Die Belüftung der luftleitenden Wege wie Mundhöhle, Nase, Pharynx, Larynx, Trachea, Bronchien bis zu den Bronchioli terminales, trägt nicht zum Gasaustausch bei und bilden den sogenannten anatomischen Totraum. Von dem anatomischen Totraum unterscheidet sich der physiologischen Totraum. Dieser entsteht, weil nicht alle anatomisch vorhandenen Alveolen am Gasaustausch teilnehmen, sondern ein Anteil der Alveolen zwar perfundiert, das sauerstoffarme Blut dabei jedoch nicht oxygeniert wird. [...]
Nach Abzug dieser Totraumbelüftung von der gesamten Ventilation verbleibt die alveoläre Belüftung, deren Höhe die Zusammensetzung des Alveolargases bestimmt.
Bei der Einatmung eines Atemzugvolumens sind die Atemwege von der letzten Expiration mit Gas aus dem Alveolarraum (Alveolargas) gefüllt. Wird nun ein
Atemzugvolumen VT mit Frischluft eingeatmet, so gelangt in den Alveolarraum zunächst das Alveolargas, das sich noch im Totraum befindet (Volumen VD) und nur
mit dem Rest VT-VD kommt Frischluft in die Alveolen; der übrige Teil der Frischluft bleibt im Totraum liegen. Nur der alveoläre Teil des Atemzugvolumens VTA=VT-VD
wird mit dem Alveolargas durchmischt und dient so der Frischgasbelüftung des Alveolarraumes; das Totraumvolumen wird unverändert wieder ausgeatmet.