ปริมาตรอากาศที่ไม่ได้ใช้ประโยชน์ (Dead space)คือปริมาตรอากาศที่สูดเข้าไปแต่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการแลกเปลี่ยนก๊าซ เนื่องจากอากาศส่วนนั้นยังคงอยู่ในทางเดินหายใจส่วนนำ หรือไปถึงถุงลมที่ไม่ได้รับเลือดหล่อเลี้ยงหรือได้รับเลือดหล่อเลี้ยงไม่ดีหมายความว่าอากาศทั้งหมดในแต่ละลมหายใจ ไม่ ได้ถูกนำไปใช้ในการแลกเปลี่ยนออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหายใจเข้าและออกทางปอด ทำให้เสียอากาศส่วนที่สูดเข้าไปซึ่งยังคงอยู่ในทางเดินหายใจส่วนนำซึ่งไม่มีการแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้น

ปริมาตรพื้นที่ว่างทั้งหมด (หรือที่เรียกว่าปริมาตรพื้นที่ว่างทางสรีรวิทยา ) คือผลรวมของปริมาตรพื้นที่ว่างทางกายวิภาคและปริมาตรพื้นที่ว่างในถุงลม

การออกแบบระบบระบายอากาศที่ดูเหมือนจะสิ้นเปลืองซึ่งรวมถึงพื้นที่ว่างเปล่าก็มีประโยชน์เช่นกัน^{[ 1 ]}

1. คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกกักเก็บไว้ ทำให้เลือดและเนื้อเยื่อระหว่างเซลล์มีสมดุลของไบคาร์บอเนต ได้
2. อากาศที่หายใจเข้าไปจะถูกปรับให้มีอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิร่างกาย ทำให้ความสามารถในการจับออกซิเจน ของ ฮีโมโกลบิน เพิ่มขึ้น ส่งผล ให้การดูดซึมดีขึ้น^{[ 2 ]}
3. อนุภาคฝุ่นละอองจะถูกดักจับไว้บนเมือกที่บุผนังทางเดินหายใจ ทำให้สามารถกำจัดออกไปได้ด้วยกลไกการขนส่งเมือกและขนซีเลีย
4. อากาศที่หายใจเข้าไปจะมีความชื้นมากขึ้น ทำให้คุณภาพของเสมหะในทางเดินหายใจดีขึ้น^{[ 2 ]}

ในมนุษย์ ประมาณหนึ่งในสามของการหายใจขณะพักจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงระดับ O2 CO2 ผู้ใหญ่ โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 150 มล. ^{[ 3 ]}

พื้นที่ตายสามารถเพิ่มขึ้นได้ (และมองเห็นได้ชัดเจนขึ้น) โดยการหายใจผ่านท่อยาว เช่น ท่อหายใจใต้น้ำแม้ว่าปลายด้านหนึ่งของท่อหายใจใต้น้ำจะเปิดสู่อากาศ แต่เมื่อผู้สวมใส่หายใจเข้า พวกเขาจะสูดอากาศปริมาณมากที่ยังคงอยู่ในท่อหายใจใต้น้ำจากการหายใจออกครั้งก่อน ดังนั้น ท่อหายใจใต้น้ำจึงเพิ่มพื้นที่ตายของบุคคลโดยการเพิ่มทางเดินหายใจที่ไม่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนก๊าซ^{[ 4 ] [ 5 ]}

เช่นเดียวกับที่ช่องว่างตายทำให้ลมหายใจที่สูดเข้าไปสูญเสียไปบางส่วน ช่องว่างตายยังทำให้อากาศในถุงลมเจือจางลงในระหว่างการหายใจออก การหาปริมาณการเจือจางนี้ทำให้สามารถวัดช่องว่างตายทางสรีรวิทยาได้ โดยใช้แนวคิดสมดุลมวลดังที่แสดงโดยสมการของโบร์^{[ 10 ] [ 11 ]}

${\displaystyle {\frac {V_{d}}{V_{t}}}={\frac {P_{a\,{\ce {CO2}}}-P_{e\,{\ce {CO2}}}}{P_{a\,{\ce {CO2}}}}}}$

ที่ไหน${\displaystyle V_{d}}$คือปริมาตรของพื้นที่ว่างเปล่าและ${\displaystyle V_{t}}$คือปริมาตรน้ำขึ้นน้ำลง;

${\displaystyle P_{a\,{\ce {CO2}}}}$คือความดันย่อยของคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดแดง และ

${\displaystyle P_{e\,{\ce {CO2}}}}$คือความดันย่อยของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศที่หายใจออกผสมกัน

ความลึกและความถี่ของการหายใจของเราถูกกำหนดโดยตัวรับสารเคมีและก้านสมอง โดยมีการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมด้วยความรู้สึกต่างๆ เมื่อ ใช้ เครื่องช่วยหายใจแบบบังคับ ผู้ป่วยจะหายใจในอัตราและปริมาตรอากาศที่เครื่องกำหนด เนื่องจากมีปริมาตรอากาศค้างอยู่ในปอด การหายใจลึกๆ ช้าๆ (เช่น หายใจ 500 มิลลิลิตร 10 ครั้งต่อนาที) จึงมีประสิทธิภาพมากกว่าการหายใจตื้นๆ เร็วๆ (เช่น หายใจ 20 ครั้ง 250 มิลลิลิตร ต่อนาที) แม้ว่าปริมาณก๊าซต่อนาทีจะเท่ากัน (5 ลิตร/นาที) แต่การหายใจตื้นๆ ส่วนใหญ่เป็นปริมาตรอากาศค้างอยู่ในปอด ซึ่งไม่ช่วยให้ออกซิเจนเข้าสู่กระแสเลือดได้

พื้นที่ตายเชิงกลหรือพื้นที่ตายภายนอกคือปริมาตรในทางเดินของอุปกรณ์ช่วยหายใจซึ่งก๊าซหายใจไหลในทั้งสองทิศทางขณะที่ผู้ใช้หายใจเข้าและออก ทำให้ก๊าซที่หายใจออกครั้งสุดท้ายถูกสูดเข้าไปในลมหายใจครั้งถัดไปทันที เพิ่มปริมาตรการหายใจเข้าออกและความพยายามในการหายใจที่จำเป็นเพื่อให้ได้อากาศหรือก๊าซหายใจที่ใช้ได้ในปริมาณเท่าเดิม และเพิ่มการสะสมของคาร์บอนไดออกไซด์จากการหายใจตื้นๆ ในทางปฏิบัติแล้วมันคือส่วนขยายภายนอกของพื้นที่ตายทางสรีรวิทยา^{[ 12 ]}

สามารถลดลงได้โดย:

• การใช้ช่องทางเข้าและออกแยกกัน โดยมีวาล์วทางเดียวติดตั้งอยู่ในแต่ละช่องทาง ซึ่งโดยปกติจะอยู่ระหว่างแต่ละช่องทางกับปากเป่า วิธีนี้จำกัดพื้นที่ว่างเปล่าให้อยู่ระหว่างวาล์วกันกลับกับปากหรือจมูกของผู้ใช้ ปริมาตรทั้งหมดระหว่างวาล์วกันกลับไม่จำเป็นต้องเป็นพื้นที่ว่างเปล่าเสมอไป เนื่องจากก๊าซที่หายใจออกในท่อแคบๆ อาจไม่ผสมกับก๊าซสดจากท่อหายใจเข้าได้ดี แต่ก๊าซที่หายใจออกเลยวาล์วกันกลับของไอเสียไปแล้วนั้น สามารถสันนิษฐานได้อย่างสมเหตุสมผลว่าจะไม่ผสมกับก๊าซสดหากวาล์วทำงานได้อย่างถูกต้อง พื้นที่ว่างเปล่าที่มีประสิทธิภาพโดยรวมสามารถลดลงได้โดยการรักษาปริมาตรของพื้นที่ว่างเปล่าภายนอกนี้ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ไม่ควรเพิ่มภาระการหายใจมากเกินไป ซึ่งอาจกลายเป็นเรื่องสำคัญในอุปกรณ์ช่วยหายใจที่ใช้ในความดันบรรยากาศสูง^{[ 13 ]}
• สวมหน้ากากดำน้ำแบบเต็มหน้าหรือหมวกดำน้ำแบบปรับได้ :
  • รักษาปริมาตรภายในให้เล็ก
  • การมี หน้ากากครอบจมูกและปากขนาดเล็กอยู่ภายในหน้ากากหลักหรือหมวกนิรภัย ซึ่งทำหน้าที่แยกทางเดินหายใจภายนอกออกจากส่วนอื่นๆ ภายในหน้ากาก
  • ในหน้ากากดำน้ำแบบเต็มหน้าบางรุ่น จะมีอุปกรณ์คล้ายท่อหายใจที่ใช้ในอุปกรณ์ควบคุมแรงดันอากาศสำหรับดำน้ำ ซึ่งมีฟังก์ชันการทำงานเช่นเดียวกับหน้ากากแบบครอบปากและจมูก แต่สามารถลดปริมาตรของช่องว่างอากาศภายนอกได้มากขึ้น โดยแลกกับการบังคับให้หายใจทางปาก (และทำหน้าที่เหมือนที่ปิดปาก ทำให้พูดไม่ชัด)

ในคนที่มีสุขภาพดี Vd อยู่ที่ประมาณหนึ่งในสามของ Vt ขณะพัก และจะลดลงเมื่อออกกำลังกายเหลือประมาณหนึ่งในห้า ส่วนใหญ่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของ Vt ช่องว่างตายทางกายวิภาคไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก และช่องว่างตายของถุงลมควรจะน้อยมากหรือแทบไม่มีเลย^{[ 14 ]}

โดยปกติแล้วปริมาตรพื้นที่ว่างเปล่าภายนอก (External dead space) ของอุปกรณ์ช่วยหายใจแต่ละชนิดจะมีค่าคงที่ และปริมาตรนี้จะต้องนำไปรวมกับปริมาตรการหายใจเข้าออก (Tidal volume) เพื่อให้ได้การระบายอากาศที่มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากันในระดับความพยายามใดๆ ก็ตาม

• สมการของโบร์– สมการที่อธิบายปริมาณพื้นที่ว่างทางสรีรวิทยาในปอดของคนเรา 
• คริสเตียน โบห์ร– แพทย์ชาวเดนมาร์กและศาสตราจารย์ด้านสรีรวิทยา 
• เทคนิคการกำจัดก๊าซเฉื่อยหลายชนิด– เทคนิคทางการแพทย์ 
• ระบบทางเดินหายใจ– ระบบทางชีวภาพในสัตว์และพืชสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซ 

• Arend Bouhuys. 1964. "ปริมาตรอากาศตายในการหายใจ" ในHandbook of Physiology. ส่วนที่ 3: การหายใจ.เล่ม 1. Wallace O. Fenn และ Hermann Rahn (บรรณาธิการ). วอชิงตัน: ​​American Physiological Society.
• จอห์น บี. เวสต์. 2011. สรีรวิทยาของระบบทางเดินหายใจ: สาระสำคัญ.ลิปปินคอตต์ วิลเลียมส์ แอนด์ วิลกินส์; ฉบับพิมพ์ครั้งที่เก้า. ISBN 978-1609136406.

• หน้า " Dead space" บน เว็บไซต์Interactive Respiratory Physiologyของคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยจอห์นส์ ฮอปกินส์