тела, возрасту и полу людей.
Вентиляция легких увеличивается как за счет углубления, так и за счет учащения дыхательных движений. Чем больше жизненная емкость легких, тем больше можно бывает увеличивать глубину дыхания — величину дыхательного объема. Углубление дыхания уменьшает так называемое вредное или мертвое пространство и при этом становится больше «альвеолярная» вентиляция. Вместе с тем глубокие дыхательные движения непропорционально резко увеличивают работу дыхательных мышц. Поэтому во время мышечной деятельности глубина дыхания, как правило, не превышает 30—40% от жизненной емкости легких данного лица.