O sistema respiratório é responsável pelas trocas gasosas entre o nosso organismo e o meio ambiente. Para movimentarmos massas de ar dentro de nosso corpo, precisamos de uma ação conjunta entre costelas, músculos intercostais e diafragma. Durante a inalação do ar com O2,o diafragma se expande e durante a exalação do ar com CO2, o diafragma volta ao seu tamanho normal.
As trocas gasosas ocorrem por difusão nos alvéolos pulmonares: no sangue venoso, há maior concentração de CO2 em relação ao meio externo, que fica em contato com as superfícies respiratórias, correndo o inverso com o sangue arterial. O CO2 se difunde do sangue venoso em direção ao meio externo, havendo a oxigenação do sangue a partir do mecanismo inverso com as moléculas de oxigênio na cavidade pulmonar. O gás oxigênio, em maior concentração externa, se difunde no plasma sanguíneo em direção às hemácias, combinando-se com a hemoglobina e passando a sangue arterial. Esse processo é denominado hematose.
No sangue que passa pelos pulmões, o oxigênio se combina com a hemoglobina durante a hematose, formando um composto instável denominado oxiemoglobina. Nos tecidos, o O2 se desprende da oxiemoglobina, deixando a hemoglobina livre, então, o CO2 se difunde dos tecidos para o sangue e parte dele se une à hemoglobina livre, formando o composto instável carboemoglobina. Nos pulmões, o CO2 se difunde para os alvéolos, deixando a hemoglobina livre. Apenas uma pequena parte do CO2 é transportado pela hemoglobina, sendo a maior parte transportada pelo plasma, principalmente sob forma de íons bicarbonato (HCO-3).
O Controle da Respiração
O ritmo involuntário da respiração é principalmente controlado pela medula oblonga (bulbo) e depende do pH do sangue. O aumento de CO2 promove a formação de ácido carbônico, que se dissocia, diminuindo o pH sanguíneo. Esta redução estimula os centros respiratórios do bulbo a aumentar a frequência respiratória. Além disto, o teor de oxigênio sanguíneo é percebido por estruturas especiais localizadas nas artérias aorta e carótida: quando há redução acentuada de oxigênio, os receptores enviam mensagem ao bulbo, que comanda o aumento da freqüência respiratória.