1. Thông khí (Ventilation): Đây là quá trình đưa không khí từ bên ngoài vào phổi và đưa không khí từ phổi ra ngoài. Quá trình này được thực hiện nhờ sự co giãn của các cơ hô hấp, chủ yếu là cơ hoành và các cơ liên sườn.
Hít vào (Inhalation): Cơ hoành co lại và di chuyển xuống dưới, các cơ liên sườn ngoài co lại làm lồng ngực mở rộng. Điều này tạo ra sự chênh lệch áp suất, áp suất trong phổi giảm xuống thấp hơn áp suất khí quyển, không khí từ bên ngoài sẽ tràn vào phổi.
Thở ra (Exhalation): Cơ hoành giãn ra và di chuyển lên trên, các cơ liên sườn ngoài giãn ra làm lồng ngực thu hẹp lại. Áp suất trong phổi tăng lên cao hơn áp suất khí quyển, không khí từ phổi sẽ bị đẩy ra ngoài.
2. Trao đổi khí ở phổi (External Respiration): Đây là quá trình trao đổi oxy và carbon dioxide giữa không khí trong phế nang và máu trong các mao mạch phổi.
Phế nang là những túi khí nhỏ nằm ở tận cùng của các phế quản. Thành phế nang rất mỏng và được bao quanh bởi mạng lưới mao mạch dày đặc.
Oxy từ không khí trong phế nang sẽ khuếch tán qua thành phế nang và thành mao mạch vào máu.
Carbon dioxide từ máu trong mao mạch sẽ khuếch tán qua thành mao mạch và thành phế nang vào không khí để thải ra ngoài.
3. Vận chuyển khí (Gas Transport): Đây là quá trình vận chuyển oxy từ phổi đến các tế bào trong cơ thể và vận chuyển carbon dioxide từ các tế bào về phổi.
Oxy được vận chuyển trong máu chủ yếu nhờ hemoglobin, một protein có trong hồng cầu. Hemoglobin kết hợp với oxy tạo thành oxyhemoglobin (HbO2).
Carbon dioxide được vận chuyển trong máu dưới ba dạng:
Hòa tan trong huyết tương (khoảng 7%).
Kết hợp với hemoglobin tạo thành carbaminohemoglobin (HbCO2) (khoảng 23%).
Dưới dạng ion bicarbonate (HCO3-) (khoảng 70%).
4. Trao đổi khí ở tế bào (Internal Respiration): Đây là quá trình trao đổi oxy và carbon dioxide giữa máu trong các mao mạch và các tế bào trong cơ thể.
Oxy từ máu sẽ khuếch tán qua thành mao mạch vào các tế bào. Tại đây, oxy được sử dụng trong quá trình hô hấp tế bào để tạo ra năng lượng.
Carbon dioxide từ các tế bào sẽ khuếch tán qua thành tế bào và thành mao mạch vào máu để vận chuyển về phổi.