O ar atmosférico, que respiramos, é composto basicamente dos seguintes elementos: Nitrogênio, Oxigênio, Gás Carbônico e Água. Quando o inalamos, conforme o ar vai passando através de nossas vias respiratórias, durante a inspiração, sofre algumas modificações quanto às proporções de seus elementos básicos, pois ocorre uma signifiativa umidificação do ar e este se mistura com um outro ar muito mais rico em dióxido de carbono, que se difunde constantemente do sangue dos capilares pulmonares para o interior dos alvéolos.

O sangue venoso bombeado pelo ventrículo direito chega aos pulmões e flui pelos capilares pulmonares com pressões parciais de oxigênio e gás carbônico, respectivamente, de 40 mmHg. e 45 mmHg. O gás carbônico é transportado pelo sangue venoso para os capilares pulmonares, sob três formas:

-> Gás dissolvido – Cerca de 5% do CO2 é transportado simplesmente dissolvido na água do plasma.

-> Íon bicarbonato – Cerca de 75% do total de CO2 é transportado sob a forma de íon bicarbonato, produto da reação com a água das hemácias, catalizada pela enzima anidrase carbônica, que torna a reação 5.000 vezes mais rápida. O íon hidrogênio resultante da reação é captado pela hemoglobina (sistema tampão das hemácias).

-> Combinado à hemoglobina – Os restantes 25% do CO2 ligam-se à hemoglobina em local diferente do que se liga o oxigênio, mediante uma ligação química facilmente reversível, para transporte pelo sangue (carbamino hemoglobina).

Na medida em que este sangue venoso flui pelos capilares pulmonares o oxigênio, em maior pressão no interior dos alvéolos (104 mmHg.) do que no sangue (40 mmHg.) se difunde do ar alveolar para o sangue. Já o gás carbônio, em maior pressão no sangue venoso (45 mmHg.) do que no ar alveolar (40 mmHg.), difunde-se em sentido contrário.

Desta forma o sangue, após circular pelos capilares pulmonares, retorna ao coração (átrio esquerdo) através das veias pulmonares, com pressões parciais de oxigênio e gás carbônico de, respectivamente, 95 mmHg. e 40 mmHg.

O coração então, através do ventrículo esquerdo, ejeta este sangue para a circulação sistêmica. Através desta o sangue fluirá por uma riquíssima rede de capilares teciduais.

Ao passar por tecidos que se encontram com baixa concentração de oxigênio, este se difunde do sangue para os tecidos e depois para as células, que o consomem constantemente. Em troca, estas mesmas células fornecem o gás carbônico que, em maior concentração no interior destas células e nos tecidos do que no sangue, difundem-se em sentido contrário, isto é, das células para os tecidos e destes para o sangue.

O sangue retorna, então, novamente para o coração (átrio direito), pobre em oxigênio e mais rico em gás carbônico. O coração novamente o ejeta à circulação pulmonar e tudo se repete.